礦山工程勘察與地基施工處理技術(shù)研究

唐立龍

（江西省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊（江西贛北地質(zhì)工程勘察有限公司），江西 九江 332100）

礦山工程以及地基施工作為涉及地質(zhì)工程的作業(yè)，需要針對各種地質(zhì)問題進行處理，然而在實際的發(fā)展過程中，地質(zhì)問題復(fù)雜多樣，而且經(jīng)常受到各種外在因素的影響?，F(xiàn)階段的礦山工程勘察以及地基施工處理具有很強的技術(shù)性，工作人員在進行相關(guān)作業(yè)時很容易出現(xiàn)失誤。鑒于此，相關(guān)單位就需要加強對該環(huán)節(jié)的重視程度，通過積極培訓(xùn)的方式對工作人員進行相關(guān)技能的教學(xué)。然而作為一種涉及各種專業(yè)知識的工程作業(yè)，礦山工程勘察以及地基施工處理的技術(shù)較為晦澀，工作人員要想對其進行掌握，就需要花費大量的功夫進行研究。

1 礦山工程勘察以及地基施工處理

1.1 礦山工程勘察以及地基施工處理的概念

現(xiàn)代礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，為了保證礦山質(zhì)量的前提增大產(chǎn)能，工作人員需要保證礦山基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，就需要對當?shù)氐牡V山進行研究。礦山工程勘察是指根據(jù)建設(shè)工程的要求，查明﹑分析﹑評價建設(shè)場地的地質(zhì)﹑環(huán)境特征和礦山工程條件，編制勘察文件的活動。該活動的主要目的是運用測試手段和方法對礦區(qū)場地進行調(diào)查研究和分析判斷，研究修建各種礦山工程的地質(zhì)條件和建設(shè)對自然地質(zhì)環(huán)境的影響。結(jié)合收集到的數(shù)據(jù)，為后續(xù)的施工作業(yè)提供工程地質(zhì)資料以及礦山工程資料。礦山地基是指礦山下面支承基礎(chǔ)的土體或巖體，基礎(chǔ)下面承受礦山工程全部荷載的土體或巖體就被稱為礦山地基。我國的地質(zhì)較為復(fù)雜，不同性質(zhì)的礦山地基承受能力不同，會對工程的質(zhì)量造成很大的影響，還需要工作人員針對礦山地基進行處理。礦山地基處理是對受力層進行提高其強度和穩(wěn)定性的強化處理，主要分為：基礎(chǔ)工程措施和礦山加固措施[1]。在實際的發(fā)展過程中，礦山地基處理能夠在很大程度上提升地基的穩(wěn)定性以及質(zhì)量，促進現(xiàn)階段礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.2 礦山工程勘察以及地基施工處理的重要性

現(xiàn)代礦山產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過程中，地基作為工程的基礎(chǔ)，起到承擔(dān)壓力的作用，地基直接決定著工程的質(zhì)量，因此，進行礦山勘察以及礦山地基處理就具有很強的必要性。

首先，地基處理能夠提高土層的抗剪強度，從而滿足工程整體設(shè)計對地基承載力和穩(wěn)定性的要求。實際作業(yè)中，地基作泥土以及巖石組成的基礎(chǔ)，承受壓力一般有限，難以滿足現(xiàn)階段高層工程的壓力需求，處理不好地基問題的情況下開始上部的施工，將會對工程的整體質(zhì)量造成嚴重影響。進行礦山勘察以及地基處理，就能夠在了解地基性質(zhì)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對地基的處理，就能夠改善地基的變形性質(zhì)，防止工程物出現(xiàn)嚴重的沉降和側(cè)向變形。

其次，增強地基的防水性。實際作業(yè)中，降水會在地基中形成滲透，進而影響地基的凝聚力以及穩(wěn)定性，一定程度上影響工程質(zhì)量。通過對地基進行防水處理，能夠改善地基的滲透性和滲透穩(wěn)定，從而避免出現(xiàn)滲流過大和滲透破壞等問題；

最后，能夠提高地基土層的抗震性能。沿海礦區(qū)或者是地塊交接地帶的礦區(qū)很容易發(fā)生地震，如果地基不牢固，很容易就會造成工程倒塌等問題。根據(jù)相關(guān)調(diào)查報告，世界范圍內(nèi)因為地基問題而導(dǎo)致工程出現(xiàn)質(zhì)量問題的情況在工程質(zhì)量問題中超過半數(shù)，通過地基處理，就能夠消除黃土的失陷性以及膨脹土的脹縮性，有效緩解震動因素對工程的影響，從而保證工程的質(zhì)量。

2 礦山勘察以及地基施工處理存在的問題

礦山勘察和地基處理能在很大程度上保障工程的質(zhì)量，對礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要作用，然而在實際的作業(yè)環(huán)節(jié)，由于地質(zhì)狀況的復(fù)雜性，現(xiàn)階段的礦山勘察以及地基處理還存在一些隱患。

2.1 人員方面的問題

首先，工作人員作為進行礦山勘察以及地基施工處理的主體，承擔(dān)著礦山勘察和施工的大部分作業(yè)，所以工作人員的技術(shù)水平就在很大程度上影響礦山考察以及地基處理的質(zhì)量?，F(xiàn)階段的礦山勘察環(huán)節(jié)，許多勘察人員都缺乏專業(yè)的技能和知識，這樣就導(dǎo)致工作人員無法對礦山工程進行全面的勘察，不能得出完整的數(shù)據(jù)，很大程度上制約作業(yè)的進行。

其次，工作人員由于技術(shù)方面的問題。在資料分析環(huán)節(jié)也存在一些隱患。礦山勘察環(huán)節(jié)需要大量數(shù)據(jù)的采集和分析，這樣才能得出當?shù)丨h(huán)境的具體信息[2]。但是在對資料進行分析的時候，工作人員往往缺少對信息進行整理的能力，就制約礦山工程勘察工作無法順利開展。所以在現(xiàn)階段社會的發(fā)展過程中，礦山勘察以及地基施工處理環(huán)節(jié)就還受到工作人員技能水平的制約，在很大程度上影響作業(yè)的進行。

2.2 資料收集不充分

在礦山勘察環(huán)節(jié)，作為針對當?shù)丨h(huán)境地質(zhì)進行調(diào)查的作業(yè)，就需要對資料進行完全的收集才能滿足工程的需要。但是在實際的發(fā)展過程中，由于礦山勘察涉及環(huán)節(jié)眾多，就還存在資料收集不充分的問題。礦山勘察環(huán)節(jié)，相關(guān)企業(yè)針對礦山勘察的規(guī)定一般是結(jié)合工程需要，然后再根據(jù)工程工程周圍的環(huán)境進行調(diào)查作業(yè)。并且在調(diào)查環(huán)節(jié)，還需要對當?shù)氐乃奶卣鳗p地形地貌以及地質(zhì)特征等環(huán)節(jié)進行全面的調(diào)查，同時還需要分析施工現(xiàn)場的地形圖，這樣才能在實際的發(fā)展過程中實現(xiàn)勘察的需求。然而在現(xiàn)階段的勘察環(huán)節(jié)，還存在為了提升施工效率而隨意應(yīng)付的情況，并且忽視了工程企業(yè)的標準，就造成施工質(zhì)量下降。

2.3 地基處理環(huán)節(jié)存在的問題

礦山地基處理相較于礦山勘察來說是實際的作業(yè)環(huán)節(jié)，需要工作人員進行實際的施工作業(yè)，所以也存在一些隱患。

首先，勘察工作的管理不到位的現(xiàn)象。在進行地基施工處理的過程中，由于相關(guān)環(huán)境較為復(fù)雜，加上工作人員技術(shù)存在差異，容易出現(xiàn)失誤，就需要針對處理對整個過程進行管理，從而保證處理作業(yè)的質(zhì)量，但是在實際的勘察工作中，由于勘察管理存在缺陷，就造成現(xiàn)階段的管理環(huán)節(jié)存在隱患。

其次，準備不足。地基處理作為工程工程的基礎(chǔ)作業(yè)，設(shè)計到諸多方面，所以為了保證地基處理的質(zhì)量，就還需要在事先準備大量的材料設(shè)備[3]?，F(xiàn)階段地基處理中就存在忽視前期準備工作的狀況，制約處理效果的發(fā)揮。

最后，外部因素的影響。施工作業(yè)中，外在的環(huán)境會對施工造成很大的影響，現(xiàn)階段作業(yè)環(huán)節(jié)還存在忽視環(huán)境影響的現(xiàn)象，就在一定程度上制約著處理工作的質(zhì)量。

3 礦山工程勘察

3.1 規(guī)范勘察作業(yè)

實際作業(yè)中，工作人員要想保證礦山勘探的質(zhì)量，就需要對勘探的作業(yè)進行規(guī)范，保證其流程的正確性。

首先，工作人員需要做好事前準備。由于礦山勘察涉及許多方面，也就需要工作人員做好事前準備。相關(guān)人員需要準備好考察需要的各種設(shè)備，并且對工程的施工需求﹑工程的整體結(jié)構(gòu)和材料等進行全面地了解。

其次，對作業(yè)流程進行規(guī)劃。礦山勘察涉及多個方面，合理的規(guī)劃流程能夠顯著提升作業(yè)效率。相關(guān)人員就需要根據(jù)標準進行勘察工作，保證流程的正確性；然后就是規(guī)避外界因素的影響，實際作業(yè)中，外界環(huán)境的變化會在一定程度上影響礦山勘察質(zhì)量，工作環(huán)節(jié)就需要盡可能地避免外界變化對勘察產(chǎn)生的影響。

最后，對人員的把控。人員的水平會直接影響勘察質(zhì)量，相關(guān)企業(yè)在進行勘察作業(yè)時就需要精心的進行人員的選擇，保證勘察團隊的整體水平。

3.2 選擇合適的方法

礦山勘察的影響因素較多，所以在勘察環(huán)節(jié)，還需要結(jié)合實際情況，因地制宜的選擇合適的勘察方法進行作業(yè)?？辈熳鳂I(yè)主要包括：工程地質(zhì)測繪﹑勘探與取樣﹑原位測試與室內(nèi)試驗以及現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測等，常見的勘察方式主要有物探﹑鉆探和坑探等各種方法。

首先，物探作為常見的勘察手段之一，是一種間接的勘探手段，通過當?shù)赝潦奶攸c進行推斷礦山的性質(zhì)。這種手段較為輕便﹑經(jīng)濟而迅速，能夠及時解決工程地質(zhì)測繪中難于推斷而又亟待了解的地下地質(zhì)情況，但是由于測量流程較為簡單，所以勘察的結(jié)果也存在一些誤差；其次是鉆探和坑探，是通過檢查地下礦山的方法對當?shù)氐V山性質(zhì)進行勘察的作業(yè)，能夠可靠的了解地下地質(zhì)情況，并且根據(jù)地質(zhì)特點選擇合適的鉆探方式。所以鉆探和坑探已經(jīng)成為現(xiàn)階段常見的勘察手段之一[4]。但是實際作業(yè)中，這種直接的勘察方式需要動用機械和動力設(shè)備，耗費人力﹑物力較多，而且勘察周期長，限制性較大。

其次，原位測試與室內(nèi)試驗，這兩種方式通過科學(xué)的分析和詳細的研究為礦山分析提供專業(yè)的數(shù)據(jù)以及技術(shù)參數(shù)，是十分詳細而且專業(yè)的測試方式。實際作業(yè)環(huán)節(jié)，原位測試不脫離原來的環(huán)境，試驗周期較短，效率高，但是需要消耗大量的人力物力。而室內(nèi)試驗可以大量取樣，可以輕易地控制變量，但是不能反映宏觀結(jié)構(gòu)和非均質(zhì)性對礦山性質(zhì)的影響。這就要求相關(guān)人員在實際的發(fā)展過程中結(jié)合實際的需要，選擇合適的方式。

圖1 礦山勘察現(xiàn)場施工圖

4 地基施工處理技術(shù)

4.1 強夯技術(shù)

地基處理的主要目的就是增強地基的承受能力，使其能夠承擔(dān)現(xiàn)階段社會發(fā)展的需要，所以強夯技術(shù)就成為地基處理的技術(shù)手段之一。實際作業(yè)中，強夯技術(shù)屬于一種比較常見的技術(shù)手段，主要指使用夯錘等設(shè)備來對工程土層進行錘擊，從而夯實土層的手段。具體作業(yè)中，工作人員需要準備約30t的夯錘來對地基的土層進行夯實，使得土層的硬度達到礦山產(chǎn)業(yè)的需要。而且經(jīng)過長時間的發(fā)展，現(xiàn)階段的強夯技術(shù)已經(jīng)可以針對多種類型的土層進行夯實，效果較為顯著，是較為穩(wěn)定的地基施工處理技術(shù)的一種[5]。但是由于地質(zhì)狀況的復(fù)雜性，相關(guān)人員在利用強夯技術(shù)進行作業(yè)時，還需要檢驗施工現(xiàn)場土層的水含量，含水量過高會在夯實環(huán)節(jié)產(chǎn)生很大的壓力，使土層流失，并造成地基的質(zhì)量問題。所以在實際的發(fā)展過程中，工作人員還需要加強對其的重視。

4.2 應(yīng)用預(yù)壓法

在地基處理環(huán)節(jié)，軟土地基作為常見的地質(zhì)之一，由于土層較為柔軟，承受能力較差，就嚴重影響工程的質(zhì)量，需要工作人員對其進行處理。應(yīng)用預(yù)壓法作為適用于軟土地基的處理方式，就能夠在很大程度上實現(xiàn)對軟土地基的處理。在作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員需要在施工開始之前在地基上加入靜荷載，等到地基壓實度達到標準之后再進行移除，這樣一來，就增強了軟土層的壓力承載能力，一定程度上保證了工程質(zhì)量。應(yīng)用預(yù)壓法作為針對軟土層地基進行處理的技術(shù)，能在及時有效地處理軟土層存在的缺陷，對其進行夯實作業(yè)。然而在使用過程中，工作人員還需要對靜荷載的作業(yè)加強關(guān)注，保證這一環(huán)節(jié)的作業(yè)質(zhì)量。

4.3 砂石墊層技術(shù)

在礦山產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中，經(jīng)常會遇到地基較為松軟的地質(zhì)狀況，很大程度上影響工程的質(zhì)量，實際作業(yè)中，就可以通過砂石墊層技術(shù)將地基下面較為軟弱的土層挖出來，將砂石注入進去完成夯實作業(yè)。這種方法替換了原本較為松散的泥土，將砂石作為地基的組成，就在很大程度上解決了地基不穩(wěn)的問題，保證了工程質(zhì)量[6]。在作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員需要采用沒有腐蝕性并且級配較好的砂石對其進行分層夯實，從而形成完整的地基承載面，必須要保證置換層的厚度，減少原始土層承受的壓力。

5 結(jié)語

在現(xiàn)階段社會的發(fā)展過程中，為了保證工程工程的質(zhì)量，地基工程的施工就十分重要，需要相關(guān)工作人員進行礦山勘察以及地基施工處理，以保證地基的質(zhì)量。但是在實際的發(fā)展過程中，由于地質(zhì)環(huán)境較為復(fù)雜，相關(guān)作業(yè)的開展就還存在一些隱患，需要工作人員通過規(guī)范作業(yè)﹑選擇合理的手段進行勘察，并利用強夯技術(shù)﹑砂石墊層技術(shù)以及應(yīng)用預(yù)壓法等進行地基的處理，這樣才能保證工程的質(zhì)量。