礦山水文地質(zhì)勘察中地下水的問題及應(yīng)對措施

楊利勇

（江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局九一五地質(zhì)大隊，江西 南昌 330002）

最近幾年，隨著我國勘查技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，為工程施工提供了極大的便利，一定程度上提升了施工的效率和質(zhì)量。水文地質(zhì)的勘察通常是工程施工和地質(zhì)調(diào)研的一項相對較為關(guān)鍵的工作，同時也是整個工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一。地下水在地質(zhì)勘查中是極為常見的一種因素，具有一定的流動性，不穩(wěn)定，對最終勘察的結(jié)果也會產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響，不容小覷。目前階段，我國的勘察技術(shù)手段以及設(shè)備還是相對較為先進的，對比于傳統(tǒng)的勘察模式，具有實質(zhì)上的進步。但是，水文地質(zhì)的勘察工作具有極強的未知性，發(fā)生突發(fā)事件的頻率也極高，因此，在實施工程之前，需要對周圍的地質(zhì)環(huán)境以及水文特征進行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)暮瞬?。水文地質(zhì)勘察中，地下水所造成的影響是非常大的。主要是由于地下水是巖土體的重要組成部分，在地層之中，結(jié)構(gòu)是較為復(fù)雜的，并且由于巖土體的特性，結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生改變，此時地下水便會在地下流動，很容易造成結(jié)構(gòu)的崩塌以及地面的下沉。面對這樣的情況，在施工前期，可以先對相關(guān)的區(qū)域進行調(diào)研，了解其水文地質(zhì)特征以及存在的問題，并進行具體的分析，形成解決方案，以確保工程的順利實施。所以，需要對水文地質(zhì)勘察中地下水的問題及應(yīng)對措施進行討論分析。通過較為安全、穩(wěn)定的方法，獲取到施工項目的實際情況，通過精準(zhǔn)的設(shè)備以及儀器測算實際的指標(biāo)參數(shù)，并將其融入到地質(zhì)勘察的方案之中，根據(jù)現(xiàn)階段的水文特點進行水文地質(zhì)變化的預(yù)測，最終制訂具有針對性的應(yīng)對措施，以此來確保工程順利完成[1]。

1 水文地質(zhì)中地下水勘察現(xiàn)狀分析

水文地質(zhì)勘察工作通常是較為復(fù)雜的，流程較為繁瑣，同時還需要依據(jù)規(guī)定對一些細(xì)節(jié)進行嚴(yán)謹(jǐn)處理，否則便很容易給未來的施工造成極大的安全隱患。而在勘察中，最為主要的工作就是水文地質(zhì)條件的確定以及地下水資源的正確處理。這部分主要是對地下水進行處理，地址勘察工作過程中，地下水的處理與勘察一定程度上存在較多的困難，但是造成這一現(xiàn)象的主要原因確實不固定的，可能是由于外力的沖擊，使得本就較為薄弱的地質(zhì)層發(fā)生碎裂或者坍塌，另外，還存在地下水量過多，給地面的勘察工作帶來較大的壓力，同時，一定程度上也留下了較大的安全隱患，對于施工人員的人身安全產(chǎn)生較大的威脅。因此，面對上述的情況，可以創(chuàng)新相應(yīng)的勘察技術(shù)。通過不同的方式，進行水資源的合理利用，避免其對地質(zhì)勘查工作造成影響。但是不同的區(qū)域，地質(zhì)特征以及地下水的流向都是有所不同的，這在一定程度上也增加了水文地質(zhì)勘察工作的難度。另外，一般情況下，地質(zhì)勘查都在野外進行的，地理位置較為偏僻，雖然我國的勘查技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但是在實際勘察的過程中，還是會發(fā)生一些實際應(yīng)用的問題，舉例來說：勘察設(shè)備無信號、測量儀器難以移動、勘察范圍過大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)空洞等，這些問題也是造成現(xiàn)階段水文地質(zhì)勘察的重要影響因素。除此之外，在勘察的過程中，部分區(qū)域由于地理位置以及地質(zhì)環(huán)境的特殊，使得土壤中含有豐富的金屬元素。一些區(qū)域所蘊含的金屬元素是單一性質(zhì)的，在對地下水進行勘察的時候相對較好處理，但是同樣存在部分區(qū)域，土壤中所蘊含的金屬元素是混合性質(zhì)的，這也就使得地下水中也含有相同的混合金屬元素，一定程度上阻礙了勘察工作的進行，也提升了勘察的難度最為常見的金屬元素主要有鈉、汞、錳、銅、鎘等，部分的元素是具有輻射性和腐蝕性的，會對地下水的質(zhì)量產(chǎn)生極為嚴(yán)重的影響，限制了地下水的可使用性。所以，在這樣的現(xiàn)狀中，需要加強勘察工作，提升勘察質(zhì)量。

2 水文地質(zhì)勘察中地下水存在的問題

2.1 潛水位突發(fā)性上升

一般情況下，地下水水位的變化是與季節(jié)有關(guān)聯(lián)的，在干旱季，地下水的水位通常不會有太大的變化，對于地質(zhì)勘察工作的影響也相對較小，但是，但是當(dāng)處于降水季節(jié)的時侯，地下水的水位就較難控制了，通常情況下，水位的上升與下降是極難進行控制的，并且相應(yīng)的引水工程建設(shè)也十分復(fù)雜，會極大的浪費人類、物力以及財力，這也給相關(guān)的勘察部門帶來了一定的壓力。不僅如此，部分地區(qū)在對水文地質(zhì)進行勘察時，由于施工的不規(guī)范以及技術(shù)設(shè)備應(yīng)用的不合理，使得地層、地殼以及內(nèi)部巖石受到了嚴(yán)重的損壞，在這樣的情況下，對于地下水的處理與規(guī)劃就變得更加艱難，而降水量過大也造成嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害，留下極大的安全隱患。造成不可挽回的負(fù)面影響。原因主要為以下幾點：其一，水位上升一定程度上會破壞建筑物的地基，地基中的含水量逐漸增多，會加快建筑物的下沉速度，容易造成坍塌、形變以及裂縫等問題。第二。水位上升會對土壤造成較大的擠壓力，時間久了會形成土質(zhì)疏松的狀況，具體如下圖1所示。

圖1 地下水水位上升造成的土質(zhì)疏松

根據(jù)圖1中的現(xiàn)狀，可以了解到土質(zhì)疏松的危害，不僅降低了土層的基礎(chǔ)強度，對于地面上的建筑也是一種影響，并且容易形成鹽堿化的地質(zhì)環(huán)境。

2.2 地下水位不規(guī)律波動

地下水水位的不規(guī)律波動，氣候條件的影響是相對較大的。通常地下水水位會有地層的頂升、斷裂、擠壓不定期地形成不規(guī)律地變化。而對于水位的上升也同樣是無法控制的，這就使得相關(guān)的勘察工作在執(zhí)行的過程中，極易出現(xiàn)誤差，同時，對于地面建筑物也會造成大范圍的影響，不僅如此，地下水位的不規(guī)律律動，同時也是底層不穩(wěn)定以及土壤松動導(dǎo)致的，部分地區(qū)由于創(chuàng)年高溫所欲，使得土壤的黏度一直保持在合理的范圍之內(nèi)，這使得水源的流動受到了一定的控制，而對于干旱區(qū)，土地便極容易出現(xiàn)沙化問題，使得地下土壤之間的空隙逐漸增大，這也給地下水的不規(guī)律波動提供了條件，同樣也給地面上的建筑物造成了極大的壓力，這導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)以及木質(zhì)結(jié)構(gòu)的建筑發(fā)生形變，有的在結(jié)構(gòu)上甚至?xí)霈F(xiàn)破損或者碎裂的情況。減少了建筑物的使用壽命。不僅如此，水位的不規(guī)律波動對于周圍土壤的情況也會產(chǎn)生影響，置換作用下，波動頻率的增多會使原本土層形成嚴(yán)重的機理化，使承載力大幅度下降。并隨之出現(xiàn)形變、碎裂的問題[2]。

2.3 承壓水的問題

承壓水主要指的是當(dāng)?shù)叵滤窟_(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)時，向外延伸的水。一般情況下，地層深處的地下水主要以承壓水為主，占據(jù)的比例較大?，F(xiàn)如今，隨著我國建筑工程作業(yè)規(guī)模不斷擴大，使得承壓水問題逐漸凸顯出來。在這樣的背景之下，施工工程深度的擴大，就會加強承壓水的危害，主要體現(xiàn)在一下幾部分：施工前期，進行水文地質(zhì)勘察的過程中，為例保證勘察結(jié)果的可信性，需要挖掘基坑，這就會增加含水層上方結(jié)構(gòu)中多結(jié)構(gòu)土層的壓力，由于不同的區(qū)域地下水源的含量存在較大的差異，這也使得在實際勘察的過程中，時常會出現(xiàn)較多的突發(fā)行因素，一定程度上極易造成關(guān)聯(lián)隱患，這也是造成承壓水出現(xiàn)的關(guān)鍵因素之一。不僅如此，部分地區(qū)在進行地質(zhì)勘查的過程中，相關(guān)人員由于專業(yè)素質(zhì)較低，對于地層以及土壤處理不規(guī)范，造成破壞，而此時承壓水會隨著他土層結(jié)構(gòu)的變化以及出現(xiàn)的縫隙將壓力轉(zhuǎn)移至其他位置，這些縫隙在外力的作用之下，在加上自然環(huán)境的影響，逐漸加深，形成水源的流動環(huán)境，形成大量承壓水從地底涌向地面的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致基坑中出現(xiàn)涌水、涌砂的狀況，一定程度上還會干擾地質(zhì)勘查工作的繼續(xù)推進。另外，承壓水在勘察工作的執(zhí)行過程中，還時常會出現(xiàn)反涌現(xiàn)象，這一問題雖然不會對最終的勘察結(jié)果造成嚴(yán)重的影響，但是在實際應(yīng)用的過程中，時常會造成大規(guī)模的關(guān)聯(lián)性勘察誤差，造成極大地工作壓力，另外，承壓水的增多還會增加水位地質(zhì)勘察的危險性，在實際工程的執(zhí)行過程中，產(chǎn)生范圍性的地層斷裂，同時，留下較大的安全隱患，且極容易產(chǎn)生塌陷的問題，增加勘察風(fēng)險。

3 應(yīng)對措施探析

3.1 確定地下水的實際勘察內(nèi)容

在進行水位地質(zhì)勘察的前期，都會依據(jù)所勘察區(qū)域的實際情況制定出相對應(yīng)的勘察方案，方案中會就實際的目標(biāo)、內(nèi)容、方法以及后勤措施進行探討。但是最近幾年，越來越多的工程不注重內(nèi)容的明確，而是一味地擴大勘察施工的面積，給所屬區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境造成了極為嚴(yán)重的破壞。所以，進一步明確地下水的實際勘察內(nèi)容，不僅可以更為有效地提升最終的勘察結(jié)果，同時還有利于增強工程的完整性，具有一定的實際價值。在具體的工作過程中，對于內(nèi)容的確定同樣也是一項較為復(fù)雜的工作，一般的勘察范圍是不會局限于作業(yè)區(qū)域，而是應(yīng)該依據(jù)對應(yīng)的比例，所以，可以在勘察工作實施之前，利用專業(yè)的設(shè)備以及技術(shù)，將需要勘察的區(qū)域劃分為多個模塊性的范圍，每一個小區(qū)域均需要進行單一地采樣，在這個過程之中，可以底測定區(qū)域進行編號。同時，將所獲取的樣本對比分析。隨后，根據(jù)得出的結(jié)果，結(jié)合設(shè)定的方案，挖掘相關(guān)的勘察基坑。但是需要注意的是，基坑的建設(shè)與挖掘，是要根據(jù)實際測定計算的數(shù)值來執(zhí)行的，并且需要與地下水的預(yù)留水位保持一致。不僅如此，為了避免出現(xiàn)大范圍的涌水現(xiàn)象，還需要在基坑的側(cè)方修建排水渠，便于排掉承壓水。根據(jù)基坑面積的變化，擴大勘察面積，進一步了解周邊的地質(zhì)環(huán)境和水文情況。所以，需要明確的勘察內(nèi)容主要包括：地下水類型、承壓深度、水位深度、含水層情況、水層結(jié)構(gòu)發(fā)育、延伸路線、降水條件、補充途徑等。上述內(nèi)容皆是地下水的重要勘察內(nèi)容。但是在勘察的過程中，內(nèi)容的識別以及勘察也是有具體順序定義的，需要嚴(yán)格按照規(guī)定來執(zhí)行，避免出現(xiàn)遺漏勘察以及勘察誤差等問題的出現(xiàn)。另外，在勘察工作執(zhí)行的過程中，還要設(shè)立對應(yīng)的監(jiān)督檢查小組，對于勘察工作的規(guī)范性以及合理性進行監(jiān)督，確?？辈旃ぷ鞯馁|(zhì)量與效率，同時也可以提升地下水?dāng)?shù)據(jù)信息勘察的完整性和全面性，有利于后續(xù)施工的綜合評價，確保最終勘察結(jié)果的可靠性，為部分預(yù)防措施提供有效的數(shù)據(jù)參考[3]。

3.2 深入分析巖土體的地下水理性質(zhì)

地下水最主要的形成因素除了外部降水之外，就是巖土體自身對于地下水的阻擋，具有一定的水理性質(zhì)。所以，一般對地下水進行勘察的同時也需要對此區(qū)域相關(guān)的巖土體進行細(xì)致地了解。它與地下水共同作用，極易阻礙水文地質(zhì)的勘察工作。在研究巖土體以及地下水的過程中，可以先獲取基礎(chǔ)性的數(shù)據(jù)，并將其與對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進行比照，具體的標(biāo)準(zhǔn)如下表1所示。

表1 巖土體與地下水作用標(biāo)準(zhǔn)表

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)信息，進行實際標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定。隨后，可以依據(jù)互聯(lián)網(wǎng)或者分析平臺，對區(qū)域的地質(zhì)以及水源的特征進行化驗與提取，結(jié)合相應(yīng)的水理性質(zhì)，進行更為具體的驗證與分析。一般情況下，地下水較為充沛區(qū)域的巖土體，松散的現(xiàn)象會相對更為明顯一些，所以，在勘察工作的過程中，相關(guān)人員可以根據(jù)專業(yè)的設(shè)備以及儀器，定位巖土體區(qū)域，為后續(xù)地下水的處理工作奠定基礎(chǔ)。隨后，根據(jù)本區(qū)域的地質(zhì)特征，再結(jié)合實測標(biāo)準(zhǔn)的變化，作出水理性質(zhì)的推算，并獲取結(jié)果，然后定期對地下水以及巖土體取樣，研究二者之間的關(guān)系，并且總結(jié)容水和持水的特性，通過其研究水質(zhì)變化的規(guī)律。但是需要注意的是，地下水質(zhì)以及流向時常會由于外部沖擊而發(fā)生變化，所以，在勘察的過程中，也要確保測定結(jié)果的實用性以及可靠性，避免出現(xiàn)測量誤差。確實，巖土體下的地下水流動速度通常會受到碎石、巖層以及其他固體物質(zhì)的制約，所以，為了加強對巖土體地下水的控制，可以采用堵塞的方式，降低水源的流動速度，同時修建怕側(cè)向的排水溝渠，將多余的地下水排掉。但是不同地區(qū)地下水的實際情況也是各不相同的，相對應(yīng)的巖土體的水理性質(zhì)也有一定的差異性，所以所制定的勘察方案需要具備一定的靈活性，在保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和合理性的同時，也要在不同的環(huán)境之下，分析出相對應(yīng)的水理以及地下水的變化情況。

3.3 優(yōu)化地下水勘察的制度和評估體系

目前階段，存在很多的勘查工程以及企業(yè)為了大幅度提升工作效率，進一步完善作業(yè)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，制定出相關(guān)的勘察制度，但是通常會由于更新速度較慢，導(dǎo)致制度出現(xiàn)一定的滯后性。針對這種情況，需要在原本的制度中缺失、滯后的部分依據(jù)實際情況作出補充，進一步優(yōu)化勘察制度內(nèi)容，提升相對應(yīng)的完整度。首先，可以性綜合勘察的角度上，進行勘察目標(biāo)的制定，需要先測定勘察的相關(guān)數(shù)據(jù)，同時將得出的數(shù)據(jù)信息匯總整合，確定具體的勘察內(nèi)容，根據(jù)勘察的內(nèi)容，劃歸出具體的勘察結(jié)構(gòu)以及評估體系，同時，將區(qū)域地下水的處理編制在處理方案之中，在勘察工作的實施過程中，如果出現(xiàn)相關(guān)的問題，可以通過方案中設(shè)定的解決措施進行處理。如果問題超出方案設(shè)定的范圍之內(nèi)，可以構(gòu)建對應(yīng)的處理框架或者模型，進一步解決相應(yīng)的問題。在此基礎(chǔ)上，還需要設(shè)定對應(yīng)的評估體系。其實，地下水勘察的評估工作也是十分重要且關(guān)鍵的，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。在施工完成之后，可以根據(jù)對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，對勘察的結(jié)果進行層級評價，將存在的問題劃歸總結(jié)，同時，形成特定的解決方案，以此來進一步提升整體的勘察解決效果，避免出現(xiàn)大范圍的勘察問題。不僅如此，對于地下水流向的控制也需要加強，完善優(yōu)化相應(yīng)的執(zhí)行規(guī)定，同時，進行地下水災(zāi)害的預(yù)估與測算，從根源上避免勘察災(zāi)害的發(fā)生，降低勘察的實際成本，同時也排除掉存在的安全隱患，確保相關(guān)勘察人員的人身安全，形成更加穩(wěn)定、系統(tǒng)且全面的勘察模式。完成水文地質(zhì)以及地下水的勘察之后，對得出的結(jié)果進行二次評估，以確保其精準(zhǔn)性，同時也最大程度地排除了潛在的危險，提升了勘察的安全性，對未來工程的實施也是一種保護[4]。

4 結(jié)語

綜上所述，便是對水文地質(zhì)勘查中地下水的問題及應(yīng)對措施的分析。其實，現(xiàn)階段，隨著我國科技的不斷更新，地質(zhì)勘察行業(yè)也得到了充分地發(fā)展，雖然取得了相對較好的效果，但是在實際應(yīng)用的過程中，仍然存在一定的那個問題以及缺陷，所以針對這一情況，可以在施工前期對地質(zhì)環(huán)境以及水文情況作出全面地了解與調(diào)研，這樣可以進一步提升勘察效果，提高工程質(zhì)量，推動相關(guān)行業(yè)進一步發(fā)展。