郭 銳
(遼寧有色勘察研究院有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽 110013)
在分析和研究礦山水文地質(zhì)過程中,水文地質(zhì)勘察是其最為重要的關(guān)鍵內(nèi)容,該研究過程較為復(fù)雜,是一項對勘探和試驗,測繪和觀測等多類技術(shù)組合的綜合性技術(shù)方式。要想保證勘察地區(qū)的礦山水文地質(zhì)具體情況進行詳細了解,需要依照勘察規(guī)范,并準確定位各項水文地質(zhì)難點。通常情況下,在水文地質(zhì)進行勘察的過程中常會遇到更為繁雜的地質(zhì)環(huán)境及諸多問題,一旦不能夠及時采取合理措施進行預(yù)防,就會使得礦山水文地質(zhì)勘察難度增加。所以,想要確保礦山水文地質(zhì)勘查工作質(zhì)量水平,需要對整個勘察過程存在的不足進行詳細分析和了解,制定完善且具針對性地措施進行預(yù)防,這是極其重要的內(nèi)容。
礦山水文地質(zhì)作為地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容,對降低地下水對工程項目的不利影響發(fā)揮了很重要的作用。從具體內(nèi)容分析來看,礦山水文地質(zhì)演技對象包含很多方面,如地形地貌、地下水等,我們通過詳細分析可以確定各個區(qū)域內(nèi)地下水資源的功能和性質(zhì),為后續(xù)項目建設(shè)工程的實施提供了可參考的依據(jù)。
水文地質(zhì)對于礦山工程產(chǎn)生了很大影響,例如地下水位高低及類型等,都直會直接影響項目質(zhì)量。因為缺失了地下水對于工程危害性和重要性方面的評價,在水文地質(zhì)具體勘察作業(yè)時,由于地下水所造成的基礎(chǔ)沉降等安全質(zhì)量問題時常發(fā)生。針對該類情況分析,水文地質(zhì)勘察內(nèi)容可分為以下幾方面:在具體勘察過程中,要依照礦山工程地基基礎(chǔ)情況,研究和分析勘察出水文地質(zhì)影響問題;在水文地質(zhì)勘察過程,分析不同環(huán)境條件下其對工程施工的影響。例如檢測出地下水中混凝土與鋼筋等材料的抗腐蝕性與耐受能力,該類材料是工程基礎(chǔ)的主要組成部分,如若存在任何問題都應(yīng)引起高度重視,并進行解決;在地基挖掘之后,一旦基礎(chǔ)承壓層內(nèi)含有水層,需要進行承壓預(yù)測,確定其是否會沖壞深基坑地板,這也是當(dāng)前水文地質(zhì)勘察的主要內(nèi)容之一;地下水給礦山施工整體結(jié)構(gòu)和土層結(jié)構(gòu)造成不同程度影響,因此,水文地質(zhì)勘察是重中之重的主要工作,在具體勘察過程中,應(yīng)全方位分析和了解去對工程項目的影響,并對項目地下水的容量進行測量,判斷出水文地質(zhì)存在的質(zhì)量問題對工程地質(zhì)產(chǎn)生的影響,有針對性地采取科學(xué)有效地應(yīng)對措施進行防治。
水文地質(zhì)勘察的主要目的包含以下幾方面:首先,結(jié)合礦山工程地質(zhì)找出最佳的水文地質(zhì)勘察參數(shù),依照工程實際狀況制定出合理的資源開采工作方案,從而達到最大化的經(jīng)濟效益;其次,對于礦產(chǎn)開采時對周圍環(huán)境的影響進行一定預(yù)測,采取合理的措施進行完善,實現(xiàn)最大化生態(tài)與安全效益;再者,在礦產(chǎn)資源開采過程,要減少地面沉降發(fā)生的幾率;最后,保證水文地質(zhì)勘察工作的安全性,確保相關(guān)人員生命安全。在具體工作中,水文地質(zhì)勘察工作的合理性直接影響礦山地質(zhì)質(zhì)量,我們應(yīng)盡快更好地完成有關(guān)勘察任務(wù),才可以為水文地質(zhì)勘察工作的開展奠定堅實的基礎(chǔ)。
水文地質(zhì)勘察是由專業(yè)人士利用各類儀器設(shè)備,對礦山項目現(xiàn)場施工與周圍區(qū)域地理條件進行相應(yīng)的勘察工作,并對其所獲取的信息數(shù)據(jù)進行分析和研究,確定其對項目建設(shè)產(chǎn)生的主要影響,從而完善規(guī)劃設(shè)計,并做出調(diào)整,確保項目工程能順利完成,使得項目工程能夠與周圍環(huán)境相配合。此外,我們從礦山地質(zhì)勘察學(xué)的目標(biāo)進行分析,首先需要確定勘察整體內(nèi)容,如涉及到的地形和水文等。其次,要了解工程設(shè)計建設(shè)前,開展地質(zhì)勘察工作的關(guān)鍵,不但能給項目設(shè)計提出參考依據(jù),剔除異常內(nèi)容,保證項目進度與人員自身安全,還可以在很大程度上節(jié)省項目建設(shè)費用。
在開展水文地質(zhì)勘察作業(yè)時,對有關(guān)資料進行評價尤為重要。就我國目前實際情況分析來看,以為水溫參數(shù)很難在水文地質(zhì)勘察資料中直接得到顯示,因此部分單位在該環(huán)節(jié)的重視程度不夠高。同時部分部門省去了該環(huán)節(jié)工作,或只是象征性的對有關(guān)資料進行記錄,為真正進行實質(zhì)性的評價作業(yè)。此外,部分部門對于水文地質(zhì)勘察工作給予了評價,但是在報告進行記錄的過程中,缺乏真實有效性,不利于后續(xù)項目建設(shè)的開展,同時也為后續(xù)項目開發(fā)埋下了一定的安全隱患及問題。
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國工業(yè)化進程不斷加快,礦山工程項目數(shù)量也不斷增多,對于水文地質(zhì)勘察作業(yè)也提出了更高的要求,勘察人員不但需要掌握和了解相關(guān)勘察知識,還需要具備現(xiàn)場勘察豐富經(jīng)驗及臨場應(yīng)變工作能力,才能針對現(xiàn)場實際勘測情況,選擇科學(xué)有效的勘察工作技術(shù)方式及手段,從而獲取精準且全方位的水文信息數(shù)據(jù),并結(jié)合歸類數(shù)據(jù)信息加以分析,對現(xiàn)場施工地質(zhì)狀況進行評估。但從發(fā)展實際情況分析來看,現(xiàn)階段部分勘察人員對于地質(zhì)實際情況不具備一定的實踐能力及基礎(chǔ)知識,對于水文條件方面的認識也不足,缺乏勘察作業(yè)所獲取的水文地質(zhì)信息數(shù)據(jù),很難正確表達地質(zhì)實際情況,影響項目建設(shè)進度,同時極易引發(fā)資料浪費的不良現(xiàn)象發(fā)生。
2.3.1 地下水位的升降引發(fā)水文地質(zhì)災(zāi)害問題
當(dāng)前,我國很多水文地質(zhì)災(zāi)害均是由地下水導(dǎo)致,不論是水位上升或是下降,在很大程度上很容易影響礦山工程整體結(jié)構(gòu)質(zhì)量。如若水位可以在合理管控范圍展開升降變化,不會直接對工程施工造成直接影響,但是變化幅度一旦過大,極易引發(fā)數(shù)據(jù)超出臨界值的現(xiàn)象,有關(guān)人員很難對礦山工程施工質(zhì)量進行合理管控。
2.3.2 地下水壓力升降造成水文地質(zhì)災(zāi)害
造成礦山水文地質(zhì)災(zāi)害的主要原因之一就是地下水壓力升降問題,在沒有特殊外部因素影響的狀況下,地下水作用并在管控范圍之內(nèi),不會對水文地質(zhì)造成影響,但由于管理階層或是有關(guān)人員對于水壓升降問題未能給予重視,就會致使壓力平衡遭到破壞,其礦山工程地基基礎(chǔ)會以地下水壓力作用受到一定的制約,影響施工質(zhì)量和運行結(jié)構(gòu)。所以,要求技術(shù)工作人員要高度重視該類問題,并結(jié)合工程具體狀況對于有關(guān)參數(shù)或是處理機制進行融合。
2.3.3 地下水位升高
當(dāng)?shù)叵滤贿^高,或是升至不可控的范圍之內(nèi),極易造成礦山工程地基發(fā)生軟化,在一定范圍限制土壤強度,還會引發(fā)建設(shè)項目出現(xiàn)沉降與變形等問題、當(dāng)?shù)叵滤簧叩姆冗^大,極易導(dǎo)致工程施工發(fā)生側(cè)移,從而影響工程整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
第一,建設(shè)部門管理工作人員能夠積極參與到整個施工管理中,尤其是水文勘察管理工作,我們應(yīng)高度重視水文地質(zhì)勘查工作,發(fā)揮其主要作用。第二,相關(guān)人員要對各類水文地質(zhì)進行逐步勘察,并進行全方位分析,從而樹立相應(yīng)的責(zé)任感與責(zé)任心,不斷提升各類水文地質(zhì)勘察作業(yè)的質(zhì)量及工作效率,保證工程施工安全性和穩(wěn)定性;第三,勘察人員要通過自身工作經(jīng)驗,對勘察具體情況進行總結(jié),并加深對有關(guān)地質(zhì)勘察理論知識方面的認識,強化對其作用的了解程度,從而減少勘察結(jié)果發(fā)生錯誤現(xiàn)象。
首先,水文地質(zhì)勘察中所提及的自然條件主要包含地形地貌與氣象特征等。其地形地貌主要是指現(xiàn)場施工水系的情況。其中地形平坦與否受到各類侵蝕與植被分布的影響;地貌則主要是以平原或是高原作為資深特點;氣象則主要是指區(qū)域季風(fēng)與氣候條件。其次,地質(zhì)條件。其主要是指項目地質(zhì)構(gòu)造和地基構(gòu)建,以及地層構(gòu)造等運動。再者,要了解地下水的基本情況,其主要是指當(dāng)前地下水變化的發(fā)展趨勢,及水位高低值,科學(xué)準確地分析地下水的主要排放與補給。最后,地下水水位、趨勢與其自身是不是具有一定的腐蝕性。對于地下水實際情況,分析防水層深度及厚度,以及水層滲透對于建材的腐蝕作用等。
在礦山水文地質(zhì)勘察過程,不但需要有關(guān)工作人員全方位分析和了解水文地質(zhì)周圍環(huán)境與地下水條件,同時還需要分析礦山工程施工和巖土實際管理工作,確保有關(guān)參數(shù)與信息數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性與時效性,及精準性。我們通過對有關(guān)參數(shù)的分析,提高相關(guān)處理機制的合理性與完善性,對有關(guān)工作進行落實。有關(guān)部門還應(yīng)結(jié)合工程實際狀況,深度調(diào)研地基基礎(chǔ)與有關(guān)結(jié)構(gòu)種類的數(shù)據(jù)分析,依照項目建設(shè)類型對有關(guān)信息數(shù)據(jù)進行整合,提高工程運行的科學(xué)性與可行性。此外,水文地質(zhì)勘察工作較為復(fù)雜,涉及環(huán)節(jié)和內(nèi)容居多,建筑地基基礎(chǔ)下的承壓水層很容易出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害,對于勘察人員人身安全程威脅。所以,在勘察作業(yè)開展前,項目監(jiān)督管理部門應(yīng)結(jié)合工程實際情況,評估基坑底板實際的承壓力,還應(yīng)綜合考慮地下水升降參數(shù),和項目質(zhì)量,對水文地質(zhì)災(zāi)害進行相應(yīng)的判定,結(jié)合指標(biāo)制定管控措施及處理機制。
第一,地質(zhì)勘察有關(guān)部門應(yīng)高度重視水文地質(zhì)勘查作業(yè),關(guān)注和了解其勘查作業(yè)中存在的難點和不足。第二,引進新型勘察技術(shù)與方式,提升其專業(yè)水平,保證項目施工質(zhì)量。第三,強化水文地質(zhì)勘察工作隊伍建設(shè),使其具有一定的專業(yè)知識和綜合能力,提升勘察工作效率與質(zhì)量水平。第四,應(yīng)強調(diào)各項勘察安全事項,培養(yǎng)勘察人員整體的工作責(zé)任性與安全工作意識,確保水文地質(zhì)勘察質(zhì)量。第五,要明確水文地質(zhì)整個勘察過程中需要注意事項,保證勘察最終數(shù)據(jù)的準確性。
依照工程實際狀況,選擇更具針對性地勘察方式,提升水文地質(zhì)質(zhì)量。其中最為常用的水文地質(zhì)勘察方式包含以下幾方面:第一,鉆探法。該技術(shù)主要應(yīng)用在現(xiàn)場施工中,對巖性與土層厚度的勘察。在具體勘察過程,要選擇合理的鉆孔位置,并將進行清孔工作,保證鉆孔質(zhì)量;第二,聲波和電磁波,及電阻等物探勘察方式。在實際調(diào)查中,應(yīng)結(jié)合當(dāng)代測繪技術(shù)與物探勘測技術(shù)方式,強化水文地質(zhì)勘察工作,提升項目質(zhì)量與施工效率;第三,監(jiān)測方式。該隨機數(shù)主要是通過對地下水與地表水開展的動態(tài)監(jiān)測,從而實現(xiàn)對有關(guān)水文地質(zhì)勘測信息進行全方位了解。
第一,在踐行地質(zhì)勘查實際過程中,內(nèi)容和環(huán)節(jié)很多,同時由于我國地質(zhì)條件和地形的復(fù)雜性,勘探的復(fù)雜性增加了。因此,為保證勘探質(zhì)量,在具體勘探之前實施時,相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合項目實際情況,對地質(zhì)環(huán)境和地形特征進行綜合分析。加強管理層對整個工程勘查的重視,不斷完善勘查機制,確??辈楣ぷ鞯南到y(tǒng)性、完整性和專業(yè)性、可行性,運維工作也要與實際相一致完善機制,化解地質(zhì)勘查過程中的水文地質(zhì)災(zāi)害。并對當(dāng)前地質(zhì)勘查作業(yè)的有關(guān)體制也要進行全方位分析,找出工程的薄弱環(huán)節(jié),提出更有針對性的解決方案,完善管控措施,建立更細化的規(guī)則。
第二,強化對地下水相關(guān)調(diào)查工作的重視度。地下水運行規(guī)律和流向,對水文地質(zhì)勘查工作質(zhì)量會產(chǎn)生直接影響,所以有關(guān)人員應(yīng)高度重視,在具體勘查工作開展前,應(yīng)全方位進行調(diào)查,深入分析整個地下水情況,提高運行和維護管理機制的標(biāo)準性和完善性,結(jié)合工程實際狀況確定施工流程。有關(guān)工作人員在項目建設(shè)前還應(yīng)落實相關(guān)技術(shù)交底作業(yè),依照地下水勘查的最終結(jié)果分析和判定水文地質(zhì)災(zāi)害帶來的影響,提高整個管理機制的有效性和完善度。
第三,應(yīng)合理把控地下水的運行變化,強化對地下水監(jiān)控工作,保證其運行規(guī)律變化和動態(tài)數(shù)據(jù)能在可控制范圍之內(nèi)。當(dāng)?shù)V山項目地下水位發(fā)生變化或異常時,相關(guān)人員必須采取適當(dāng)措施及時處理和控制,以免影響工程質(zhì)量和使用壽命。按照建筑標(biāo)準和程序進行處理,建立可靠的應(yīng)急機制,整合參數(shù),然后在以往地下水實施經(jīng)驗的基礎(chǔ)上建立研究工作機制。如果在礦山工程施工過程中傾覆地下水,要第一時間進行控制和處理,同時在以往工作中還需要做好監(jiān)控作業(yè),針對其潛在危險進行防控,確保建筑項目施工中地質(zhì)勘查工作機制的有效性與完善性。
第四,應(yīng)盡可能避免人為引起的水文地質(zhì)變化。自然因素造成的水文災(zāi)害是人無法控制和預(yù)測的,因此相關(guān)工作人員必須及時補救工作,但造成水文地質(zhì)災(zāi)害的因素很多,而且非常復(fù)雜。當(dāng)發(fā)生人為因素造成的水文地質(zhì)災(zāi)害時,有關(guān)人員應(yīng)采取合理措施加以控制。如可以同各國環(huán)境綠化方式提升整個植被的覆蓋率,起到固定風(fēng)沙、保護水源的作用?,F(xiàn)階段我國保護環(huán)境的水文方法主要是加強綠地。此外,采取廢水管控措施也可以避免水文地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。此外,對造成損害的建筑,或是有關(guān)施工對地下水和大氣壓力平衡造成影響時,應(yīng)結(jié)合工程實際狀況繪制合理的施工圖紙進行相關(guān)工作的開展,降低人為因素對于地下水的影響。
第五,合理開發(fā)并應(yīng)用資源。眾所周知,我國地下資源較為豐富,對其進行開發(fā)利用,不但可以盡其用,還能降低水文地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的幾率。如部分區(qū)域地下水資源較為豐富,且存儲量也很大,但過度應(yīng)用極易對整個地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響,引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。對于該情況應(yīng)合理開發(fā)并利用此區(qū)域地下水資源,從而滿足日常生活用水和農(nóng)業(yè)灌溉等方面的基本需求, 只有這樣才可以更好地維持整個地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,并降低水文地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率。如果未能考慮區(qū)域地下水現(xiàn)有資源的存儲量,并過度進行開發(fā),極易造成地下水資源不足情況發(fā)生,還會造成地面沉降現(xiàn)象的發(fā)生。因此,有關(guān)部門需要因地制宜制定地下水資源開發(fā)管理制度和措施,還應(yīng)強化管控力度,確保農(nóng)工業(yè)方面的生產(chǎn)和開發(fā)利用,確保水文地質(zhì)的穩(wěn)定,使得地下水整個循環(huán)系統(tǒng)能夠保持平衡。
總之,礦山水文地質(zhì)勘察工作在工程施工全過程起到了一定的推動作用,其與工程建設(shè)質(zhì)量有著一定關(guān)聯(lián)性,其應(yīng)用安全性也和工程安全性有著直接的關(guān)系??辈烊藛T應(yīng)高度重視水文地質(zhì)勘察作業(yè)。在實際勘察工作中,因為地形地貌與氣候等諸多因素的影響,使得整個勘察工作存在很多不足與難點。所以,我們從水文地質(zhì)勘察內(nèi)容與目的,及重要性等方面分析出發(fā),針對各類水文地質(zhì)勘察難點進行分析,并提出有針對性地解決措施。