水文地質(zhì)在礦山地質(zhì)勘查中的重要性分析

王 偉

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二水文工程地質(zhì)大隊，新疆 昌吉 831100）

水文地質(zhì)是地質(zhì)勘查工作中的一項重要的工作內(nèi)容，主要是對自然界地下水運動規(guī)律、地下水的物理化學(xué)性質(zhì)進行勘查研究，進而為礦山工程建設(shè)提供全面的水文地質(zhì)數(shù)據(jù)參考，指導(dǎo)礦山工程建設(shè)的順利開展，減少地下水因素對礦山開采造成的不利影響，進而更加科學(xué)合理的開發(fā)和利用地下水資源，創(chuàng)造更大經(jīng)濟效益。然而，筆者在工作實踐中發(fā)現(xiàn)，在礦山建設(shè)與發(fā)展過程中，不論是工程勘查階段，還是施工環(huán)節(jié)，對礦山水文地質(zhì)問題往往比較忽視，導(dǎo)致礦山開采過程中常常受到水文地質(zhì)因素造成的不利影響。眾所周知，水文地質(zhì)問題與礦山工程建設(shè)密切相關(guān)，是影響工程建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。然而由于工程勘查實際，對于地下水資源勘查沒有引起足夠重視，只是簡單地進行評價，導(dǎo)致相應(yīng)的水文地質(zhì)勘查參數(shù)不全面，出現(xiàn)缺失，不能全面的了解和掌握礦山水文地質(zhì)條件，對后續(xù)工程及礦山開采工作造成很大影響。為此，必須要充分重視礦山水文地質(zhì)勘查工作，對礦山水文地質(zhì)問題展開全面而又詳細(xì)的研究，了解和掌握礦山水文地質(zhì)條件對礦山開采造成的不利影響，才能有效控制和降低礦山開采過程中一些突發(fā)情況的出現(xiàn)，保證礦山開采工作順利進行，確保礦山工程建設(shè)質(zhì)量與安全，進而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益[1]。

1 地下水給巖土工程造成的影響

1.1 水位上升

很多因素都會導(dǎo)致水位上升，而這些因素當(dāng)中不僅有地質(zhì)因素同時還有水文氣象因素以及人為因素等。具體而言，地質(zhì)因素主要是指區(qū)域當(dāng)中的巖石性質(zhì)以及地下含水層具有的具體結(jié)構(gòu)等，水文氣象因素主要包括溫濕度變化和降水因素造成的影響，人為因素包括很多方面如農(nóng)田開墾以及灌溉等諸多因素，都會對地下水位造成一定影響，同時，在改變地下水位過程當(dāng)中，常常有疊加性質(zhì)存在。地下水位在不斷上升過程當(dāng)中，會逐漸侵噬巖土層，使巖土層變得更加松散，破壞了巖土層整體結(jié)構(gòu)其強度和穩(wěn)定性也會出現(xiàn)很大改變，逐漸變差，進而加劇滑坡災(zāi)害的發(fā)生，對于勘查作業(yè)也會造成不利影響。同時地下水位再次下降到原來的水位程度時，會暴露出曾經(jīng)被地下水侵蝕的巖土層，由于巖土層的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性以及強度出現(xiàn)不同程度下降，很難自行復(fù)原。水位上升過程當(dāng)中，還會引發(fā)水動力的改變，不僅影響勘查工作的順利進行，還會導(dǎo)致一些小型的自然災(zāi)害發(fā)生。

水位上升對建筑物造成的影響是非常突出的，特別是一些高層建筑，更需要有穩(wěn)固的地基，地下水位的不斷上升，對地基的穩(wěn)定性會造成很大影響，導(dǎo)致地基強度受到地下水的影響而發(fā)生降低，難以承受地面建筑的重力需求，特別是不論什么樣的巖土層，均會受到地下水位上升帶來的影響，使其穩(wěn)定性和強度出現(xiàn)巨大破壞，影響到建筑物的整體安全性，使其使用壽命大幅降低。所以必須要充分地下水位上升帶來的不利影響[2]。

1.2 地下水位變化對巖土工程的影響

地下水位變化會改變原來巖土所具有的物理力學(xué)性質(zhì)，特別是一些膨脹性的巖土，在受到地下水位改變時，會出現(xiàn)不均勻的膨脹與收縮現(xiàn)象，對于建筑物的底層造成很大破壞，特別是地下水出現(xiàn)較大幅度變化過程當(dāng)中，會出現(xiàn)頻繁的升降問題，這樣一來使巖土的膨脹與收縮幅度不斷加大，對于建筑施工作業(yè)造成很大影響，所以勘查膨脹性巖土層過程當(dāng)中，需要對水文地質(zhì)情況展開全面的勘查和研究，對地下水出現(xiàn)的升降變化規(guī)律，充分的了解和掌握，地下水位的上升與下降以及其不同的變化規(guī)律，都會改變鹽涂層的物理力學(xué)性質(zhì)，規(guī)律性的變化非常的突出，而引發(fā)以上這些問題的主要因素，是由于巖土顆粒再長時間進行充填，或者膠結(jié)作用下引起，使得巖土粒間連接力不斷增大，并促進硬殼成形成，巖土層受到地下水位變化造成的影響，淋失了土中的大量鐵鋁成分，地下水發(fā)生交替，使土體的壓縮模型以及承載力出現(xiàn)下降，分布于地下水位之下的巖體，受水體交替作用因素影響，氧化和水解作用大幅降低，受自重因素影響，土質(zhì)的密實度以及壓縮模量和承載力提高。

1.3 動水壓力對巖土工程造成的影響

地下水于自然條件下，常常表現(xiàn)為較弱的水壓力，同時因人類因素影響，導(dǎo)致地下水自然平衡被打破，這樣一來就會影響到上層的巖土工程，引發(fā)流沙管涌以及基坑突涌等問題[3]。

2 水文地質(zhì)勘察對工程地質(zhì)勘查的影響

在工程地質(zhì)勘查過程當(dāng)中，對水文地質(zhì)加強勘查和研究是非常重要的，不僅和巖土體物理性質(zhì)有著非常緊密的聯(lián)系，同時對工程的整體施工質(zhì)量也有著至關(guān)重要的影響，為了更好的保證水文地質(zhì)勘察整體質(zhì)量，需要將以下幾方面工作充分做好：

（1）對巖土體受到地下水的影響，展開全面的分析和研究，了解和掌握地下水可能會對上層建筑物造成的不利影響，在工程勘查過程當(dāng)中展開全面的分析和預(yù)測，針對其中出現(xiàn)的問題，采取有效的方法及時的進行解決，控制和減少地下水造成的不良影響。

（2）在工程地質(zhì)勘查過程當(dāng)中，如果有水文地質(zhì)問題被發(fā)現(xiàn)時，需要與施工現(xiàn)場具體情況充分結(jié)合，了解和掌握基礎(chǔ)工程的性質(zhì)，并充分考慮建筑物地基特征，充分全面系統(tǒng)的研究可能造成的水文地質(zhì)問題，更加精準(zhǔn)、全面的對象進行獲取。

（3）建筑物地基基礎(chǔ)位于地下水位之下，要詳細(xì)調(diào)查研究，地下水可能會對地基基礎(chǔ)造成的侵蝕作用，采取有效措施規(guī)避地下水對建筑物地基基礎(chǔ)造成的腐蝕性，更好地保證建筑物的整體質(zhì)量。巖土體是工程基礎(chǔ)的主要持力層，當(dāng)遇到強風(fēng)化，巖層以及軟質(zhì)巖層和膨脹土層施工過程當(dāng)中常常會出現(xiàn)崩解收縮以及膨脹，軟化等各種問題，因此開展水文地質(zhì)勘查工作過程當(dāng)中，必須要詳細(xì)的勘查和了解施工情況。針對某些細(xì)粉砂層施工場地，時常會出現(xiàn)砂層飽和或者松散問題，同時常常出現(xiàn)在地基壓縮層以及其基礎(chǔ)之內(nèi)，因此在這些工程場地施工過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)充分重視流沙管涌以及潛蝕等各種問題，展開全面的評價與研究。某些工程地基有承壓水層存在，這樣基坑地板極有可能會受到損壞，對于地基質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，所以開挖基坑過程當(dāng)中，要全面的評價和分析承壓水層。而且還有一些基坑存在于地下水位之上，所以在具體施工過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)開展?jié)B透試驗與富水實驗，確保順利開展工程施工操作。

（4）巖土工程受動水壓力造成的影響。在自然條件下地下水的動水壓力常常較弱，但是由于人為因素影響使地下水天然動力平衡被打破，這就會對巖土工程造成很大影響如引發(fā)基坑突涌、流沙、管涌等問題。

3 解決問題的措施

3.1 明確水文地質(zhì)勘查的評價內(nèi)容

對于礦山地質(zhì)勘查造成的影響因素有很多，如地下水的不同類型，地下水的變動幅度以及地下水位改變，隔水層以及含水層分布組合與厚度，巖層和土層具有的滲透強度和地下水造成的影響存在很大不同，對于礦山地址加強勘查與評估，保證礦山地質(zhì)勘查效率和質(zhì)量，對地下水展開全面的研究與分析，對于地下水的評價內(nèi)容充分了解和掌握，評價地下水對礦山及相關(guān)建筑造成的影響。并對相應(yīng)的預(yù)防和處理方案進行制定，通過全面的水文地質(zhì)資料信息，為水文地質(zhì)勘查設(shè)計與施工提供有效的參考，避免地下水問題造成的不利影響，與礦山地質(zhì)勘查設(shè)計施工充分結(jié)合，編制水文地質(zhì)勘查報告，并科學(xué)地評價地下水的作用與危害。

3.2 重視對水理性質(zhì)的測試和研究

礦山水文地質(zhì)勘查會受到水理性質(zhì)造成的影響，這是由于礦山與地下水互相作用體現(xiàn)出的性質(zhì)，如透水性持水性以及融水性等特點，和巖土具有的液態(tài)固態(tài)以及氣態(tài)有著明顯的聯(lián)系，每年開展兩次水質(zhì)頻率采樣，主要在枯水期進行一次，同時在豐水期進行一次，依照實際情況，可以對采樣次數(shù)適當(dāng)?shù)倪M行增加，對水質(zhì)變化情況有一個更加充分的了解。地下水在礦山體中存在很多類型，由于埋藏條件的差異性，有承壓水、潛水以及上層滯水之分，由于含水層具有的不同空隙性質(zhì)，又有裂隙水、空隙水和巖溶水之分。不同地下水形式，在水理性質(zhì)上也存在很大不同。通過分析測試水理性質(zhì)相關(guān)信息，可以為礦山水文地質(zhì)勘查地下水位水量和水位變化提供有效的數(shù)據(jù)參考，通過調(diào)查工作發(fā)現(xiàn)水理性質(zhì)會對礦山強度造成很大影響，導(dǎo)致變形發(fā)生，這將直接影響到建筑物的穩(wěn)定性，所以在礦山勘查過程當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)對水理性質(zhì)給予充分重視，確保礦山地質(zhì)勘查工作高效開展。

3.3 重視地下水對礦山地質(zhì)勘查工作的作用和影響

在礦山地質(zhì)勘查過程當(dāng)中，通常對礦山類型地質(zhì)結(jié)構(gòu)等比較重視，但是常常忽視水文地質(zhì)勘查，不僅對礦山地質(zhì)勘查工作造成很大影響，還極易引發(fā)一些危害問題，只有對礦山水文地質(zhì)情況充分了解，掌握地下水變化規(guī)律和地下水問題等，才能依照地下水具有的相關(guān)特點，通過相應(yīng)的措施進行解決，礦山地質(zhì)勘查過程當(dāng)中需要高度的重視地下水問題，需要高度的重視地下水問題。保持較高的安全意識。特別是作為礦山的領(lǐng)導(dǎo)層，更應(yīng)當(dāng)對礦山，地下水存在的問題給予認(rèn)真分析和研究，加強管理保證工作人員具有較強的安全意識，才能確保礦山地質(zhì)勘查過程中，水文地質(zhì)勘查工作高效開展[4]。

3.4 斷層破碎帶巖層

為了確保工程質(zhì)量轉(zhuǎn)進過程當(dāng)中，通過循環(huán)液泥漿，經(jīng)過一段鉆進去之后，將泵壓加大進行沖洗，選擇的注漿材料應(yīng)當(dāng)首先利用注黏土水泥漿，堵水之后將單液水泥漿注入其中進行加固，通過多次復(fù)注方式完成，對于注漿效果進行檢驗，還能進一步提升裂隙封堵效果[5]。

3.5 礦山涌水的治理措施

在礦山防排水過程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)按照因地制宜、防、排、截、堵結(jié)合的綜合治理原則，通過有效的措施合理進行處理，通過有效的措施合理進行處理，達(dá)到通暢排水的效果，由于近年來對環(huán)境保護的要求不斷提升，如果礦山涌水量過大，為了避免地下水正常循環(huán)被打破，需要通過“以堵為主、限量排放”方式進行應(yīng)對，因礦山具有較大的容水量，區(qū)內(nèi)分布茂盛的植被，通過對排水系統(tǒng)設(shè)計進行長期排泄，會改變圍巖周邊受力結(jié)構(gòu)，出現(xiàn)不同程度變化，影響礦山結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還會對生態(tài)環(huán)境造成不利影響，所以通過一堵為主，適量排放的方式進行應(yīng)對，通過水泥水玻璃雙液注漿對于涌水點進行堵漏，周圍巖體通過超小導(dǎo)管開展加固來對巖體裂隙進行封閉，利用環(huán)向排水盲管引排聯(lián)合再次注漿對于前期完成支付后的滲水點進行應(yīng)對，并將防水板鋪設(shè)好，把水引入到縱向的礦山排水溝中，有效應(yīng)對礦山涌水問題。