某礦區孔隙水防治工程水文地質勘察要點簡析

王璐

摘 要：本文簡單介紹了遼寧朝陽某礦區水文地質勘察項目的概況、工作內容、勘察成果及礦區水文地質參數的計算等要點，查清了擬治理區水文地質條件，為礦區周邊地表水及地下水對礦區露天采場的影響防治提供依據，提出防滲治理措施。

關鍵詞：礦區；防滲；水文地質；勘察

中圖分類號：P641 文獻標識碼：A

1.項目概況

遼寧朝陽某礦區及附近地形低緩，河谷寬廣，屬剝蝕侵蝕堆積立棱山間溝谷地。礦區地形標高319m～240m。礦區三面均有季節性河流，僅在雨季有水流通過。井口附近的最高洪水位為239m。

本勘察工作擬對礦區露天采場由東至南段（約1300m）進行水文地質勘察工作，查清擬治理區水文地質條件，為礦區周邊地表水及地下水對礦區露天采場的影響防治提供依據，提出防滲治理措施。

2.勘察工作內容

2.1 水文地質鉆探

（1）鉆孔施工宜采用清水鉆進，當地層破碎不能用清水鉆進時，應在主要含水層或試驗段（觀測段）用清水鉆進，若必須采用泥漿鉆進時，應采取有效地洗井措施。

（2）鉆孔孔徑視鉆孔目的確定，抽水試驗孔試驗段孔徑以滿足設計的抽水量和安裝抽水設備為原則，一般不小于91mm，水位觀測孔觀測段孔徑應滿足止水和水位觀測的要求。

（3）鉆孔應取芯鉆進。巖芯采取率：巖石大于70%，破碎帶大于60%，黏土大于70%，砂和砂礫層大于50%。當采用水文物探測井，能正確劃分含（隔）水層位置和厚度時，可適當減少取芯。

（4）鉆孔的孔斜應滿足選用抽水設備和水位觀測儀器的工藝要求。

2.2 抽水試驗工作

（1）對勘察區所有鉆孔及地表水體的靜水位、動水位、恢復水位應進行測量。水位的測量可選擇電測式。測量導線的長度應每天校正。

（2）當孔內水量較小時，宜采用長度容積法測量水量，但充滿容器的時間不能小于15s，當鉆孔涌水量較大時，可選用三角堰、矩形堰、梯形堰、孔板流量計或水量表。

（3）抽水孔（井）的出水量、動水位、觀測孔的動水位和恢復水位的測量，應同時進行。

（4）抽水試驗的排水，應根據抽水場地情況，確定排水方向和距離。

（5）抽水試驗前應對勘察區內地表水體、建筑物進行觀測。對抽水試驗中地表水體的水位及地面沉降等變化情況做好記錄。當出現孔內大量涌砂及危及地面建筑安全時應立即停止試驗。

（6）當抽水孔（井）和觀測孔的動水位與區域地下水變化趨勢及幅度基本一致時，可視為穩定。

（7）試驗結束后，應進行恢復水位觀測，并應符合下列要求：①停泵時按1min、3min、5min、10min、15min、30min的間隔進行水位為觀測，以后每小時進行一次；②對受區域自然水位變化影響的水位觀測，計算水位時應消除影響值。

3.地層巖性及水文地質條件

3.1 地層巖性

據勘探及地質調繪揭示，此區域表覆地層主要為第四系全新統人工堆積層、第四系全新統沖洪積層粉質黏土、砂土、圓礫、角礫，下伏侏羅系土城子組混合巖。各地層巖性分述如下：

第四系全新統人工堆積層（Q4ml）

①素填土：灰黑色，黑褐色，稍濕，稍密，主要由黏性土、中粗砂、少量碎石等組成。厚度0.8m～4.9m。

第四系全新統沖洪積層（Q4al+pl）

②粗砂：黃褐色，稍濕-濕，稍密-中密，主要成分為石英、長石，混粒及均粒結構，含少量碎石及黏性土。厚度0.7m～5.2m。

②1細砂：黃褐色，稍濕，稍密，主要成分由石英、長石組成，均粒結構，含少量礫石，混10%黏性土。厚度3.3m。

③粉質黏土：黑褐色，軟塑～硬塑，由粉粒、黏粒組成，切面稍有光澤，干強度及韌性中等。厚度0.7m～5.8m。

④圓礫：黃褐色，稍濕-飽和，稍密-密實，母巖成分以混合巖為主，呈渾圓狀，一般粒徑2mm～20mm，占含量約50%，最大粒徑約80mm，有中粗砂及少量黏性土填充。厚度1.3m～7.1m。

④1中砂：黃褐色，稍濕，稍密，主要成分由石英、長石質組成，均粒結構，混少量黏性土及碎石。厚度1.1m。

④2粉砂：黃褐色，稍濕-飽和，中密，主要成分由石英、長石質組成，均粒結構，混10%黏性土。厚度2.1m。

④3角礫：黃褐色，飽和，密實，角礫成分以混合巖為主，呈棱角狀，一般粒徑20mm～60mm，占含量約60%，最大粒徑約80mm，由中粗砂及黏性土填充。厚度3.1m。

侏羅系土城子組（J3t）

⑤1全風化混合巖：黃褐色，中粗粒變晶結構，塊狀構造，主要礦物成分酸性長石、絹云母、石英，節理裂隙極發育，巖芯呈土夾砂狀。厚度0.5m～7.2m。

⑤2強風化混合巖：淺黃色-灰褐色，中粗粒變晶結構，塊狀構造，主要礦物成分酸性長石、絹云母、石英，節理裂隙很發育，巖芯呈碎塊狀、塊狀。厚度1.0m～7.4m。

⑤3中風化混合巖：黃褐色，灰色，中細粒變晶結構，塊狀構造，主要礦物成分酸性長石、絹云母、石英，節理裂隙發育，巖芯呈短柱狀，柱狀。厚度1.3m～1.7m。

3.2 勘察區水文地質條件

根據勘察區地下水賦存條件劃分，本次勘察控制范圍內地下水類型可劃分為兩種：第四系松散巖層孔隙水和基巖裂隙水。

（1）第四系松散巖層孔隙水

勘察區第四系地層主要由素填土、粗砂、粉質粘土、圓礫等組成，其中含水層主要為圓礫。根據地下水的埋藏條件，該層地下水類型為潛水，地下水埋深4.1m～6.1m，含水層厚度2.5m～4.2m。地下水補給來源主要為大氣降水，另外也有地表水的滲入。地下水的徑流過程，主要靠自身的水勢能作用，沿著含水介質的通道運移。地下水的排泄方式，主要為地面蒸發、人工抽取及地下徑流。

（2）基巖裂隙水

勘察區主要為混合巖，基巖裂隙發育，地下水主要賦存于基巖裂隙中，為潛水，水量較小，屬弱透水層。

4.水文地質參數計算

4.1 影響半徑

4.3 計算結果

經計算，結果如下：

涌水量為0.73L/s～1.25L/s，滲透系數為0.0001973m/s～0.0005275m/s，影響半徑為12.89m～34.51m。

結論

（1）擬治理區地形平坦低緩，地貌較簡單，無明顯不良地質作用跡象；（2）擬治理區地下水為第四系孔隙潛水，含水層主要為圓礫，地下水埋深4.1m～6.1m，含水層厚度2.5m～4.2m。據抽水試驗成果：涌水量為0.73L/s～1.25L/s，滲透系數為0.0001973m/s～0.0005275m/s，影響半徑為12.89m～34.51m。（3）該區域水對混凝土結構有微腐蝕性，對混凝土中鋼結構有微腐蝕性；（4）建議采用高壓噴射防滲墻灌漿技術建造第四系潛水防滲墻。

參考文獻

[1] GB 12719-1991，礦區水文地質工程地質勘探規范[S].

[2] YS 5215-2000，抽水試驗規程[S].

[3] GB 50021-2001，巖土工程勘察規范[S].