地質探礦工程中地質勘查工作的要點分析

于際凱，李 寧，王丹志，汪潔晶

（徐州市水利建筑設計研究院，江蘇 徐州 221000）

從礦產資源勘查的宏觀角度分析，我國的礦產資源儲量豐富。礦產資源是經濟發展的重要物質基礎，隨著經濟的增長，工業生產對于礦產資源的需求量也呈現出逐年遞增的趨勢。針對此階段礦產工作的發展而言，國內超過65%的礦區已出現被開采狀態，且部分礦區出現過度開采趨向。盡管現有礦區資源較為豐富，但在實際地質探礦工程中仍存在由于開采技術落后導致地質勘查工作不全面的現象發生[1]。在此種情況下極易造成對礦產資源的浪費，長期發展會對礦產行業于市場經濟的協同發展造成一定的抑制作用。為此有關部門應將加大對地質探礦工程的重視力度，規范資源開采流程，并適當引入先進的地質勘查技術。整合目前行業發展趨勢，國內應用最為廣泛的探礦技術主要包括以下兩種，其一為多種物探技術，根據礦區磁場及相關因素變化，在開展地質物探工程前充分考慮前期投入性，以此對礦區展開全面的搜查工作。例如：物探剖面、激電深測等。其二為物理勘查法或化學勘查法，例如：分析地震因子、地裂縫、巖漿口等，此種勘查方法的優勢在于可獲取大量地質數據的同時，也可得到有關礦區的其它數據信息。但由于礦產資源在礦區的分布通常呈現不規則的現象，為此在地質探礦工程中，規范地質勘查工作的流程是十分有必要的，也是有關工作部門值得深入研究與思考的問題。下述將以豐縣東城路（北環路～南環路）改造工程為例，對其進行深入的研究。

1 地質探礦工程中地質勘查工作的要點分析

1.1 精準定位地質勘查工作預查信息

預查工作是地質探礦工程的重要環節，也是地質勘查工作的第一個環節。在此工作環節中，要求相關工作人員根據工程整體概況，調查現場有關地質信息，主要包括：工程道路現狀、排水工程實施現狀、周邊構筑物工程施工現狀等[2]。并根據地質勘查工作參數要求（施工覆蓋路名、橋名、跨徑長度、整體結構等），定位工程位置。同時利用物探技術掌握礦區磁場的變化趨勢，找到與區域地質適配程度較高的勘查方法，并檢索歷史地質勘查工作類似報告，借鑒前期勘查工作流程，對比兩處礦區的礦產資源賦存能力，預測礦區出礦量與找礦前景。

在掌握地質工程基礎概況的基礎上，應將預查的側重點調整為勘查目的與相關技術要求的研究中。根據現行國家標準勘查規范和地質探礦工程特點，分析工作要求，具體如下：

其一：調查地質管線沿線及建筑物場地工程環境、水文、地形地貌特征，通過地質調查，獲取地質勘察工程周圍50m范圍內的詳細地址信息。包括：發生地震信息、地質災害信息等。并根據地址結構的穩定表達能力對區域地質勘察進行其穩定性的評價。同時考慮到多種地質勘查工作的適宜環境，及時對礦區與地震發生情況給予評價。

其二：根據礦區地質基礎條件，分析礦廠地層與巖石層的成因，包括成礦年代、成礦原因、礦產資源類型與地基穩定性等。從地質綜合層面處理場地穩定能力，并建設勘查地基，提高礦產資源結構的抗浮能力，確保產出資源的連續性與均勻性，并為勘查工作的順利實施提供可建設性意見。

其三：根據礦區沿線地質建筑與不同地質類型的成因，劃分礦產資源的分布特征，提出是否存在對勘查工程造成抑制作用的因素。針對特殊類型的礦產資源，應結合工程實際進展情況，對勘查工作提出分析評價。包括：是否存在軟土震陷、是否存在地質形變或地層沉降問題等。盡早發現相關地質工作的問題，及時提出處理意見。

其四：對地質沿線及建筑物場地的水文地質環境實施樣本檢測分析，并根據檢測結果，評估水文地質環境是否存在腐蝕性，提出評價。

1.2 控制水文地質普查工作變量

在掌握精準預查工作信息的基礎上，對礦區水文地質相關變量進行深入勘查，例如，采樣分析區域地下水流向、地下水流速、地下水類型、地質層含水量、地質層富水性能及隔水層的埋置深度等，根據水位的補充與排水關系，控制區域水文地質參數的變化。

在充分細致調查的條件下，應開展區域沿線相關數據詳細調查，采集地質層樣本與地下水樣本，對其實施地質條件的檢測，包括游離負氧離子、鎂離子、鈣離子、鋅離子、氯離子、炭氧離子、氫氧離子等的檢測。判定其中是否包含游離的腐蝕性，并將其作為勘查工作要點分析的側重點，為工程的順利開展提供具有時效性的數據支持。

分析水文地質環境中地質層的含水量及水質對易溶鹽的溶解能力，用合理的勘探手段，選用適宜的鉆探及試驗設備，根據巖土層工程特性的不同，針對性地布置適宜的勘察與測試手段。并按照地質的類別確定，進行地質含水量、比重、密度試驗，粘性土及砂壤土進行液塑限等普查實驗，例如：塑性指數小于10的粉性土進行土顆粒分析試驗[3]。擾動土樣根據土性進行液塑限試驗或顆粒分析試驗等。采用中國科學院巖土力學研究所提出的RSM-SW斜切波速檢測設備，開展水文地質樣本的數據檢測。檢測方法通常采用單孔洞波速法、也稱剪層法，根據水文間距與相關地質特征數據，進行排水工程的設計。以此提高對水文地質環境調查的精準度及正確率。此外，根據勘查區域自然地理特征（地形地貌特征、水文氣象特征等），調整工程排水系統，降低水文地質條件對工程的影響，以此完成地質普查工作中對水文地質變量的控制。

1.3 細化地質勘查工作詳查內容

整合上述的地質普查工作數據，在實際地質勘查工作中，應控制地質勘查工作內容盡可能詳細化。例如，根據地質層類別，對區域礦產資源進行劃分明，在填筑地基過程中，控制地基的壓實程度。將采樣生石灰晾曬，并將土層實際含水量控制在3.5%之內。采用此種方法可有效的控制勘查工程的施工進展，假定該層出現土層壓縮性低、承載能力差等趨向，應控制勘查中土層摻水量，避免由于水量過大出現壓實方面問題。同時，將管線埋深約在地下4m出左右，考慮到土質極為軟弱，壓縮性高，承載力低，該層不宜直接作為擬建基底持力層，需進行地基處理。此外，地基處理方式換填碎石或灰土墊層0.5m，應注意地質不均勻性沉降問題，設計應采取可靠的措施（如柔性接頭等）提高探礦工程地質的抗變形能力，并控制差異沉降，滿足連接段的變形控制要求。

同時，根據勘查鉆孔揭示以及區域地質資料，控制各探礦場地覆蓋層厚大于50m，根據《地質勘查工程設計規范》（GB 50011-2010），應控制工程土層平均剪切波速，并結合地質場地土類型，劃分勘查工程類型，設計工程特征周期。在完善勘查工作詳細內容的基礎上，應由專業施工人員對具有價值的固定資產進行綜合性評估。例如：根據采樣獲取的數據，估算資源出礦量，以此為勘察工作制定科學合理的資源利用方案。

1.4 制定詳細地質勘查工作方案

在細化地質勘查工作詳查內容的基礎上，應根據道路工程進展制定詳細的地質勘查工作方案。例如，針對地質表層土質不均的勘查填土，在工作中應注意選擇合理的開挖點。勘查填料宜采用中液限細粒土，勘查時應在實施土樣作擊實試驗，計算土料的最優含水量wop和最大干密度ρd max，并在現場取經過碾壓地質樣本作含水量和容重試驗，控制填土壓實質量，以壓實度λc為準，在土層80cm深度范圍內λc應大于98%，大于80cm內λc不小于95%。根據場地條件，規范地質勘查工作流程。如圖1所示。

如圖1所示，在勘查工作中選擇CLD-3型靜力觸探儀及10cm2雙橋探頭實施勘查工作。每隔10cm記錄錐尖阻力及側壁摩阻力，數據由LMC-310D型微機自動記錄采集。操作時記錄深度與實際孔深嚴格吻合。當貫入深度超過30m，采用導向裝置，防止孔斜或斷桿，當偏斜角超過15°時停止貫入。勘查前對探頭按規范要求進行率定，并做好率定記錄，根據記錄數據，書寫標準的勘察報告單，以此完成對詳細地質勘查工作方案的制定，實現在地質探礦工程中對地質勘查工作要點的分析。

2 結語

本文從4個方面，開展了地質探礦工程中地質勘查工作的要點的詳細分析，為了順應時代背景的發展，相關地質勘查單位已經加大了對工程研究的重視程度，就現階段地質勘查工作而言，勘查工作仍存在很多需要注意的問題。例如：勘查技術的創新、勘查流程的規范性等，只有在不斷實踐中完善勘查工作，才能實現礦產資源的可持續性。除此之外，無論在勘查中的哪個工作環節，均應根據礦區的實際情況，結合礦體特點與區域地質條件，掌握綜合考量數據，對勘查工作實施有效且合理的分析，以此實現礦產行業在市場的可持續發展。

圖1 地質勘查工作流程