矿山岩土工程勘查中的水文地质问题分析

(广西机电工业学校，广西 南宁 530022)

0 引言

在矿山岩土工程勘察的过程中经常会出现水文地质问题，这些水文技术问题会严重影响工程的整体施工效率和施工质量，防治不当还会造成经济损失和安全性问题。因此在工程施工之前，对矿区地质地貌进行勘查并分析，对地下水进行查明，从而结合相应的水文地质问题提出相应的改善策略，有效地指导矿区的工程施工，进一步提升矿山岩土工程勘察的整体质量。

1 水文地质问题对于矿山岩土工程的影响

1.1 地下水位的变化

在进行岩土工程施工的过程中如果出现地下水位变化，无论是水位上升或者水位下降，都会对岩土工程造成严重的影响。造成水位变化的原因来自于两方面的因素。

1)人为因素的影响，例如对于地下水资源过度开发和攫取，从而造成地下水位出现严重的变化，在人类活动下会使地下水天然动力平衡条件遭到破坏，此时矿山岩石区域压力出现变化便会危及到矿山岩土工程的安全性，同时地下水位的下降还会使施工场地出现沉降以及地裂地面崩塌等相关现象，而这种现象会直接造成矿山岩土工程遭到损坏[1]。

2)受自然因素的影响，例如长期天气干旱的延续会造成地下水系出现变化。或者长时期的降雨造成河流洪水泛滥，从而使地下水系发生变化，也会造成地下水位出现变化。此时地下水位不断提高，会对岩土工程造成腐蚀作用，也会威胁到矿山岩土工程的安全性。基于水位变化对于矿山岩土工程的影响，在进行水文地质问题勘测的过程中，应针对被勘测区域周围水压的情况进行详细的勘测。

1.2 地质灾害

矿山岩土工程区域水位出现下降或者变动以后，会引起岩溶塌陷。例如在中国北方岩溶水水位下降而出现的熔岩塌陷达到114处，其他陷坑总共达到5 800多个，而这些都是因为岩溶水的水位下降引起的地质灾害问题[2]。在山区岩溶水的含水层会出现疏干，从而向平原松散的含水层进行水量的补给量会逐渐减少，例如在北方地区由于山区的熔岩水出现疏干而向山西太原、天津宝坻等相关区域的熔岩水补给量不断减少，从而使得该地区的地面出现了沉降和地裂，引起了严重的地质灾害。再如山东枣庄因为地下熔岩水的变化从而在1986年出现了裂缝，该裂缝导致了大量的房屋开裂坍塌，大量的矿山岩土工程出现塌陷，造成了严重的经济损失[3]。

1.3 矿坑开采突水

矿山岩土工程在进行水文地质问题勘测的过程中，如果不能充分地针对水文地质问题进行分析，会造成矿山岩土工程受到严重的破坏。同样由我国北方地区的煤矿开采为例，在华北平原和鲁中山区有非常丰富的熔岩水系统，然而在进行矿山岩土工程勘测时没有针对熔岩水系统进行有效的研究和分析，从而导致大量的煤炭矿仅出现突水现象，邯郸煤田、安阳煤田、焦作煤田、平顶山煤田、永州煤田、肥城煤田、永固煤田、淮南矿区等，这些矿土工程均因为岩溶水系而出现过突水事故，严重影响了工程的开展进度[4]。而且结合现阶段的熔岩水与矿山岩土工程的发展关系进行分析，在未来随着更多的矿山工程不断的被开采，同时矿山工程的开采深度越来越大，而岩溶水的压力也会越来越大，在不断的发展过程中岩溶水对于矿山工程的影响将会越来越大，尤其是在深层开采过程中出现了突水问题，严重影响矿山工程的开展。

2 矿山岩土工程勘查中的水文地质问题解决策略

2.1 地下水位变化问题的解决策略

在进行矿山岩土工程勘察的过程中要充分结合岩土体的地下水作用进行分析，针对相关作用产生的影响进行预测，从而防止可能发生的灾害，并针对相关危害提出相应的解决措施。在勘察时勘察人员要结合地基类型进行分类，结合不同的地基分类考察水文地质过程中可能出现的问题，提供详细的水文地质资料。例如有的矿山岩土工程开采出现膨胀土区域，而相应的软质岩石基础持力层受力增加，当地下水位变化或者活动出现岩土体胀缩以后，就会严重影响矿山岩土工程安全性。此外结合矿山岩土工程区域的气候环境进行分析，很多地下水位的变化均是因为降水的影响，在地质因素的影响下会使地下水的水位出现上升，直接影响含水层的性质，从而影响到矿山地质工程的安全。另一方面，还要充分考虑到人为因素对地下水位变化所产生的影响，如果地下水被人为开采使用过量，就会造成矿山岩土工程的地下水位出现漏斗。因此可指派勘查人员采用有效的方法针对矿山岩土工程的实际情况进行勘察，检测地下水物理和化学性质，通过对地下水层以及岩土工程的结构进行分析，防止矿山岩土工程在后期施工的过程中出现坍塌。

2.2 有效地防止水侵蚀

在矿山岩土工程水质问题勘查的过程中，结合水质问题可能对于矿山岩土工程带来的侵蚀，应结合矿山岩土工程的基本情况防止水侵蚀作用对工程基础结构造成的损坏。对水文地质问题进行分析，结合地下水系特点和可能出现的水位变化情况，建立地下水的补给和排泄通道。然后结合地下水的成分进行分析，探测地下水pH值，如果pH值大于6则具有侵蚀性作用，此时应做好矿山岩土工程的防腐蚀工作[5]。例如在矿山岩土工程施工的过程中，混凝土中加入聚合物侵渍、外加剂、环氧树枝等相关材料，提高混凝土的标号，从而使混凝土结构的密实性进一步增强，防止地下水压过大，侵袭而腐蚀工程基础，从而达到防腐防渗的作用。此外还可以采用防水材料，改善施工技术，从而保障矿山岩土工程基础混凝土工程结构的密实性和防渗漏性。

2.3 做好基坑支护和止水作用

在矿山岩土工程水文地质勘测的过程中，通过预测相应的水文地质问题可能对矿山岩土工程造成损害时，应做好基坑的支护和止水设计。例如熔岩水会造成基坑涌水，而这也是熔岩水区域常见的基坑安全施工重要课题和需要解决的重要问题。因为在熔岩区域进行矿山岩土工程建设，会出现土洞和岩洞相互连通的现象，而这也是造成基坑涌水的重要原因。出现基坑涌水以后会造成基坑外土体瞬间流失，使基坑基础层受到破坏而出现倒塌。因此针对熔岩水可能对矿山岩土工程造成的损害，我们应做好有效的支护和防止水作用。

1)在进行基坑支护之前应针对矿山岩土工程区域出现的土洞、岩洞进行有效的堵塞止水，堵塞时可采用水泥砂浆灌浆法和物料填充法，针对可能出现的熔岩水涌水通道进行堵塞，从而防止基坑涌水。

2)在支护时所使用的钢筋混凝土支撑应该为第一道支撑工程。

3)在矿山岩土工程开挖深度较大时，开挖之前预先针对基坑底部进行旋喷或搅拌加固处理，通过这种方法有效地提高基坑底部被动土的压力，既可以防止基坑变形，同时也可以防止基坑涌水。

4)在基坑外还可以针对溶洞进行注浆堵漏，从岩层竖向形成止水帷幕。在进行矿山岩土工程水文地质勘测过程中对于可能出现的水文地质问题进行有效的预测，可以保障矿山岩土工程的顺利施工。

3 结语

在矿山岩土工程水文地质问题勘测的过程中，影响矿山岩土工程施工和安全性的因素较多，应结合矿山岩土工程的实际情况进行水文地质问题的探测，从而为工程的施工和安全性保障提供有力的水文地质参数和相应的解决策略。