礦區(qū)工程地質(zhì)水文地質(zhì)問題探究

趙菊花

（湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊，湖北 孝感 432000）

在礦區(qū)工程的地質(zhì)勘察及施工設(shè)計過程中，關(guān)于水文地質(zhì)問題始終占據(jù)著十分重要的地位，然而也常常被人們忽略。因為在地下巖土體中，地下水是其重要組成，它對于巖土體工程結(jié)構(gòu)及特性有著直接影響，同時也體現(xiàn)了基礎(chǔ)工程中的地質(zhì)條件與環(huán)境，所以，一定程度上對整個礦區(qū)工程的穩(wěn)定性與耐久性有重要的影響。地下水運動與水位變化將引發(fā)水文地質(zhì)災(zāi)害，致使地下巖土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化，從而給礦區(qū)巖土工程帶來嚴重后果，因此，水文地質(zhì)問題是地質(zhì)工程勘探中不可忽視的關(guān)鍵性因素，為了提高礦區(qū)地質(zhì)工程的勘察質(zhì)量，必須高度重視水文地質(zhì)相關(guān)問題，以促進礦區(qū)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、安全。

1.礦區(qū)地質(zhì)工程中水文地質(zhì)勘察的相關(guān)內(nèi)容

1.1 礦區(qū)所在地的天然性地理環(huán)境

對于礦區(qū)工程地質(zhì)勘察中的水文地質(zhì)相關(guān)問題，其相關(guān)的地理自然環(huán)境，主要的勘察內(nèi)容包括地形地貌及水文氣象特征等。地貌地形，通常指礦區(qū)工程所在區(qū)域地面的高程、水系分布及地形特點等；而水文氣象特征，通常指礦區(qū)所在地的水文氣象等各方面相關(guān)資料，例如降雨、氣溫、濕潤程度以及氣候變化等。

1.2 礦區(qū)所在地地質(zhì)情況及地下水位

礦區(qū)所在地地質(zhì)情況是指礦區(qū)所在地的地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性特點、基底處構(gòu)造狀況、第四系的厚度控制情態(tài)以及新生層運動構(gòu)造等?？辈斓叵滤粫r的勘察內(nèi)容主要有：近些年地下水位的變化形勢、地下水位最高值、排泄?fàn)顩r、地下水位補給、徑流、地表水與地下水間的互相關(guān)系等。因礦區(qū)工程施工質(zhì)量于某種程度而言受動態(tài)變化的地下水位影響，所以，在勘察礦區(qū)工程過程中，對地下水位的勘察是其中十分關(guān)鍵的一個勘察內(nèi)容。

1.3 地下水對礦區(qū)工程所產(chǎn)生的影響

通常狀況下，其主要是指地下水對礦區(qū)工程施工產(chǎn)生的各類影響，例如地下水的水位變化會影響基礎(chǔ)持力層；地下水 位的變化，會產(chǎn)生地面沉降、溶洞、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害；地下水的水質(zhì)變化會影響礦區(qū)飲用水的水質(zhì)等。

2.礦區(qū)水文地質(zhì)工程的相關(guān)問題分析

2.1 地下水位變化對礦區(qū)工程施工造成的危害分析

（1）水位上升對礦區(qū)工程帶來的危害。引起水位的上升是由多種因素造成的，主要所受的地質(zhì)因素包括總體的巖性產(chǎn)狀與含水層相應(yīng)結(jié)構(gòu)等，而水文氣象相關(guān)因素包括氣溫、降雨量等，人為因素包括施工、灌溉、大量抽取地下水等影響，一般情況下經(jīng)常會是幾個因素綜合的結(jié)果。地下水位的上升將可能引起巖土體發(fā)生土壤鹽漬化、沼澤化，從而使得巖土與地下水對礦區(qū)結(jié)構(gòu)的腐蝕性加強，致使河岸、斜坡等巖土巖體發(fā)生崩塌、滑移等不良地質(zhì)問題。此外還會使一些特殊性巖土體發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞、強度降低、軟化等，引發(fā)粉土及細砂飽和液化，產(chǎn)生流砂并管涌等相關(guān)問題。

（2）地下水位下降對礦區(qū)工程造成的危害。對于地下水位下降多是由人為因素所致，例如對地下水的大量集中抽取，采礦過程中礦床的疏干及上游處筑壩，通過水庫的修建對下游處地下水補給進行截奪等。由于地下水下降過大，通常誘發(fā)地面塌陷、沉降與地裂縫、溶洞等地質(zhì)災(zāi)害和地下水枯竭與水質(zhì)發(fā)生惡化等嚴重問題，對礦區(qū)巖土體結(jié)構(gòu)、巖土體的穩(wěn)定以及人類自身居住環(huán)境產(chǎn)生重大威脅。

（3）地下水升降頻繁對于礦區(qū)工程產(chǎn)生的危害。關(guān)于地下水升降變化，其可致使膨脹性巖土發(fā)生不均勻性縮脹變形，而當(dāng)?shù)叵滤l繁升降時，不但會使巖上收縮膨脹往復(fù)變形，并且還將導(dǎo)致巖土收縮膨脹幅度不斷增大，從而產(chǎn)生地裂并引起建筑結(jié)構(gòu)尤其是輕質(zhì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞。地下水的升降變動地帶內(nèi)因地下水交替積極，會使土層膠結(jié)物之中的鋁、鐵等成分產(chǎn)生淋失，并因土層失去膠結(jié)物，而使土質(zhì)變得更為松動。由于含水量孔隙比在逐漸增加，將引起壓縮模量與承載力不斷降低，從而對礦區(qū)工程處理與選擇巖土工程時產(chǎn)生極大麻煩。

（4）地下水水位的升降改變，因巖土的膨脹性不同，進而致使膨縮變形產(chǎn)生不一致情況，從而導(dǎo)致水文地質(zhì)的發(fā)布狀況問題，膨縮變形不一致的不斷進行，還將引起建筑結(jié)構(gòu)的破壞，引起諸如崩塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，對人們生活造成隱患。

2.2 地下水的動水壓力給礦區(qū)工程施工所帶來的危害

當(dāng)前，伴隨人類活動的不斷增多以及日益破壞自然環(huán)境，使得之前不具有威脅作用的微弱地下水動水壓力，現(xiàn)今也可時常發(fā)生對礦區(qū)工程設(shè)施帶來影響和破壞，這是由于人類日益破壞自然環(huán)境，已經(jīng)使得地下水的動力平衡條件被打破，使水文地質(zhì)狀態(tài)遭受破壞，所以，基坑流砂、突涌、管涌等事故頻發(fā)。對于水文地質(zhì)問題，還可能是由巖土滑移、崩塌等狀況引起，這是由于巖土膨脹與收縮率因受影響而變得不同，進而使地下水壓平衡被打破，以致使問題與誘發(fā)事故的發(fā)生，比如許多礦區(qū)發(fā)生結(jié)構(gòu)開裂與基礎(chǔ)沉降等質(zhì)量問題。由此能夠看出，在礦區(qū)工程實際的勘察與施工中，必須對水文地質(zhì)相關(guān)問題予以重視，需加大對于水文地質(zhì)的勘察與研究，以防止各類水文地質(zhì)問題對礦區(qū)工程造成的危害，同時，地下水的動水壓力給礦區(qū)工程所構(gòu)成的隱患，我們也要設(shè)法防止。

3.礦區(qū)工程勘察水文地質(zhì)時的相關(guān)注意事項

3.1 了解水文地質(zhì)的相關(guān)條件

由上可知，不管地下水發(fā)生上升或是下降，均將使礦區(qū)工程遭受極大影響，因此，在礦區(qū)工程地質(zhì)勘察過程中，須當(dāng)對以下事項進行注意，從而更加準確的對礦區(qū)工程水文地質(zhì)相關(guān)問題進行了解，以減小水文地質(zhì)問題給礦區(qū)工程勘察帶來的影響。在對水文地質(zhì)進行勘察時，首先應(yīng)當(dāng)對一些水文地質(zhì)基本內(nèi)容進行了解：掌握礦區(qū)的日常地下水水位以及水位變化的規(guī)律、蒸發(fā)量、降水量等，并了解地下水與地表水兩者間所存有的關(guān)系；掌握礦區(qū)的含水層深度與厚度，以及各個含水層內(nèi)的地下水水力聯(lián)系與水位變化、流動方向等；應(yīng)按照地質(zhì)條件對地下水的滲流狀況進行了解；檢查地下水與地表水的污染狀況，若遭受污染，則確定其污染程度。

3.2 水文地質(zhì)相關(guān)問題的評價內(nèi)容

通過大量實踐，歸納總結(jié)了幾個水文地質(zhì)相關(guān)問題的評價內(nèi)容，其具體是：施工前，必須對水文地質(zhì)狀況對于巖土體或結(jié)構(gòu)物所產(chǎn)生影響及程度進行認真評價，并且預(yù)測其可能引發(fā)的各類危害，隨后，依據(jù)此相應(yīng)的提出行之有效的預(yù)防對策。多角度、全方位的調(diào)查礦區(qū)所在地巖土工程的水文地質(zhì)相關(guān)問題，然后根據(jù)水文地質(zhì)已了解的相關(guān)問題，繼而供以水文地質(zhì)相應(yīng)資料，從而便于保證工程基礎(chǔ)施工。全面調(diào)查礦區(qū)所在的地地下水天然存在情態(tài)，且對因人為因素而導(dǎo)致地下水的改變狀況以及可能引發(fā)的影響進行了解，并相應(yīng)的提出處理措施。在評價水文地質(zhì)相關(guān)問題上，需堅持好因地制宜原則，對不同礦區(qū)所在地勘察評價的主要內(nèi)容也將不同，若礦區(qū)巖土體的基礎(chǔ)是軟質(zhì)巖石或強風(fēng)化巖，則其主要的評價內(nèi)容便為地下水的活動對于巖土層崩解、脹縮與軟化等產(chǎn)生的影響。

4.結(jié)論

綜上可得，在勘察礦區(qū)工程地質(zhì)過程中，對水文地質(zhì)相關(guān)問題的探究是一項至關(guān)重要的內(nèi)容，如果礦區(qū)工程所在處水文地質(zhì)存在問題，那么將會對勘察礦區(qū)巖土工程造成極大影響。盡管水文地質(zhì)相關(guān)問題在勘察巖土工程之中占有十分重要的位置，然而實際工作時，通常會被忽略。因此，在礦區(qū)地質(zhì)工程今后的工作中，必須強化對礦區(qū)工程水文地質(zhì)問相關(guān)題的有效分析與研究，且加強水文地質(zhì)相關(guān)問題在勘察工程中的作用，從而促使礦區(qū)工程實現(xiàn)又快又好的發(fā)展。

[1]胡建斌.芻議巖土工程勘察中的水文地質(zhì)問題[J].廣東科技. 2011(16)

[2]胡飛.王亞鳳. 巖土工程勘察中的幾個水文地質(zhì)問題[J].城市建設(shè)理論研究.2012(23)

[3]李建生.工程勘察中水文地質(zhì)問題分析研究[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2010(03)