樊俊鋒
(江西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì),江西 南昌 330095)
我國的地形復(fù)雜多樣,一些礦山開采項(xiàng)目的水文地質(zhì)條件比較差,施工環(huán)境惡劣,極易導(dǎo)致滑坡、崩塌等地質(zhì)災(zāi)害,施工風(fēng)險(xiǎn)極大。在復(fù)雜地形地質(zhì)條件下的地質(zhì)勘查工作難度更大,挑戰(zhàn)也更大。復(fù)雜地質(zhì)勘查技術(shù)能夠?qū)?fù)雜的地形地質(zhì)情況加以了解,從而采取相應(yīng)開采措施,提高礦山開采及建設(shè)的安全性與可靠性。
復(fù)雜地質(zhì)條件下勘查工作的首要任務(wù)是,掌握當(dāng)前項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)的復(fù)雜地質(zhì)條件和水文條件,從而對(duì)項(xiàng)目的可行性進(jìn)行判斷,制定相應(yīng)的地基處理對(duì)策。在進(jìn)行地質(zhì)勘探時(shí),由于復(fù)雜地質(zhì)條件下土層的非均質(zhì)性很高,受力情況比較復(fù)雜,需要采取多種勘查方法結(jié)合的方式。復(fù)雜地質(zhì)條件加上自然環(huán)境變化,使得地質(zhì)查工作存在許多問題[1]。
在地質(zhì)勘查工作中,若沒有提前掌握好現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)地質(zhì)情況,就不能為礦區(qū)項(xiàng)目建設(shè)提供準(zhǔn)確有效的地質(zhì)信息,將會(huì)影響到工程建設(shè)的順利進(jìn)行。地質(zhì)勘查工作中存在著許多問題,例如在開展勘查工作時(shí),勘查人員只關(guān)注了施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)情況,而忽視了礦區(qū)周邊的地質(zhì)環(huán)境情況,導(dǎo)致后期能源開采及建設(shè)出現(xiàn)很多質(zhì)量問題,加重后期施工難度。一些勘查人員技能水平不足,缺乏相應(yīng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),不能靈活運(yùn)用勘查技術(shù),對(duì)勘查活動(dòng)造成了一定影響,影響了地質(zhì)勘查的質(zhì)量,可能會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的安全問題。
勘查技術(shù)選擇是地質(zhì)勘查過程中的重要環(huán)節(jié),選擇的關(guān)鍵是有針對(duì)性的選擇符合實(shí)際情況的技術(shù)。在復(fù)雜地質(zhì)條件下的勘查技術(shù)一般包括以下幾種。
(1)地質(zhì)測(cè)繪。復(fù)雜地質(zhì)條件下的勘查工作需要結(jié)合高質(zhì)量的測(cè)繪技術(shù),對(duì)所勘查現(xiàn)場(chǎng)的礦層構(gòu)成以及周圍地質(zhì)狀況給予全方位分析,幫助勘查工作形成更具針對(duì)性的描述。
礦區(qū)地質(zhì)勘查測(cè)繪技術(shù)的主要作用是,詳細(xì)調(diào)查工程所在地的地形情況并加以分析,掌握地貌特點(diǎn)、地質(zhì)構(gòu)造、礦層情況以及不良地質(zhì)情況等。對(duì)復(fù)雜地質(zhì)條件下的巖土地質(zhì)情況進(jìn)行了解,有助于推測(cè)礦層的風(fēng)化程度,以便據(jù)此展開相應(yīng)的工作。
在進(jìn)行測(cè)繪過程匯總時(shí),需要充分考慮到地層性質(zhì)改變的原因并進(jìn)行精準(zhǔn)分析,特別要對(duì)區(qū)域內(nèi)礦物的風(fēng)化狀況進(jìn)行精準(zhǔn)記錄,探究礦物風(fēng)化的原因,以便為后期建設(shè)工作提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。
(2)鉆探。鉆探設(shè)備可以根據(jù)需要選用臺(tái)式鉆機(jī)或車裝鉆機(jī)。地質(zhì)鉆探的目的是探查地層結(jié)構(gòu)及其分布規(guī)律。可以采用回旋鉆進(jìn),泥漿護(hù)壁,全部采芯的方法。對(duì)于不同土質(zhì)的巖芯采集率不同,粘性土的采取率一般不低于90%,砂土層的采取率則不低于75%。采集過程中要時(shí)刻關(guān)注土層的特點(diǎn),注意觀查記錄各土層的宏觀特征。對(duì)不同深度的土層采樣進(jìn)行分析試驗(yàn),以確定地基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)及地基承載力,確保鉆探工作的準(zhǔn)確性與可靠性。
(3)原位測(cè)試試驗(yàn)。采用原裝液壓靜力觸探探頭進(jìn)行測(cè)試,并將測(cè)試數(shù)據(jù)上傳到電腦進(jìn)行整合分析。在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)前要先進(jìn)行清孔,清除雜質(zhì),以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)落錘自由落體試驗(yàn)。落錘下落頻率控制在20次/min左右。可以對(duì)地基進(jìn)行動(dòng)力勘查實(shí)驗(yàn)作為初步勘查,對(duì)風(fēng)化礦層的物理指標(biāo)進(jìn)行綜合考評(píng)。
(4)室內(nèi)測(cè)試試驗(yàn)。進(jìn)行室內(nèi)測(cè)試試驗(yàn)的目的是準(zhǔn)確模擬勘查現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)的一些問題,從而作為判定實(shí)際礦層物理學(xué)性質(zhì)的依據(jù)。室內(nèi)測(cè)試需要測(cè)定的指標(biāo)主要有土層物理性質(zhì)、土層中的水質(zhì)測(cè)定以及土層顆粒分析等試驗(yàn)指標(biāo)。在勘查過程中,室內(nèi)試驗(yàn)的完成需要結(jié)合項(xiàng)目的具體狀況,對(duì)采集的巖土樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,為具體的施工操作提供判斷依據(jù)。
(5)聲波測(cè)井。復(fù)制地形地質(zhì)的勘查工作需要通過聲波完成測(cè)井任務(wù)。其作用原理是利用聲波在固體和液體等介質(zhì)中的傳播存在時(shí)差,溶洞或裂縫等會(huì)對(duì)聲波的傳播速度產(chǎn)生影響,從而能夠?qū)ΦV層的物理特性進(jìn)行勘查分析,獲取礦層的具體物性特征信息。
(1)合理選擇勘查技術(shù)。地質(zhì)勘查技術(shù)種類很多,且適應(yīng)的環(huán)境條件不同,各有利弊。在不同的復(fù)雜地質(zhì)條件下,需要以項(xiàng)目工程實(shí)際地形地質(zhì)情況為依據(jù),結(jié)合礦區(qū)的環(huán)境及氣候條件,科學(xué)選擇,合理搭配不同的勘查技術(shù),確保勘查工作能夠滿足工程勘查需求。
(2)合理控制探孔深度。勘探孔的深度控制對(duì)于勘探工程質(zhì)量有著舉足輕重的作用,在進(jìn)行勘查工作時(shí),需要根據(jù)工程的外形、結(jié)構(gòu)和單柱受力荷載等因素確定勘探孔的深度。某些工程單位為了降低項(xiàng)目經(jīng)費(fèi),在實(shí)際操作過程中勘探孔深度沒有達(dá)到設(shè)計(jì)要求,如忽略軟弱下臥層對(duì)勘測(cè)深度的要求,致使勘查工作質(zhì)量得不到保證,最終導(dǎo)致經(jīng)費(fèi)浪費(fèi)和工期拖延,甚至導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。
(3)控制勘查進(jìn)度控制。以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為責(zé)任主體,分項(xiàng)負(fù)責(zé)人為責(zé)任參與者形成進(jìn)度控制責(zé)任體系,協(xié)調(diào)統(tǒng)一工程進(jìn)度。合理制定分項(xiàng)工作進(jìn)度計(jì)劃表和人力資源及設(shè)備調(diào)度表。優(yōu)化勘查工作程序,使各工序之間有效街接,提高作業(yè)效率。
(4)加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化。為了確保復(fù)雜地形地質(zhì)條件下地質(zhì)勘查工作的順利進(jìn)行,提升勘查工作的準(zhǔn)確性,可以從勘查工作的各個(gè)環(huán)節(jié)考慮優(yōu)化勘查技術(shù),包括地質(zhì)測(cè)繪,工程勘查,礦層取樣。進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新必須結(jié)合實(shí)際的勘查工作,通過不斷改良,精進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,提高勘查工作的精確程度和工作效率,使勘查工作能夠更好的發(fā)揮價(jià)值,最大限度的實(shí)現(xiàn)礦企經(jīng)濟(jì)效益。
復(fù)雜地質(zhì)條件下的礦區(qū)地質(zhì)勘查工作難度較高,勘查過程繁瑣,勘查質(zhì)量不易保證,并且極有可能導(dǎo)致安全事故,為保證地質(zhì)勘查質(zhì)量,需要加強(qiáng)相關(guān)勘查技術(shù)的研究工作,結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況,科學(xué)合理的選取勘查技術(shù)提高勘查結(jié)果的準(zhǔn)確性。