水文地質在礦山地質勘查中的重要性分析

王 偉

（新疆維吾爾自治區地質礦產勘查開發局第二水文工程地質大隊，新疆 昌吉 831100）

水文地質是地質勘查工作中的一項重要的工作內容，主要是對自然界地下水運動規律、地下水的物理化學性質進行勘查研究，進而為礦山工程建設提供全面的水文地質數據參考，指導礦山工程建設的順利開展，減少地下水因素對礦山開采造成的不利影響，進而更加科學合理的開發和利用地下水資源，創造更大經濟效益。然而，筆者在工作實踐中發現，在礦山建設與發展過程中，不論是工程勘查階段，還是施工環節，對礦山水文地質問題往往比較忽視，導致礦山開采過程中常常受到水文地質因素造成的不利影響。眾所周知，水文地質問題與礦山工程建設密切相關，是影響工程建設質量的關鍵。然而由于工程勘查實際，對于地下水資源勘查沒有引起足夠重視，只是簡單地進行評價，導致相應的水文地質勘查參數不全面，出現缺失，不能全面的了解和掌握礦山水文地質條件，對后續工程及礦山開采工作造成很大影響。為此，必須要充分重視礦山水文地質勘查工作，對礦山水文地質問題展開全面而又詳細的研究，了解和掌握礦山水文地質條件對礦山開采造成的不利影響，才能有效控制和降低礦山開采過程中一些突發情況的出現，保證礦山開采工作順利進行，確保礦山工程建設質量與安全，進而創造更大的經濟效益[1]。

1 地下水給巖土工程造成的影響

1.1 水位上升

很多因素都會導致水位上升，而這些因素當中不僅有地質因素同時還有水文氣象因素以及人為因素等。具體而言，地質因素主要是指區域當中的巖石性質以及地下含水層具有的具體結構等，水文氣象因素主要包括溫濕度變化和降水因素造成的影響，人為因素包括很多方面如農田開墾以及灌溉等諸多因素，都會對地下水位造成一定影響，同時，在改變地下水位過程當中，常常有疊加性質存在。地下水位在不斷上升過程當中，會逐漸侵噬巖土層，使巖土層變得更加松散，破壞了巖土層整體結構其強度和穩定性也會出現很大改變，逐漸變差，進而加劇滑坡災害的發生，對于勘查作業也會造成不利影響。同時地下水位再次下降到原來的水位程度時，會暴露出曾經被地下水侵蝕的巖土層，由于巖土層的結構穩定性以及強度出現不同程度下降，很難自行復原。水位上升過程當中，還會引發水動力的改變，不僅影響勘查工作的順利進行，還會導致一些小型的自然災害發生。

水位上升對建筑物造成的影響是非常突出的，特別是一些高層建筑，更需要有穩固的地基，地下水位的不斷上升，對地基的穩定性會造成很大影響，導致地基強度受到地下水的影響而發生降低，難以承受地面建筑的重力需求，特別是不論什么樣的巖土層，均會受到地下水位上升帶來的影響，使其穩定性和強度出現巨大破壞，影響到建筑物的整體安全性，使其使用壽命大幅降低。所以必須要充分地下水位上升帶來的不利影響[2]。

1.2 地下水位變化對巖土工程的影響

地下水位變化會改變原來巖土所具有的物理力學性質，特別是一些膨脹性的巖土，在受到地下水位改變時，會出現不均勻的膨脹與收縮現象，對于建筑物的底層造成很大破壞，特別是地下水出現較大幅度變化過程當中，會出現頻繁的升降問題，這樣一來使巖土的膨脹與收縮幅度不斷加大，對于建筑施工作業造成很大影響，所以勘查膨脹性巖土層過程當中，需要對水文地質情況展開全面的勘查和研究，對地下水出現的升降變化規律，充分的了解和掌握，地下水位的上升與下降以及其不同的變化規律，都會改變鹽涂層的物理力學性質，規律性的變化非常的突出，而引發以上這些問題的主要因素，是由于巖土顆粒再長時間進行充填，或者膠結作用下引起，使得巖土粒間連接力不斷增大，并促進硬殼成形成，巖土層受到地下水位變化造成的影響，淋失了土中的大量鐵鋁成分，地下水發生交替，使土體的壓縮模型以及承載力出現下降，分布于地下水位之下的巖體，受水體交替作用因素影響，氧化和水解作用大幅降低，受自重因素影響，土質的密實度以及壓縮模量和承載力提高。

1.3 動水壓力對巖土工程造成的影響

地下水于自然條件下，常常表現為較弱的水壓力，同時因人類因素影響，導致地下水自然平衡被打破，這樣一來就會影響到上層的巖土工程，引發流沙管涌以及基坑突涌等問題[3]。

2 水文地質勘察對工程地質勘查的影響

在工程地質勘查過程當中，對水文地質加強勘查和研究是非常重要的，不僅和巖土體物理性質有著非常緊密的聯系，同時對工程的整體施工質量也有著至關重要的影響，為了更好的保證水文地質勘察整體質量，需要將以下幾方面工作充分做好：

（1）對巖土體受到地下水的影響，展開全面的分析和研究，了解和掌握地下水可能會對上層建筑物造成的不利影響，在工程勘查過程當中展開全面的分析和預測，針對其中出現的問題，采取有效的方法及時的進行解決，控制和減少地下水造成的不良影響。

（2）在工程地質勘查過程當中，如果有水文地質問題被發現時，需要與施工現場具體情況充分結合，了解和掌握基礎工程的性質，并充分考慮建筑物地基特征，充分全面系統的研究可能造成的水文地質問題，更加精準、全面的對象進行獲取。

（3）建筑物地基基礎位于地下水位之下，要詳細調查研究，地下水可能會對地基基礎造成的侵蝕作用，采取有效措施規避地下水對建筑物地基基礎造成的腐蝕性，更好地保證建筑物的整體質量。巖土體是工程基礎的主要持力層，當遇到強風化，巖層以及軟質巖層和膨脹土層施工過程當中常常會出現崩解收縮以及膨脹，軟化等各種問題，因此開展水文地質勘查工作過程當中，必須要詳細的勘查和了解施工情況。針對某些細粉砂層施工場地，時常會出現砂層飽和或者松散問題，同時常常出現在地基壓縮層以及其基礎之內，因此在這些工程場地施工過程當中，應當充分重視流沙管涌以及潛蝕等各種問題，展開全面的評價與研究。某些工程地基有承壓水層存在，這樣基坑地板極有可能會受到損壞，對于地基質量造成嚴重影響，所以開挖基坑過程當中，要全面的評價和分析承壓水層。而且還有一些基坑存在于地下水位之上，所以在具體施工過程當中，應當開展滲透試驗與富水實驗，確保順利開展工程施工操作。

（4）巖土工程受動水壓力造成的影響。在自然條件下地下水的動水壓力常常較弱，但是由于人為因素影響使地下水天然動力平衡被打破，這就會對巖土工程造成很大影響如引發基坑突涌、流沙、管涌等問題。

3 解決問題的措施

3.1 明確水文地質勘查的評價內容

對于礦山地質勘查造成的影響因素有很多，如地下水的不同類型，地下水的變動幅度以及地下水位改變，隔水層以及含水層分布組合與厚度，巖層和土層具有的滲透強度和地下水造成的影響存在很大不同，對于礦山地址加強勘查與評估，保證礦山地質勘查效率和質量，對地下水展開全面的研究與分析，對于地下水的評價內容充分了解和掌握，評價地下水對礦山及相關建筑造成的影響。并對相應的預防和處理方案進行制定，通過全面的水文地質資料信息，為水文地質勘查設計與施工提供有效的參考，避免地下水問題造成的不利影響，與礦山地質勘查設計施工充分結合，編制水文地質勘查報告，并科學地評價地下水的作用與危害。

3.2 重視對水理性質的測試和研究

礦山水文地質勘查會受到水理性質造成的影響，這是由于礦山與地下水互相作用體現出的性質，如透水性持水性以及融水性等特點，和巖土具有的液態固態以及氣態有著明顯的聯系，每年開展兩次水質頻率采樣，主要在枯水期進行一次，同時在豐水期進行一次，依照實際情況，可以對采樣次數適當的進行增加，對水質變化情況有一個更加充分的了解。地下水在礦山體中存在很多類型，由于埋藏條件的差異性，有承壓水、潛水以及上層滯水之分，由于含水層具有的不同空隙性質，又有裂隙水、空隙水和巖溶水之分。不同地下水形式，在水理性質上也存在很大不同。通過分析測試水理性質相關信息，可以為礦山水文地質勘查地下水位水量和水位變化提供有效的數據參考，通過調查工作發現水理性質會對礦山強度造成很大影響，導致變形發生，這將直接影響到建筑物的穩定性，所以在礦山勘查過程當中，應當對水理性質給予充分重視，確保礦山地質勘查工作高效開展。

3.3 重視地下水對礦山地質勘查工作的作用和影響

在礦山地質勘查過程當中，通常對礦山類型地質結構等比較重視，但是常常忽視水文地質勘查，不僅對礦山地質勘查工作造成很大影響，還極易引發一些危害問題，只有對礦山水文地質情況充分了解，掌握地下水變化規律和地下水問題等，才能依照地下水具有的相關特點，通過相應的措施進行解決，礦山地質勘查過程當中需要高度的重視地下水問題，需要高度的重視地下水問題。保持較高的安全意識。特別是作為礦山的領導層，更應當對礦山，地下水存在的問題給予認真分析和研究，加強管理保證工作人員具有較強的安全意識，才能確保礦山地質勘查過程中，水文地質勘查工作高效開展[4]。

3.4 斷層破碎帶巖層

為了確保工程質量轉進過程當中，通過循環液泥漿，經過一段鉆進去之后，將泵壓加大進行沖洗，選擇的注漿材料應當首先利用注黏土水泥漿，堵水之后將單液水泥漿注入其中進行加固，通過多次復注方式完成，對于注漿效果進行檢驗，還能進一步提升裂隙封堵效果[5]。

3.5 礦山涌水的治理措施

在礦山防排水過程當中應當按照因地制宜、防、排、截、堵結合的綜合治理原則，通過有效的措施合理進行處理，通過有效的措施合理進行處理，達到通暢排水的效果，由于近年來對環境保護的要求不斷提升，如果礦山涌水量過大，為了避免地下水正常循環被打破，需要通過“以堵為主、限量排放”方式進行應對，因礦山具有較大的容水量，區內分布茂盛的植被，通過對排水系統設計進行長期排泄，會改變圍巖周邊受力結構，出現不同程度變化，影響礦山結構的穩定性，還會對生態環境造成不利影響，所以通過一堵為主，適量排放的方式進行應對，通過水泥水玻璃雙液注漿對于涌水點進行堵漏，周圍巖體通過超小導管開展加固來對巖體裂隙進行封閉，利用環向排水盲管引排聯合再次注漿對于前期完成支付后的滲水點進行應對，并將防水板鋪設好，把水引入到縱向的礦山排水溝中，有效應對礦山涌水問題。