關(guān)于礦山巖土工程勘察中質(zhì)量技術(shù)問題探討

羅 軍

（岳陽市規(guī)劃勘測設(shè)計院有限公司，湖南 岳陽 414000）

1 礦山巖土工程勘察過程中常用的技術(shù)

1.1 巖土工程物探技術(shù)

在進行礦山巖土工程勘察的過程中，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用能夠比較有效地促進整體勘察工作目標(biāo)的實現(xiàn)，同時也能夠推動礦山施工效率的進一步提升，在現(xiàn)階段的巖土工程勘察工作之中，比較常用的技術(shù)包括探地雷達技術(shù)﹑CT檢測技術(shù)和TSP檢測技術(shù)等物探技術(shù)。首先從探地雷達檢測技術(shù)來看，這一技術(shù)是現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的礦山巖土工程勘察技術(shù)之一，在實施檢測過程中，通過進行高頻脈沖電磁波發(fā)射的方式實現(xiàn)對地質(zhì)環(huán)境的檢測，同時依托該技術(shù)也能夠避免傳統(tǒng)物探技術(shù)實施過程中對自然環(huán)境造成的負面影響出現(xiàn)，檢測過程無污染﹑無破壞，且由于檢測方式的特殊性，因此針對特定區(qū)域的檢測工作所需要消耗的時間較短，整體檢測工作的準(zhǔn)確率比較高，操作流程和操作方法均比較簡單。其次CT檢測技術(shù)也是現(xiàn)階段比較常見的技術(shù)類型之一，這一技術(shù)在目前的發(fā)展時間仍然比較短，相關(guān)的技術(shù)仍然具有進一步進行突破的可能性。這種技術(shù)在原理上是依靠對區(qū)域內(nèi)地震波的接收來實現(xiàn)地質(zhì)成像和分析目的的，在實際工作之中，其能夠?qū)ο鄳?yīng)的地震波的激發(fā)點與接收點進行綜合性的分析，并根據(jù)地震波的波形變化來達到對區(qū)域地質(zhì)條件實時監(jiān)測和分析的效果，因此其在使用的過程中整體準(zhǔn)確性比較高，同時也具備較強的實時性特征，對于現(xiàn)階段的礦山施工具有比較突出的指導(dǎo)性作用。最后TSP技術(shù)也是現(xiàn)階段比較先進的礦山巖土工程勘察技術(shù)，在該技術(shù)的應(yīng)用過程中，主要是通過深度偏移成像的方法來對目標(biāo)區(qū)域進行測量，在勘察效果方面，其整體精確性比較高，同時對于環(huán)境之中所存在的各類干擾性因素具有較強的抵抗作用，對于自然環(huán)境也不會產(chǎn)生明顯的破壞。

1.2 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)技術(shù)進行巖土工程勘察的主要方式是通過對現(xiàn)階段的相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比實現(xiàn)，在相應(yīng)的對比與分析過程中，可以比較有效地對其中偏差較為突出的數(shù)據(jù)進行篩選，從而全面地提高勘察工作的準(zhǔn)確性。為了確保相關(guān)勘察工作的順利開展，在實際的工作之中，對GIS技術(shù)的應(yīng)用需要首先進行對安裝環(huán)境的系統(tǒng)性分析。巖土工程勘察工作的復(fù)雜性較高，如果環(huán)境之中存在著較多的影響因素，則會對實際的工作形成較為顯著的影響，在這種情況下對GIS設(shè)備的安裝工作需要經(jīng)過對現(xiàn)場的真實情況進行細致性把握，從而進行安裝。具體而言，設(shè)備安裝階段應(yīng)當(dāng)確保環(huán)境之中不存在雨雪﹑風(fēng)沙等氣象問題，同時也需要確?？諝獾南鄬穸仍?0%以下。如果在實際的監(jiān)測過程中，相關(guān)器械面臨防潮﹑防雨和防塵的需求，則需要充分地滿足。由于相關(guān)設(shè)備的正常穩(wěn)定工作對于穩(wěn)定的電力具有較強的需求，因此相關(guān)單位還有必要根據(jù)現(xiàn)場的施工規(guī)范進行電源箱的準(zhǔn)備。當(dāng)相關(guān)設(shè)備投入使用的過程中，則需要定期對設(shè)備的線路﹑腐蝕和防銹等情況進行持續(xù)性關(guān)注，避免相關(guān)因素的影響導(dǎo)致設(shè)備在精準(zhǔn)度方面受到影響。從上述內(nèi)容之中可以看出，現(xiàn)階段的礦山巖土勘察工程中對GIS系統(tǒng)的使用是相對較為復(fù)雜的，而隨著后續(xù)技術(shù)的發(fā)展，其使用的便捷性和可靠性必然會得到進一步的改善。

2 礦山巖土工程勘察過程中面對的問題分析

2.1 地下水位的變化問題

從現(xiàn)階段的礦山巖土工程勘察工作來看，地下水位的變化通常會對實際的工作造成一定的影響，無論相關(guān)區(qū)域水位的上升或是下降都不利于礦山巖土工程勘察的開展。而通過分析既往的相關(guān)研究可以發(fā)現(xiàn)，地下水位下降的原因通常可以分為人為因素和自然環(huán)境因素兩個方面。首先從人為因素的角度來看，在人類活動過程中必然會對地下水資源進行開采和利用，而當(dāng)相關(guān)的開采活動超過自然承受限度的情況下，地下水位將會出現(xiàn)較為顯著的下降，從而對后續(xù)的一系列工作開展形成影響。隨著地下水位的下降，礦山區(qū)域的巖石壓力將會顯著上升，危害到礦山巖土工程勘察工作的安全性。同時需要注意的是，隨著相關(guān)區(qū)域地下水位的下降，礦山區(qū)域的地面也會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，不利于后續(xù)的巖土工程施工的展開。其次從自然環(huán)境因素的角度來看，如果相關(guān)區(qū)域的氣候在特定的時間范圍內(nèi)較為干旱，地下水得不到及時的補充，也會導(dǎo)致地下水系出現(xiàn)顯著的降低。而如果當(dāng)相關(guān)區(qū)域的降雨過于豐富，則會導(dǎo)致地下水位的上升。在地下水位上升的階段，相關(guān)區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較容易受到地下水的腐蝕，影響到整體施工的安全性。在這種情況下，相關(guān)人員的礦山巖土工程勘察施工活動應(yīng)當(dāng)在準(zhǔn)確把握區(qū)域內(nèi)水文地質(zhì)情況的前提下展開，尤其是對勘察目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的水壓情況進行研究與分析，依據(jù)這一數(shù)據(jù)實施相應(yīng)的勘察活動將能夠在最大程度上保障活動的安全性。

2.2 地質(zhì)災(zāi)害問題

礦山區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害問題是比較突出的，從實際的工作之中來看，當(dāng)相關(guān)礦山的巖土工程區(qū)域在水位出現(xiàn)下降或是顯著變動之后，區(qū)域內(nèi)比較容易出現(xiàn)巖溶塌陷現(xiàn)象，因此這個問題在現(xiàn)階段的礦山地質(zhì)勘察工作之中應(yīng)當(dāng)引起高度的重視。以實際情況為例，在中國北方地區(qū)的礦山，巖溶水水位下降的現(xiàn)象尤為常見，這些情況出現(xiàn)之后導(dǎo)致相關(guān)礦區(qū)出現(xiàn)不同程度的塌陷現(xiàn)象，當(dāng)對相應(yīng)的巖土工程開展時，由于這些因素的影響往往難以順利推進。另一方面如果相關(guān)區(qū)域的地下水出現(xiàn)動力變化的問題，相關(guān)巖土工程的施工也容易出現(xiàn)基坑突涌﹑砂流問題，極大地危害到工程的安全。為了確保礦山巖土工程施工的安全性，相關(guān)單位和人員在落實水文地質(zhì)勘察工作的過程中，有必要采取科學(xué)的方法對巖土工程施工的安全性進行保障。

2.3 礦坑開采突水問題

實施礦山巖土工程勘察的過程中，相關(guān)單位和人員如果沒有系統(tǒng)性地對區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)問題進行把握與分析，則會導(dǎo)致礦山巖土工程受到比較嚴(yán)重的破壞。以我國北方地區(qū)的礦山開采為例，這些區(qū)域之中存在著極為發(fā)達的溶巖水系統(tǒng)，以往的礦山勘察工作之中沒有對這些問題進行分析和關(guān)注，因此在實施開采的階段之中出現(xiàn)了大量的礦坑突水現(xiàn)象。

礦山的水文地質(zhì)勘察活動實際上能夠比較有效地應(yīng)對這一問題，然而由于以往的開采工作之中，相關(guān)的作業(yè)人員對礦山的鉆孔深度﹑數(shù)量進行任意修改，且?guī)r土工程勘察活動沒有對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行有效的處理與整合，導(dǎo)致了在施工開采階段缺乏充實和詳盡的地質(zhì)資料，最終造成數(shù)據(jù)沒有真正起到保障礦山安全開采的作用。特別是在以往部分地區(qū)，相關(guān)的工作之中沒有對地表水﹑巖溶水等水系可能對開采活動帶來的危害性進行充分的評估，或者是在相關(guān)作業(yè)之中沒有形成清晰的水文地質(zhì)邊界等，都會對礦山的安全生產(chǎn)形成危害。有鑒于此，相關(guān)單位和人員在工作之中必須充分地研究與分析相應(yīng)的情況，并依托全面和有效的巖土工程勘察工作落實安全保障。

3 礦山巖土工程勘察中水文地質(zhì)問題的解決方法

3.1 地下水位變化的解決措施

在實施相應(yīng)的礦山巖土工程勘察活動的階段，相關(guān)單位需要針對當(dāng)前的礦山實際情況進行系統(tǒng)性分析，特別是相關(guān)巖土結(jié)構(gòu)體與地下水之間的相互作用的有效把握，從而可以比較有效地對可能產(chǎn)生的影響進行預(yù)測，達到防范地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的目的。

在具體的勘察和考察活動過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)將當(dāng)前的實際情況與具體的地基類型結(jié)合，并對地基類型進行準(zhǔn)確的分類，依托差異化的地基分類來實施考察活動，從而達到把握具體問題的目標(biāo)。以實際情況為例，如果相關(guān)的礦山巖土工程施工之中，發(fā)現(xiàn)存在膨脹土區(qū)域，而相應(yīng)的軟質(zhì)巖石基礎(chǔ)持力層在受力方面出現(xiàn)了增加的現(xiàn)象，在地下水為發(fā)生變化或是活動巖體發(fā)生脹縮后，會對整體工程的安全性帶來危害。

除了上述方法之外，在進行水文地質(zhì)勘察與分析的過程中，也應(yīng)當(dāng)綜合性地對可能導(dǎo)致各類問題出現(xiàn)的影響因素進行全面的分析，例如相關(guān)地區(qū)的氣候環(huán)境因素等，從現(xiàn)階段的實際情況來看，多數(shù)地區(qū)的礦山的地下水位變化與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境之間存在著較為直接的關(guān)聯(lián)，即當(dāng)區(qū)域內(nèi)降雨量增加的情況下就會造成地下水位的上漲，而當(dāng)相關(guān)區(qū)域降水量減少或是干旱的情況下，則其地下水位則會出現(xiàn)顯著的降低。這種問題比較直接地對地下含水層的性質(zhì)構(gòu)成了影響，進而對礦山地質(zhì)工程的安全性帶來了危害。所以在相應(yīng)的勘察活動之中，對于區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境特點進行有效把握也是現(xiàn)階段工作之中需要重點關(guān)注的問題。除了自然因素對地下水位的影響之外，人為因素也是造成地下水位變化的重要因素，即人為對地下水的采集，以至于地下水開采過量，則會導(dǎo)致相關(guān)區(qū)域地下水出現(xiàn)漏斗。在這種情況下，相應(yīng)的巖土工程勘察活動還需要加強對周圍區(qū)域地下水開采情況的把握與分析，才能確保相關(guān)工程的安全性。

3.2 采取有效措施防止水侵蝕

礦山巖土工程水質(zhì)問題的勘察過程中，相關(guān)人員需要充分地認識到地下水的水質(zhì)對于巖土工程所具有的侵蝕作用，并通過對現(xiàn)階段工程的需求和情況進行分析來擬定符合具體安全需求的防范措施。

首先，當(dāng)相關(guān)人員掌握目前礦山區(qū)域的地下水情況之后，可以通過建設(shè)相應(yīng)的地下水補給和排泄通道的方式，來確保地下水在水位降低的時候得到有效的補充，并避免地下水過多。在這種方法之下，將能夠最大程度地保障礦山區(qū)域地下水總量的穩(wěn)定，從而增強巖土工程的安全性。其次，從既往的研究之中也可以發(fā)現(xiàn)，地下水性質(zhì)的變化會導(dǎo)致巖層受到一定程度的侵蝕，從而危害到工程的安全性，因此在實施勘察的階段還應(yīng)當(dāng)對地下水的pH值進行探測和把握，如果相關(guān)區(qū)域地下水的PH值過低，則說明其會對巖層形成較強的侵蝕作用，影響礦山開采作業(yè)的安全性，在面對這一問題的時候，相關(guān)單位和人員應(yīng)當(dāng)采取措施進行防腐，最大程度地保障工程的安全性。以實際情況為例，在現(xiàn)階段部分礦山巖土工程施工過程中，采取的措施在混凝土之中進行聚合物和環(huán)氧樹脂等材料的添加，這種方法能夠比較有效地提高現(xiàn)階段施工所用混凝土的標(biāo)號，增強混凝土的強度與剛度，避免地下水水壓過大而形成的風(fēng)險，同時由于聚合物的添加，也能夠比較有效地對可能出現(xiàn)的腐蝕問題進行防范，保障工程安全。除了上述措施之外，相關(guān)單位在施工之中也可以加強對現(xiàn)有防水材料的應(yīng)用，依托防水材料和對現(xiàn)有施工技術(shù)的優(yōu)化，提升相關(guān)工程的結(jié)構(gòu)強度與防滲特性，實現(xiàn)保障礦山巖土工程安全的目標(biāo)。

3.3 做好基坑支護和止水工作

基于有效的巖土工程地質(zhì)勘察活動，相關(guān)單位和人員可以比較有效地對在面對具體問題的時候，礦山巖土工程可能受到的損害形成預(yù)測與把握，立足于此相關(guān)單位及人員可以通過加強基坑的支護和進行相應(yīng)的止水設(shè)計來達到保障安全的作用。

以實際生產(chǎn)之中可能發(fā)生的溶巖水涌水現(xiàn)象為例，由于其危害性較強，對其實施的防范工作也比較重要，而這一災(zāi)害問題在應(yīng)對的過程中，相關(guān)人員需要認識到地下巖洞之間相互連接的特征，也正是由于其彼此連接而容易導(dǎo)致基坑外的土體迅速流失現(xiàn)象的發(fā)生，并引發(fā)基坑的倒塌?，F(xiàn)階段進行相關(guān)危害的防護可以采取如下措施來實現(xiàn)：①在進行基坑的支護之前，相關(guān)單位和人員應(yīng)當(dāng)立足于現(xiàn)階段巖土工程勘察所獲取的數(shù)據(jù)對區(qū)域內(nèi)的土洞﹑巖洞等進行堵塞，通過這種方式來達到阻水的目的。通常情況下，相關(guān)阻塞施工可以依靠水泥是砂漿灌漿法以及采取其他物料進行全面填充的方法避免涌水危害。同時也可以通過比較系統(tǒng)的研究，明確可能出現(xiàn)涌水的通道進行針對性更強的堵塞，防止相關(guān)事故的發(fā)生；②在進行基坑的支護施工的時候，相關(guān)單位和人員應(yīng)當(dāng)加強對混凝土施工質(zhì)量的把控，確保相關(guān)工作在材料﹑人員素質(zhì)等方面滿足現(xiàn)階段施工的需求，從而增強支護效果；③在進行較為深入的挖掘工程之前，相關(guān)礦山施工人員應(yīng)當(dāng)在這個階段之中采取有效措施對基坑底部進行加固處理，在這種方法之下最大程度地提高被動土的壓力，從而避免基坑在后續(xù)的工作之中出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，同時也可以避免出現(xiàn)涌水問題；④為了盡可能地減輕涌水問題對于工程的危害性，在基坑外相關(guān)單位和人員也可以采取對溶洞實施注漿堵漏的措施，以此構(gòu)建止水帷幕，達到止水效果。

4 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)階段的礦山巖土工程勘察過程中，所存在的問題仍然是比較多樣的，這些問題的存在對于礦山巖土工程施工的安全性和高質(zhì)量均會形成較為突出的影響，在面對這一問題的時候，相關(guān)單位的勘察工作應(yīng)當(dāng)充分跟地與現(xiàn)階段巖土工程施工的具體需求進行結(jié)合，以確保工程施工的安全性。