邢旭亮

（廣東核力工程勘察院，廣東 廣州 510800）

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的快速發(fā)展與提升，城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程在這一過(guò)程中得到了不斷的加快與提升，當(dāng)下礦山工程正面臨著全新的發(fā)展機(jī)遇以及嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中需要在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)當(dāng)中找到脫穎而出的方式。在礦山工程施工當(dāng)中，礦山工程施工勘察工作非常重要，這一施工環(huán)節(jié)的開(kāi)展不僅僅可以為礦山工程提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與相關(guān)信息，同時(shí)這一工作還可以為礦山工程施工提供參考數(shù)據(jù)與相關(guān)價(jià)值，尤其是針對(duì)于一些比較特殊的地基和土質(zhì)來(lái)說(shuō)，這一工作能夠起到非常關(guān)鍵的指導(dǎo)作用與價(jià)值。

1 礦山工程勘察設(shè)計(jì)和施工中水文地質(zhì)問(wèn)題的重要性

在所有的工程勘察工作當(dāng)中，最被人們所忽略的關(guān)鍵問(wèn)題就是水文地質(zhì)勘察工作，之所以如此重要，主要是因?yàn)樗牡刭|(zhì)與工程地質(zhì)之間有著非常緊密的聯(lián)系，這兩者之間一方面有相互影響，同時(shí)也有相互作用。然而，地下水屬于巖土體的一部分內(nèi)容，因此很多時(shí)候會(huì)對(duì)礦體結(jié)構(gòu)的特性產(chǎn)生一定的影響和限制。與此同時(shí)，在這一過(guò)程中水文地質(zhì)也會(huì)對(duì)建筑的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。在我國(guó)某礦區(qū)內(nèi)的水文地質(zhì)條件較為復(fù)雜的位置，很多時(shí)候沒(méi)有對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行深入的研究，這很多時(shí)候在礦山工程設(shè)計(jì)階段忽略了水文地質(zhì)問(wèn)題，經(jīng)常會(huì)由于地下水而影響工程。在這樣的狀態(tài)下，很多時(shí)候難以提升礦山工程質(zhì)量，站在這一角度上來(lái)說(shuō)未來(lái)提升水文地質(zhì)勘察工作質(zhì)量非常重要[1]。

2 地下水引起的礦山工程危害以及當(dāng)下工程勘察設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

2.1 地下水升降變化引起的礦山工程產(chǎn)生危害

地下水位變化很多時(shí)候是由于天然因素以及人為因素兩種方面原因引起，但是無(wú)論是什么原因，在地下水位變化達(dá)到一定的程度之后，都將會(huì)對(duì)礦山工程造成危害和影響，具體來(lái)說(shuō)地下水位的變化引起的危害又分為三種方式[2]。

首先是水位上升引起的礦山工程危害，潛在水位上升的原因多種多樣，主要包括受地質(zhì)因素比如說(shuō)含水層結(jié)構(gòu)、總體礦體結(jié)構(gòu)產(chǎn)狀。水文氣象因素比如說(shuō)降雨量、氣溫等等人為因素的影響，很多時(shí)候之所以出現(xiàn)這種情況，往往是多種因素的綜合結(jié)果。由于潛水面上升對(duì)于礦山工程可能會(huì)造成土壤沼澤化、鹽漬化，而斜坡、河岸等等礦山體很多時(shí)候會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)、崩塌等等不良地質(zhì)現(xiàn)象。一些具有特殊性的礦山體結(jié)構(gòu)被破壞、強(qiáng)度也隨之降低與軟化，進(jìn)而出現(xiàn)流沙與管涌現(xiàn)象[3]。

其次則是地下水位下降引起的礦山工程危害，很多時(shí)候地下水位的降低是由于人為因素所引起，比如說(shuō)大量抽取地下水、采礦活動(dòng)、修建水庫(kù)等等。地下水的大幅度下降，經(jīng)常會(huì)引發(fā)地裂、地面沉降等等地質(zhì)災(zāi)害，同時(shí)還將會(huì)對(duì)礦山體以及邊坡穩(wěn)定性造成極大的影響和危害。

最后則是地下水頻繁升降對(duì)于礦山工程造成的危害和影響，地下水的升降變化將會(huì)引起膨脹性礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生不均勻的膨脹收縮變形，一旦地下水升降較為頻繁，不僅僅會(huì)使礦體結(jié)構(gòu)的膨脹收縮加速，導(dǎo)致礦體膨脹收縮不斷加大，進(jìn)而導(dǎo)致施工工程受到破壞和影響。地下水升降將會(huì)帶動(dòng)地下水的積極交替，進(jìn)而帶走土層當(dāng)中的鐵、鋁等等成分，最終導(dǎo)致土質(zhì)變松、含水孔隙比隨之增大，給礦山工程的基礎(chǔ)選擇與處理帶來(lái)非常大的麻煩和影響[4]。

2.2 地下水動(dòng)壓力作用引起巖土工程危害

很多時(shí)候地下水在天然狀態(tài)下動(dòng)水壓力作用比較微弱，一般都不會(huì)造成什么危害和影響。但是在人為工程活動(dòng)的影響下，地下水動(dòng)壓力的變化改變了地下水天然動(dòng)力平衡條件。在移動(dòng)的動(dòng)水壓力作用下，很多時(shí)候會(huì)引起嚴(yán)重的礦山工程危害，比如說(shuō)流沙、管涌、基坑突涌等等。

2.3 綜合能力和技術(shù)素養(yǎng)存在問(wèn)題

這樣的問(wèn)題主要表現(xiàn)在技術(shù)人員缺少調(diào)查的專業(yè)度，他們對(duì)于野外調(diào)查以及室內(nèi)的調(diào)查都缺少一定的技術(shù)性。工作人員針對(duì)地基與地基相關(guān)的原始數(shù)據(jù)展開(kāi)整理，但是對(duì)于數(shù)據(jù)的利用能力十分缺乏，怎樣去辨別數(shù)據(jù)的真?zhèn)问菃T工面臨更為嚴(yán)峻的問(wèn)題。而且，一些員工對(duì)于數(shù)據(jù)的驗(yàn)證和總結(jié)能力不足，對(duì)于礦山工程施工結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及相關(guān)的知識(shí)并不不明確。這樣的情況之下，一般都會(huì)造成調(diào)查目標(biāo)不明確，而且數(shù)據(jù)并不能夠滿足低級(jí)設(shè)計(jì)的基本延續(xù)要求[5]。研究的相關(guān)技術(shù)人員以及專業(yè)的知識(shí)問(wèn)題變得更大。另外，施工內(nèi)部的工作人員缺少一定的溝通以及技術(shù)之間的交流，使得他們對(duì)于各個(gè)施工目標(biāo)的技術(shù)服務(wù)以及未來(lái)技術(shù)的發(fā)展并不是十分了解。所以最終會(huì)導(dǎo)致施工人員遇到一些重要的項(xiàng)目或者是復(fù)雜的項(xiàng)目就會(huì)變得不知所措，不知道該使用如何的技術(shù)與方法或者采用什么樣施工手段來(lái)有效解決當(dāng)前施工中所遇到的一些技術(shù)問(wèn)題[6]。

3 礦山工程勘察與設(shè)計(jì)中需要著重注意的水文地質(zhì)問(wèn)題

3.1 明確而礦山工程勘察中水文地質(zhì)的勘察要求

在礦山工程勘察工作開(kāi)展的過(guò)程中，需要根據(jù)工程的實(shí)際要求來(lái)進(jìn)行分析，通過(guò)搜集資料以及水文地質(zhì)勘察工作，明確工程所屬地區(qū)的水文地質(zhì)條件。首先需要明確自然地理?xiàng)l件，這其中包括氣象水文特征以及地形地貌等等內(nèi)容。氣象水文特征是指工程所屬地區(qū)究竟是亞熱帶還是熱帶地區(qū)，以及在這一過(guò)程中季風(fēng)氣候的實(shí)際狀態(tài)，同時(shí)在這一過(guò)程中還需要分析當(dāng)?shù)氐臐駶?rùn)程度、熱量等等。二地形地貌是指工程區(qū)域周圍的水系、平原、高原特征、地形是否開(kāi)闊等等。其次，地質(zhì)環(huán)境條件當(dāng)中包括工程所在地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造特征、基底構(gòu)造、地層結(jié)構(gòu)礦性等等方面的內(nèi)容[7]。再次，地下水位情況當(dāng)中包括五年以來(lái)的最高地下水位、水位變化趨勢(shì)，同時(shí)在這一過(guò)程中也需要明確地下水補(bǔ)給排泄條件、地表水、地下水補(bǔ)排關(guān)系以及對(duì)地下水位的影響等等。可以說(shuō)地下水位的變化對(duì)于礦山工程將會(huì)產(chǎn)生巨大的影響，是工程勘察工作當(dāng)中非常重要的內(nèi)容。最后則是各含水層以及隔水層的埋藏條件、地下水類型、流向、水位、變化幅度，其中主要包括含水層分布、厚度、埋深。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，可以測(cè)定地層滲透系數(shù)等等水文地質(zhì)參數(shù)等等。場(chǎng)地地質(zhì)條件下，對(duì)地下水賦存和滲流狀態(tài)的影響，從而判斷出地下水水質(zhì)對(duì)建筑材料產(chǎn)生的腐蝕性等等。

3.2 正確區(qū)分潛水與上層滯水

上層滯水與潛水之間有著明顯的區(qū)別，首先滯水與潛水所在的地層之間存在不同，滯水主要位于包氣帶當(dāng)中，而潛水則是位于飽水帶當(dāng)中。其次，則是滯水與潛水兩者的形成條件有所不同，上層滯水形成于包氣帶當(dāng)中的局部隔水層，而潛水形成于飽和帶的穩(wěn)定隔水層之上[8]。上層滯水于潛水的共同點(diǎn)很多時(shí)候都擁有自由水面的重力水。根據(jù)上層滯水于潛水的主要差別，可以鑒別為場(chǎng)地的地層性質(zhì)究竟是飽水帶還是包氣帶，只有存在包氣帶的情況下，可以鑒別為上層滯水。如果整個(gè)地帶都是飽水帶，那么局部隔水層以下也屬于飽水狀態(tài)，因此也就不可能是上層滯水，這就是上層滯水與潛水值就按的區(qū)別。針對(duì)于巖土工程施工來(lái)說(shuō)，即便是上層滯水，對(duì)于施工安全也將會(huì)產(chǎn)生至關(guān)重要的影響，不能掉以輕心。很多基坑工程事故之所以出現(xiàn)，就是由于鄰近下水帶破裂造成，可以發(fā)現(xiàn)地下水屬于基坑失穩(wěn)的關(guān)鍵因素[9]。

3.3 關(guān)于分層量測(cè)各含水層水位的問(wèn)題

在礦山工程勘察施工的過(guò)程中，場(chǎng)地當(dāng)中的地下水類型一般來(lái)說(shuō)主要分為上層滯水、第四系孔隙潛水、基巖裂隙水，而在勘察外業(yè)施工的過(guò)程中，一般量測(cè)的終孔穩(wěn)定水位都是混合水位，因此需要根據(jù)實(shí)際情況分層止水量測(cè)各個(gè)含水層的水位。這很多時(shí)候需要縫隙多層水位是否對(duì)工程建設(shè)產(chǎn)生影響，舉個(gè)案例說(shuō)明，比如說(shuō)在地下三米位置可以看到孔隙潛水，地下十米位置可以看到基巖裂隙承壓水，如果這一工程采用了淺基礎(chǔ)，基礎(chǔ)深度為1.5m，由于承壓水對(duì)于這一工程沒(méi)有產(chǎn)生影響，因此也就不需要使用分層止水量測(cè)各個(gè)含水層水位。在礦山工程開(kāi)采中，所開(kāi)挖深度達(dá)到了8m，因?yàn)樾枰u(píng)價(jià)基坑底部的抗突涌穩(wěn)定性，在勘察的過(guò)程中就必須要使用止水措施進(jìn)行控制，尤其是需要分層測(cè)量淺水以及承壓水的水位。如果在這一過(guò)程中沒(méi)有使用合適的止水措施，測(cè)量的是混合水位，那么很多時(shí)候可能會(huì)對(duì)抗突涌穩(wěn)定性產(chǎn)生錯(cuò)誤的判斷。未分層量測(cè)各含水層水位的問(wèn)題是礦山工程勘察報(bào)告審圖當(dāng)中比較常見(jiàn)的一些問(wèn)題，因此礦山工程勘察施工工作必須要重視這一環(huán)節(jié)[10]。

4 礦山工程勘察工作與水文地質(zhì)需要注意的工作方向

4.1 詳細(xì)觀察地下水情況

在進(jìn)行水文地質(zhì)勘察工作的過(guò)程中，地下水屬于需要首先進(jìn)行調(diào)查的項(xiàng)目，這也是水文地質(zhì)工作當(dāng)中非常重要的一環(huán)。因此，在進(jìn)行勘察的過(guò)程中，需要明確地下水勘察工作的任務(wù)以及工作目標(biāo)。除此之外，還需要基于地下水埋藏情況、上升變化幅度、類型、流向等等內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)化的調(diào)查與分析。隨后還需要注意根據(jù)調(diào)查結(jié)果來(lái)對(duì)各種因素進(jìn)行深入的評(píng)價(jià)，從而分析安全隱患的可能性以及未來(lái)可能會(huì)造成的嚴(yán)重影響，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)確認(rèn)可能存在的安全隱患和可能造成的影響，針對(duì)于這些內(nèi)容來(lái)安排相應(yīng)的解決措施。

4.2 完善評(píng)價(jià)機(jī)制與規(guī)范體系

水文地質(zhì)勘察的評(píng)價(jià)機(jī)制與規(guī)范體系屬于保證工作質(zhì)量與工作效率的關(guān)鍵所在，因此在未來(lái)需要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)制定出科學(xué)合理的規(guī)范體系和評(píng)價(jià)機(jī)制。相關(guān)工作人員在進(jìn)行勘察的過(guò)程中，需要嚴(yán)格遵守規(guī)定來(lái)進(jìn)行勘察，這能夠保證勘察工作的質(zhì)量以及數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。

4.3 加強(qiáng)工作人員的重視程度

在進(jìn)行工程地質(zhì)勘測(cè)的過(guò)程中，常常會(huì)忽視水文地質(zhì)的問(wèn)題，大多數(shù)的情況都是由于研究過(guò)程中過(guò)于應(yīng)付檢查而造成的表面工作。這一問(wèn)題的出現(xiàn)在很大的程度上都會(huì)導(dǎo)致水文地質(zhì)問(wèn)題產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致安全生產(chǎn)事故常常出現(xiàn)。因此，在開(kāi)展工程地質(zhì)勘察的過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員需要轉(zhuǎn)變以往的實(shí)現(xiàn)，給予水文地質(zhì)問(wèn)題更多的重視?？辈斓倪^(guò)程中，需要加大對(duì)于水文地質(zhì)勘察的重視程度，并且在預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)的過(guò)程中重點(diǎn)介紹一下水文地質(zhì)問(wèn)題，從而減少出現(xiàn)的施工工程安全事故。

4.4 準(zhǔn)確測(cè)定水文地質(zhì)參數(shù)

對(duì)于水文地質(zhì)來(lái)說(shuō)，勘察僅僅只能夠得到一個(gè)數(shù)據(jù)，而這一數(shù)據(jù)也僅僅只能夠代表整個(gè)水文地質(zhì)勘察結(jié)果與評(píng)價(jià)的一個(gè)基礎(chǔ)。因此，在未來(lái)之后保證水文地質(zhì)勘察的數(shù)據(jù)精確，才能夠詳細(xì)的分析水文地質(zhì)實(shí)際情況，才能夠更好的對(duì)可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行防范。因此，可以使用幾何的方式來(lái)測(cè)定水位，主要的測(cè)定出孔水位以及水流的流向，進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程中，測(cè)定時(shí)機(jī)非常重要。例如在對(duì)靜止水位進(jìn)行測(cè)定的過(guò)程中，就需要在水位保持平穩(wěn)之后再進(jìn)行測(cè)定。

4.5 提高工作人員的整體素質(zhì)

水文地質(zhì)勘察工作如果工作人員的自身素質(zhì)不過(guò)關(guān)，將會(huì)對(duì)勘察工作造成的嚴(yán)重的影響。主要的問(wèn)題集中在難以保障勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性方面，這將會(huì)對(duì)工程最終的整體質(zhì)量都會(huì)造成嚴(yán)重的影響[11]。因此，勘察水文地質(zhì)的工作人員在未來(lái)發(fā)展的過(guò)程中需要注意能夠不斷的學(xué)習(xí)各項(xiàng)新技能，從而保證自己的水平處于不斷提升的過(guò)程中。除此之外施工單位也需要定期開(kāi)展培訓(xùn)活動(dòng)，從而提升工作人員的專業(yè)技能水平以及自身綜合素質(zhì)。

4.6 關(guān)注地下水腐蝕問(wèn)題

很多時(shí)候地下水類型多種多樣，而水位的變化將會(huì)受到水文條件的影響與限制，同時(shí)在這一過(guò)程中也將會(huì)隨著降水量的不同而出現(xiàn)季節(jié)性的變化。與地表水相同，地下水也具有一定的腐蝕性，主要的原因就是地下水當(dāng)中的礦物質(zhì)含量較高。如果地下水受到污染和影響，造成某種化學(xué)成分過(guò)高，那么地下水就會(huì)出現(xiàn)腐蝕性。在進(jìn)行礦山工程勘察與建筑工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，需要針對(duì)于地下水進(jìn)行考察，下表為地下水腐蝕性以及礦物質(zhì)比例表。

表1 地下水腐蝕性及礦物質(zhì)對(duì)比

在地下水腐蝕性評(píng)價(jià)當(dāng)中，除了根據(jù)并且給出地下水當(dāng)中各主要離子與分子含量之外，還有兩個(gè)指標(biāo)，分別是總礦化度與酸堿度[12]?？偟V化度表示地下水總含鹽量的多少，酸堿度則是表示具體的水質(zhì)類型，地下水酸堿類型包括強(qiáng)酸性水、弱酸性水、中性水（純水）、弱堿水、強(qiáng)堿水。

避免地下水造成的腐蝕，需要采用廣泛的措施來(lái)進(jìn)行處理。由于地下水污染屬于周圍環(huán)境污染造成，地下水污染可以進(jìn)行防治，將生產(chǎn)過(guò)程中的工業(yè)廢料降低到最低，就能夠改善污水凈化排放工藝。

除此之外，礦山施工過(guò)程中的耐久性很多時(shí)候取決于材料的品質(zhì)、用量以及材料的對(duì)比，腐蝕介質(zhì)的腐蝕類型以及混凝土的環(huán)境暴露條件，對(duì)于混凝土具有很強(qiáng)的接近腐蝕地段，需要使用抗硫酸鹽水泥或者礦渣水泥比較好。

5 結(jié)語(yǔ)

水文地質(zhì)對(duì)于礦山工程地質(zhì)勘察來(lái)說(shuō)非常重要，不僅僅是礦山工程的基本條件，同時(shí)也是開(kāi)展這一工作的關(guān)鍵內(nèi)涵。未來(lái)必須要嚴(yán)格并且詳細(xì)的針對(duì)于地下水分布情況和分布特點(diǎn)進(jìn)行勘察，只有這樣才能夠保證工程施工安全性以及建筑簡(jiǎn)稱之后的質(zhì)量與穩(wěn)定性。在當(dāng)下發(fā)展的過(guò)程中，未來(lái)需要不斷的完善巖土工程地質(zhì)勘測(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析，保證當(dāng)下工程施工安全性的質(zhì)量以及穩(wěn)定性。在當(dāng)下時(shí)代發(fā)展的過(guò)程中，需要不斷的完善礦山工程地質(zhì)勘測(cè)的設(shè)計(jì)與施工工作，重視水文地質(zhì)情況。而施工單位的技術(shù)人員則是需要對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行科學(xué)完善的分析，明確勘察目標(biāo)與勘察任務(wù)，了解水文地質(zhì)對(duì)項(xiàng)目施工產(chǎn)生的影響。