劉光華

摘 要：文章對工程建設(shè)區(qū)域的水文地質(zhì)條件及事故應(yīng)對措施進(jìn)行分析，并探討了工程地質(zhì)勘查中應(yīng)對水文地質(zhì)災(zāi)害的有效防治措施，以期為工程地質(zhì)勘查與施工管理提供參考。

關(guān)鍵詞：水文地質(zhì);地質(zhì)災(zāi)害;防治措施;施工管理

水文地質(zhì)條件是影響工程項目建設(shè)的重要因素，諸如地下水位升降、地表水流動、降水等因素均會直接影響到巖土結(jié)構(gòu)，引發(fā)地表開裂、地面塌陷、邊坡垮塌、管涌、地下室被水淹等事故，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度與人身安全。因此需針對常見水文地質(zhì)災(zāi)害制定防治措施，維護(hù)工程項目的質(zhì)量與安全。

1 水文地質(zhì)分析預(yù)測及應(yīng)對措施

以某礦區(qū)為例，該區(qū)域地勢呈現(xiàn)出西高東低、南北高中部低的特征， 河流自盆地北側(cè)向南流經(jīng)礦區(qū)西側(cè)，區(qū)域地層自東南向西北分別為太古界泰山巖群、寒武紀(jì)巖群與奧陶系地層，新生界古近系卞橋組、常路組和第四系臨沂組，礦區(qū)北部分布有第四系松散巖類孔隙含水巖組，巖性為黏土質(zhì)砂和砂質(zhì)黏土層，層厚為0.5～13m，水位埋深1.5～5.5m。

該區(qū)域在近5年內(nèi)發(fā)生過一次礦難，在正常生產(chǎn)狀態(tài)下礦井實際涌水量為12m3/d，最大涌水量為20m3/d，礦難發(fā)生后井下坍塌產(chǎn)生膏上灰?guī)r帶泥質(zhì)灰?guī)r巖溶裂隙水、閉坑礦山老空水和四號豎井井壁涌水3類充水水源[2]。為解決上述問題，以5min為單位安裝水位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行水位監(jiān)測，針對四號豎井巖溶水進(jìn)行疏干排放、做好豎井的封堵處理，并采取疏干排放措施進(jìn)行老空水排放，通過地面打井方式疏干排放巖溶裂隙水，為應(yīng)急救援與恢復(fù)生產(chǎn)創(chuàng)設(shè)良好基礎(chǔ)。

2 水文地質(zhì)災(zāi)害防治措施

2.1 實行全方位地質(zhì)勘測

2.1.1 施工前全面規(guī)劃

在施工前的地質(zhì)勘查階段，勘查人員需預(yù)先完成斜豎井位置的檢測工作，掌握斜井涌水量、區(qū)域周圍含水構(gòu)造等，為水文地質(zhì)剖面圖、平面圖的繪制提供參考信息。待完成地質(zhì)勘測后，相關(guān)部門基于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程組織開展驗收工作，針對含水構(gòu)造深度、與施工區(qū)域的距離進(jìn)行檢測分析，預(yù)先完成導(dǎo)水設(shè)施的配置，并結(jié)合涌水量等數(shù)據(jù)進(jìn)行滑坡、坍塌、泥石流等水文地質(zhì)災(zāi)害防治措施的制定，防患于未然。

2.1.2 施工過程管理

在施工過程中開展管理工作，前提要解決排水問題，針對暴雨引發(fā)的洪水、地面水量劇增等問題，應(yīng)采取有效截洪措施，將施工區(qū)域積水快速排出，防止積水對區(qū)域地質(zhì)環(huán)境造成影響，并依照臺階狀形式進(jìn)行開挖作業(yè)， 避免引發(fā)坡體崩塌問題。同時還應(yīng)檢測作業(yè)區(qū)域的甲烷濃度，禁止在甲烷濃度超標(biāo)的情況下開展施工作業(yè)，做好日常通風(fēng)管理，并且在開展爆破作業(yè)時注意遠(yuǎn)離人群，沿周圍布置好警示標(biāo)語，避免對人身安全構(gòu)成威脅。

2.1.3 生物防治技術(shù)

由于在爆破、開挖作業(yè)環(huán)節(jié)均會產(chǎn)生大量粉塵，對周邊居民生活及區(qū)域生態(tài)環(huán)境構(gòu)成負(fù)面影響，因此應(yīng)注重在施工建設(shè)前將污染防治工作納入規(guī)劃范圍中，采取邊坡植被綠化等生物防治措施，提高整體施工區(qū)域的生態(tài)恢復(fù)能力，優(yōu)化防災(zāi)減災(zāi)效果。

2.2 井下水、地下水防治技術(shù)

2.2.1 設(shè)置超前探水孔

基于施工技術(shù)要求與驗收規(guī)范開展工程地質(zhì)勘查工作，結(jié)合工程建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境特征進(jìn)行地下水賦存位置與井筒涌水量的預(yù)估，在施工前完成水文地質(zhì)平面圖和剖面圖的繪制，做好水文地質(zhì)條件的跟蹤勘測，保證提高評估結(jié)果的精確度。在針對含水層、導(dǎo)水構(gòu)造進(jìn)行揭露前，應(yīng)預(yù)先完成超前探水孔的設(shè)置，明確上述層系、構(gòu)造在井巷內(nèi)的實際厚度，做好定位，并綜合考慮涌水量、水文地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)性等指標(biāo)，從中比選出最優(yōu)處理措施。在設(shè)置超前探水孔時，通常應(yīng)將其與堅硬巖體的間隔至少控制在10m以上，同時合理調(diào)節(jié)超前間隔，倘若超前探水孔與含水層、導(dǎo)水構(gòu)造的間隔超過10m，則無法保證巖體強(qiáng)度符合工程作業(yè)需要，因此需控制好距鉆孔打孔位置5m范圍內(nèi)的巖體強(qiáng)度及其完整性，確保在孔口管預(yù)埋、注漿孔灌漿作業(yè)環(huán)節(jié)滿足安全承載要求。

2.2.2 礦井水隔離堵截

當(dāng)通過地質(zhì)勘查發(fā)現(xiàn)工程建設(shè)區(qū)域存在突水威脅時，需在薄弱部位設(shè)置厚度、寬度較大的礦柱以隔離水源。當(dāng)?shù)V井中發(fā)生突水事故時，需結(jié)合作業(yè)區(qū)域巷道布局，選定合理位置設(shè)置防水墻，增設(shè)防水閘門堵截水源， 從而有效防范淹井事故的發(fā)生，保證井下作業(yè)的安全性。

2.2.3 排水疏干技術(shù)

為有效應(yīng)對滲水事故，通常需在井下設(shè)置水泵、檢修工具等排水設(shè)備，利用工作水泵與備用水泵配合作業(yè)，保證順利排出礦井24h最大涌水量，為搶修作業(yè)留足時間。當(dāng)作業(yè)人員探測到水源后，通常需預(yù)先進(jìn)行井下水源的疏放，為后續(xù)井下作業(yè)的安全提供保障。

2.2.4 排氣壓入濃密泥漿

傳統(tǒng)采用在豎井四周設(shè)置灌漿孔的方法進(jìn)行深孔預(yù)固結(jié)灌漿施工時， 先將水泥漿液注入孔中，再將孔口管送入孔中。該方法無法保證孔壁與孔口管間縫隙的均勻密實，需通過多次重復(fù)壓漿完成作業(yè)，耗時較長，無法保證施工穩(wěn)定性。因此當(dāng)前主要采用排氣壓入濃密泥漿方法進(jìn)行地下水處理，或采用仰視探水灌漿孔預(yù)埋孔口管的處理形式，可保證一次灌漿成功，并且待水泥漿凝結(jié)后可保證耐壓性能提升至30Pa左右，同時有效提高防滲效果，滿足長期高壓灌漿作業(yè)需求。

2.3 邊坡滑動防治技術(shù)

邊坡土石在自身重力作用下易產(chǎn)生下滑問題，同時受自身結(jié)構(gòu)影響形成一種抵抗下滑力，兩種力在相互作用下將直接影響到邊坡形態(tài)的變化， 增加邊坡滑動的可能性。為防止邊坡巖體滑動，當(dāng)前在工程地質(zhì)勘查環(huán)節(jié)常采用以下幾項技術(shù)措施：（1）打防滑樁，在滑坡上將成型樁體打入穩(wěn)定地層，或采用現(xiàn)場灌注模式設(shè)置防滑樁，有效阻止巖體滑動。（2）修建擋土墻，通常在滑坡位置的前端選取穩(wěn)固地層修筑擋土墻，會及時排出滑坡滲水。在擋土墻后增設(shè)排水裝置，可有效排出滑動體內(nèi)的水分，阻止邊坡下滑。（4）削緩坡面，整平坡腳，將高度較小的坡面進(jìn)行削緩處理，減輕巖體重量，可減小坡面與水平面間形成的夾角度數(shù);將高度較大的邊坡劃分成為若干小段，呈臺階狀布設(shè)，有效降低滑坡幾率。

2.4 綜合應(yīng)對影響的措施

結(jié)合水文地質(zhì)現(xiàn)狀可知，礦區(qū)的礦山屬于復(fù)合問題礦床，水文地質(zhì)簡單，環(huán)境氣候條件中等，開采期間容易因氣候變化遭遇地質(zhì)災(zāi)害，出現(xiàn)局部地段邊坡失穩(wěn)等沖溝上下實施流量監(jiān)測，根據(jù)水量變化加強(qiáng)環(huán)境影響分析與評價，采取有效措施預(yù)防地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。針對老硐突水，需要采用邊探邊采的方式加強(qiáng)預(yù)防。工程建設(shè)期間，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范完成切、填方地段處理，填方做到逐層壓密、夯實，邊坡加強(qiáng)支擋，提高穩(wěn)固性。針對切方巖層產(chǎn)狀較陡地段和巖石較破碎地段，在邊坡超2m時預(yù)先處理易滑塌危險巖體。在重要場地建設(shè)前，加強(qiáng)巖土工程勘察，結(jié)合水文地質(zhì)條件采取防治措施，預(yù)防不均勻沉降、隱伏巖溶洞穴塌陷等災(zāi)害的發(fā)生。為防治強(qiáng)降水給切、填方巖土體帶來影響，需要在周圍修建完善防排水溝渠。為加強(qiáng)人類活動與地質(zhì)資源聯(lián)系，需要建立環(huán)境預(yù)警急救系統(tǒng)， 對水文資源進(jìn)行全面監(jiān)控。

總體來看，工程勘察的主要目的是減少水文地質(zhì)災(zāi)害對建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)筑物的侵蝕與不良影響，為工程項目質(zhì)量安全管理提供保障。因此要求相關(guān)勘測人員結(jié)合工程建設(shè)區(qū)域?qū)嶋H情況，綜合運(yùn)用管理手段與技術(shù)措施做好地下水、邊坡崩塌、地面塌陷等災(zāi)害的防范處理，提高工程建設(shè)水平。

參考文獻(xiàn)：

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