礦區工程地質水文地質問題探究

趙菊花

（湖北省地質局第六地質大隊，湖北 孝感 432000）

在礦區工程的地質勘察及施工設計過程中，關于水文地質問題始終占據著十分重要的地位，然而也常常被人們忽略。因為在地下巖土體中，地下水是其重要組成，它對于巖土體工程結構及特性有著直接影響，同時也體現了基礎工程中的地質條件與環境，所以，一定程度上對整個礦區工程的穩定性與耐久性有重要的影響。地下水運動與水位變化將引發水文地質災害，致使地下巖土結構產生變化，從而給礦區巖土工程帶來嚴重后果，因此，水文地質問題是地質工程勘探中不可忽視的關鍵性因素，為了提高礦區地質工程的勘察質量，必須高度重視水文地質相關問題，以促進礦區結構的穩定、安全。

1.礦區地質工程中水文地質勘察的相關內容

1.1 礦區所在地的天然性地理環境

對于礦區工程地質勘察中的水文地質相關問題，其相關的地理自然環境，主要的勘察內容包括地形地貌及水文氣象特征等。地貌地形，通常指礦區工程所在區域地面的高程、水系分布及地形特點等；而水文氣象特征，通常指礦區所在地的水文氣象等各方面相關資料，例如降雨、氣溫、濕潤程度以及氣候變化等。

1.2 礦區所在地地質情況及地下水位

礦區所在地地質情況是指礦區所在地的地質構造、地層巖性特點、基底處構造狀況、第四系的厚度控制情態以及新生層運動構造等?？辈斓叵滤粫r的勘察內容主要有：近些年地下水位的變化形勢、地下水位最高值、排泄狀況、地下水位補給、徑流、地表水與地下水間的互相關系等。因礦區工程施工質量于某種程度而言受動態變化的地下水位影響，所以，在勘察礦區工程過程中，對地下水位的勘察是其中十分關鍵的一個勘察內容。

1.3 地下水對礦區工程所產生的影響

通常狀況下，其主要是指地下水對礦區工程施工產生的各類影響，例如地下水的水位變化會影響基礎持力層；地下水 位的變化，會產生地面沉降、溶洞、塌陷等地質災害；地下水的水質變化會影響礦區飲用水的水質等。

2.礦區水文地質工程的相關問題分析

2.1 地下水位變化對礦區工程施工造成的危害分析

（1）水位上升對礦區工程帶來的危害。引起水位的上升是由多種因素造成的，主要所受的地質因素包括總體的巖性產狀與含水層相應結構等，而水文氣象相關因素包括氣溫、降雨量等，人為因素包括施工、灌溉、大量抽取地下水等影響，一般情況下經常會是幾個因素綜合的結果。地下水位的上升將可能引起巖土體發生土壤鹽漬化、沼澤化，從而使得巖土與地下水對礦區結構的腐蝕性加強，致使河岸、斜坡等巖土巖體發生崩塌、滑移等不良地質問題。此外還會使一些特殊性巖土體發生結構破壞、強度降低、軟化等，引發粉土及細砂飽和液化，產生流砂并管涌等相關問題。

（2）地下水位下降對礦區工程造成的危害。對于地下水位下降多是由人為因素所致，例如對地下水的大量集中抽取，采礦過程中礦床的疏干及上游處筑壩，通過水庫的修建對下游處地下水補給進行截奪等。由于地下水下降過大，通常誘發地面塌陷、沉降與地裂縫、溶洞等地質災害和地下水枯竭與水質發生惡化等嚴重問題，對礦區巖土體結構、巖土體的穩定以及人類自身居住環境產生重大威脅。

（3）地下水升降頻繁對于礦區工程產生的危害。關于地下水升降變化，其可致使膨脹性巖土發生不均勻性縮脹變形，而當地下水頻繁升降時，不但會使巖上收縮膨脹往復變形，并且還將導致巖土收縮膨脹幅度不斷增大，從而產生地裂并引起建筑結構尤其是輕質建筑結構的破壞。地下水的升降變動地帶內因地下水交替積極，會使土層膠結物之中的鋁、鐵等成分產生淋失，并因土層失去膠結物，而使土質變得更為松動。由于含水量孔隙比在逐漸增加，將引起壓縮模量與承載力不斷降低，從而對礦區工程處理與選擇巖土工程時產生極大麻煩。

（4）地下水水位的升降改變，因巖土的膨脹性不同，進而致使膨縮變形產生不一致情況，從而導致水文地質的發布狀況問題，膨縮變形不一致的不斷進行，還將引起建筑結構的破壞，引起諸如崩塌、滑坡等地質災害，對人們生活造成隱患。

2.2 地下水的動水壓力給礦區工程施工所帶來的危害

當前，伴隨人類活動的不斷增多以及日益破壞自然環境，使得之前不具有威脅作用的微弱地下水動水壓力，現今也可時常發生對礦區工程設施帶來影響和破壞，這是由于人類日益破壞自然環境，已經使得地下水的動力平衡條件被打破，使水文地質狀態遭受破壞，所以，基坑流砂、突涌、管涌等事故頻發。對于水文地質問題，還可能是由巖土滑移、崩塌等狀況引起，這是由于巖土膨脹與收縮率因受影響而變得不同，進而使地下水壓平衡被打破，以致使問題與誘發事故的發生，比如許多礦區發生結構開裂與基礎沉降等質量問題。由此能夠看出，在礦區工程實際的勘察與施工中，必須對水文地質相關問題予以重視，需加大對于水文地質的勘察與研究，以防止各類水文地質問題對礦區工程造成的危害，同時，地下水的動水壓力給礦區工程所構成的隱患，我們也要設法防止。

3.礦區工程勘察水文地質時的相關注意事項

3.1 了解水文地質的相關條件

由上可知，不管地下水發生上升或是下降，均將使礦區工程遭受極大影響，因此，在礦區工程地質勘察過程中，須當對以下事項進行注意，從而更加準確的對礦區工程水文地質相關問題進行了解，以減小水文地質問題給礦區工程勘察帶來的影響。在對水文地質進行勘察時，首先應當對一些水文地質基本內容進行了解：掌握礦區的日常地下水水位以及水位變化的規律、蒸發量、降水量等，并了解地下水與地表水兩者間所存有的關系；掌握礦區的含水層深度與厚度，以及各個含水層內的地下水水力聯系與水位變化、流動方向等；應按照地質條件對地下水的滲流狀況進行了解；檢查地下水與地表水的污染狀況，若遭受污染，則確定其污染程度。

3.2 水文地質相關問題的評價內容

通過大量實踐，歸納總結了幾個水文地質相關問題的評價內容，其具體是：施工前，必須對水文地質狀況對于巖土體或結構物所產生影響及程度進行認真評價，并且預測其可能引發的各類危害，隨后，依據此相應的提出行之有效的預防對策。多角度、全方位的調查礦區所在地巖土工程的水文地質相關問題，然后根據水文地質已了解的相關問題，繼而供以水文地質相應資料，從而便于保證工程基礎施工。全面調查礦區所在的地地下水天然存在情態，且對因人為因素而導致地下水的改變狀況以及可能引發的影響進行了解，并相應的提出處理措施。在評價水文地質相關問題上，需堅持好因地制宜原則，對不同礦區所在地勘察評價的主要內容也將不同，若礦區巖土體的基礎是軟質巖石或強風化巖，則其主要的評價內容便為地下水的活動對于巖土層崩解、脹縮與軟化等產生的影響。

4.結論

綜上可得，在勘察礦區工程地質過程中，對水文地質相關問題的探究是一項至關重要的內容，如果礦區工程所在處水文地質存在問題，那么將會對勘察礦區巖土工程造成極大影響。盡管水文地質相關問題在勘察巖土工程之中占有十分重要的位置，然而實際工作時，通常會被忽略。因此，在礦區地質工程今后的工作中，必須強化對礦區工程水文地質問相關題的有效分析與研究，且加強水文地質相關問題在勘察工程中的作用，從而促使礦區工程實現又快又好的發展。

[1]胡建斌.芻議巖土工程勘察中的水文地質問題[J].廣東科技. 2011(16)

[2]胡飛.王亞鳳. 巖土工程勘察中的幾個水文地質問題[J].城市建設理論研究.2012(23)

[3]李建生.工程勘察中水文地質問題分析研究[J].中國新技術新產品. 2010(03)