矿山工程地质勘查中水文地质的重要性分析

2018-02-01 06:30吴柱基
世界有色金属 2018年8期
关键词:含水层水文地质岩土

吴柱基

(广西壮族自治区第四地质队,广西 南宁 530033)

由于社会经济地飞速发展,工程项目也鳞次栉比,但是工程安全问题却仍旧是人们最为关注的要点。在一个工程中,其结构的安全性,稳定性,耐久性都和水文地质等关系紧密。但是在实际工作过程中,水文地质地勘查工作经常被人们所忽略,这样的失误直接会对后续设计、施工过程和工程质量产生负面影响,甚至会导致工程建筑不能正常使用。认真做好水文地质结果分析,才能避免因地下水引发各种危害状况,以保护工程安全。

1 水文地质勘查内容

(1)自然地理条件。在进行水文地质勘查中,自然地理条件是最重要内容,需要勘察的主要有地形地貌和地质水文特征。地形地貌主要指工程所实施区域内及其周边区域的平原和水系等具体情况,勘察此片地貌是否被侵蚀及被侵蚀程度、地形开阔程度等;而水文特征是指在工程区域范围和周边区域内内的气候,湿度和降水等情况。

(2)地质条件。岩土水文地质条件对于工程基础设计与建设工作的质量产生最直接的影响,对工程总体结构的安全性,稳定性以及耐久性同样有较大影响。对于地质条件地勘查刻不容缓。

(3)地下水位。在工程施工期间,由于地下水位不断地变化,则会相应出现一系列地基下沉、变形等问题,所以也要注意地下水位地勘查工作。对地下水位进行勘查时,需要对3~5年内出现的最高水位,最低水位和全年水位变化等情况进行勘测。

(4)含水层和隔水层。含水层和隔水层的勘查主要涵盖了:①地下水类型;②水位变化幅度;③地下水流向;④含水层深度;⑤含水层厚度;⑥含水层分布。在进行所有数据地勘察后,结合上述数据对地层渗透系数,水文地质和工程基础材料的腐蚀程度进行分析。

2 水文勘察的重要性

工程勘察作为一次工程项目施工设计的最基础的工作,而水文地质勘查又是工程勘察的关键,其重要性可见一斑。在对于矿山工程项目进行施工设计前,首要任务就是对矿山工程地质进行勘查,只有足够了解了水文地质条件,才能够做出客观和准确评价,从而为后续工程提供可靠的数据参考并制定相应合适的施工方案。由于各种因素均可引起地下水位发生变化,而当变化累积到一定程度时,会对工程地基与地上结构产生危害。由于许多工程都和岩土工程有联系,所以该类工程在进行正式施工之前都需要解水文地质情况。在日常施工中,水文地质问题会引起大部分矿山工程地质问题,水文地质条件也会对岩土工程的稳定性和耐久性产生不利影响。

(1)工程举例。某矿山建筑工程位于某高原上,此高原是溶蚀和剥蚀共同的地质构造类型。建设区域内出现较大型充填式溶洞以及含水层。其地质构造较为复杂,并且该片区域含有丰富地下水,需要水文地质进行勘查,从而了解该区域地下水和水位变化对该工程建设的是否会产生影响。

(2)物探技术。参考矿山岩土工程勘查目标以及相关要求,对于矿山岩土工程进行勘查时需要采用物探技术进行地质勘查。通过勘查后发现,此处地下水流向为东-西方向。具体埋藏条件∶上层滞水,岩溶水和潜水。由于部分隔水层散步于粉制黏土内,而隔水层会影响上层滞水层的埋深,深度<5m。进过钻孔勘查后可发现岩溶洞漏斗内的具体潜水位。

(3)矿山地质作用分析。对于调查结果进行总结分析,我们认为此工程所在区域内其特有的河岸地貌形态的形成主要是由于河流切割与溶蚀作用。此片区域内河流地上基岩面较为平缓,高度在1100m~1500m之间,并且河流切割作用对其影响的最大深度<15m。由于物探技术说明的建设场地覆盖层深度已经超过80m,但河流切割作用产生影响的深度一般均小于此深度。所以可以说明该区域内地质构造内的岩溶漏斗是溶蚀作用所导致的。

根据上述可以得出如下结论:本工程所在场地具有形成大型岩溶,侵蚀性水流以及地下水渗透通道等因素。由于具备这样的条件,所以对矿山岩土工程安全以及上部结构安全具有负面影响。可以得到下面结论∶本矿山工程所在区域南侧是处于可溶岩与非可溶岩的岩性的分界处,此类型的地质岩性组合具有发育岩溶的基本条件。此区域内地下水通道通畅,并且补给主要是径流;地下水中含有二氧化碳成分,测出pH值是6.34,具有腐蚀性。科学研究结果表明,当液体pH值大于6时,具有强烈腐蚀性。由于此处地下水pH值大于6,这表明此处水域具有强烈侵蚀性,会对矿山工程基础结构有侵蚀作用,会造成钢筋和混凝土等材料发生软化,导致原本结构变形,坍塌。

(4)相应措施。为了避免矿区处地下水侵蚀作用对矿上建筑基础结构部分产生损坏,可采用一些措施进行预防,使用防水材料,比如基柔性防水材料以及渗透结晶型防水材料等。此类型的防水材料帮助混凝土形成为一个更为牢固的整体,并且不再需要涂任何粘结剂,利用冷施工技术就可以保证基础混凝土结构具有密实性和防渗漏性。

(5)水文勘查作用分析。通过对矿山水文地质勘查实例的分析可以了解到水文地质数据的重要性。而此处建筑工程如果在工程施工之前不进行水文地质勘查就不能发现地下水存在侵蚀作用。如果在没有彻底了解地下水特性的情况下即进行工程设计和施工,则会为后期施工带来不良后果,从而影响正常施工进行。最严重的是可能会导致工程结构失稳,对人们的生命财产安全产生危害。本工程通过物探技术对水文地质进行了勘查,从而了解了地下水具体性质,避免其对基础结构安全产生影响,并针对具体问题采取了相应防治措施,减少地下水可能产生的不利影响,从而保证基础工程安全进行。

3 结论

综上所述,水文地质勘查的重要性可见一斑,其作为矿山工程地质勘查中的重要内容,其结果直接影响着工程基础结构的安全与否。所以,在进行矿山工程地质勘查时,必须认真进行水文地质勘查工作。第一时间获取准确的水文地质信息与分析结果,从而在日后进行工程设计和施工方案设计时,能够提供准确可靠的数据。

[1]冀东,徐晨,李腾飞,等.滨海深部开采矿山水文地质环境调查与渗流场特征分析[J].工程地质学报,2016,24(4):674-681.

[2]郝彬彬,王春红.综合物探技术在矿山水文地质勘探中的应用[J].煤炭工程,2017,49(3):47-49.

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