水文地质在矿山地质勘查中的重要性分析

王 伟

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第二水文工程地质大队，新疆 昌吉 831100）

水文地质是地质勘查工作中的一项重要的工作内容，主要是对自然界地下水运动规律、地下水的物理化学性质进行勘查研究，进而为矿山工程建设提供全面的水文地质数据参考，指导矿山工程建设的顺利开展，减少地下水因素对矿山开采造成的不利影响，进而更加科学合理的开发和利用地下水资源，创造更大经济效益。然而，笔者在工作实践中发现，在矿山建设与发展过程中，不论是工程勘查阶段，还是施工环节，对矿山水文地质问题往往比较忽视，导致矿山开采过程中常常受到水文地质因素造成的不利影响。众所周知，水文地质问题与矿山工程建设密切相关，是影响工程建设质量的关键。然而由于工程勘查实际，对于地下水资源勘查没有引起足够重视，只是简单地进行评价，导致相应的水文地质勘查参数不全面，出现缺失，不能全面的了解和掌握矿山水文地质条件，对后续工程及矿山开采工作造成很大影响。为此，必须要充分重视矿山水文地质勘查工作，对矿山水文地质问题展开全面而又详细的研究，了解和掌握矿山水文地质条件对矿山开采造成的不利影响，才能有效控制和降低矿山开采过程中一些突发情况的出现，保证矿山开采工作顺利进行，确保矿山工程建设质量与安全，进而创造更大的经济效益[1]。

1 地下水给岩土工程造成的影响

1.1 水位上升

很多因素都会导致水位上升，而这些因素当中不仅有地质因素同时还有水文气象因素以及人为因素等。具体而言，地质因素主要是指区域当中的岩石性质以及地下含水层具有的具体结构等，水文气象因素主要包括温湿度变化和降水因素造成的影响，人为因素包括很多方面如农田开垦以及灌溉等诸多因素，都会对地下水位造成一定影响，同时，在改变地下水位过程当中，常常有叠加性质存在。地下水位在不断上升过程当中，会逐渐侵噬岩土层，使岩土层变得更加松散，破坏了岩土层整体结构其强度和稳定性也会出现很大改变，逐渐变差，进而加剧滑坡灾害的发生，对于勘查作业也会造成不利影响。同时地下水位再次下降到原来的水位程度时，会暴露出曾经被地下水侵蚀的岩土层，由于岩土层的结构稳定性以及强度出现不同程度下降，很难自行复原。水位上升过程当中，还会引发水动力的改变，不仅影响勘查工作的顺利进行，还会导致一些小型的自然灾害发生。

水位上升对建筑物造成的影响是非常突出的，特别是一些高层建筑，更需要有稳固的地基，地下水位的不断上升，对地基的稳定性会造成很大影响，导致地基强度受到地下水的影响而发生降低，难以承受地面建筑的重力需求，特别是不论什么样的岩土层，均会受到地下水位上升带来的影响，使其稳定性和强度出现巨大破坏，影响到建筑物的整体安全性，使其使用寿命大幅降低。所以必须要充分地下水位上升带来的不利影响[2]。

1.2 地下水位变化对岩土工程的影响

地下水位变化会改变原来岩土所具有的物理力学性质，特别是一些膨胀性的岩土，在受到地下水位改变时，会出现不均匀的膨胀与收缩现象，对于建筑物的底层造成很大破坏，特别是地下水出现较大幅度变化过程当中，会出现频繁的升降问题，这样一来使岩土的膨胀与收缩幅度不断加大，对于建筑施工作业造成很大影响，所以勘查膨胀性岩土层过程当中，需要对水文地质情况展开全面的勘查和研究，对地下水出现的升降变化规律，充分的了解和掌握，地下水位的上升与下降以及其不同的变化规律，都会改变盐涂层的物理力学性质，规律性的变化非常的突出，而引发以上这些问题的主要因素，是由于岩土颗粒再长时间进行充填，或者胶结作用下引起，使得岩土粒间连接力不断增大，并促进硬壳成形成，岩土层受到地下水位变化造成的影响，淋失了土中的大量铁铝成分，地下水发生交替，使土体的压缩模型以及承载力出现下降，分布于地下水位之下的岩体，受水体交替作用因素影响，氧化和水解作用大幅降低，受自重因素影响，土质的密实度以及压缩模量和承载力提高。

1.3 动水压力对岩土工程造成的影响

地下水于自然条件下，常常表现为较弱的水压力，同时因人类因素影响，导致地下水自然平衡被打破，这样一来就会影响到上层的岩土工程，引发流沙管涌以及基坑突涌等问题[3]。

2 水文地质勘察对工程地质勘查的影响

在工程地质勘查过程当中，对水文地质加强勘查和研究是非常重要的，不仅和岩土体物理性质有着非常紧密的联系，同时对工程的整体施工质量也有着至关重要的影响，为了更好的保证水文地质勘察整体质量，需要将以下几方面工作充分做好：

（1）对岩土体受到地下水的影响，展开全面的分析和研究，了解和掌握地下水可能会对上层建筑物造成的不利影响，在工程勘查过程当中展开全面的分析和预测，针对其中出现的问题，采取有效的方法及时的进行解决，控制和减少地下水造成的不良影响。

（2）在工程地质勘查过程当中，如果有水文地质问题被发现时，需要与施工现场具体情况充分结合，了解和掌握基础工程的性质，并充分考虑建筑物地基特征，充分全面系统的研究可能造成的水文地质问题，更加精准、全面的对象进行获取。

（3）建筑物地基基础位于地下水位之下，要详细调查研究，地下水可能会对地基基础造成的侵蚀作用，采取有效措施规避地下水对建筑物地基基础造成的腐蚀性，更好地保证建筑物的整体质量。岩土体是工程基础的主要持力层，当遇到强风化，岩层以及软质岩层和膨胀土层施工过程当中常常会出现崩解收缩以及膨胀，软化等各种问题，因此开展水文地质勘查工作过程当中，必须要详细的勘查和了解施工情况。针对某些细粉砂层施工场地，时常会出现砂层饱和或者松散问题，同时常常出现在地基压缩层以及其基础之内，因此在这些工程场地施工过程当中，应当充分重视流沙管涌以及潜蚀等各种问题，展开全面的评价与研究。某些工程地基有承压水层存在，这样基坑地板极有可能会受到损坏，对于地基质量造成严重影响，所以开挖基坑过程当中，要全面的评价和分析承压水层。而且还有一些基坑存在于地下水位之上，所以在具体施工过程当中，应当开展渗透试验与富水实验，确保顺利开展工程施工操作。

（4）岩土工程受动水压力造成的影响。在自然条件下地下水的动水压力常常较弱，但是由于人为因素影响使地下水天然动力平衡被打破，这就会对岩土工程造成很大影响如引发基坑突涌、流沙、管涌等问题。

3 解决问题的措施

3.1 明确水文地质勘查的评价内容

对于矿山地质勘查造成的影响因素有很多，如地下水的不同类型，地下水的变动幅度以及地下水位改变，隔水层以及含水层分布组合与厚度，岩层和土层具有的渗透强度和地下水造成的影响存在很大不同，对于矿山地址加强勘查与评估，保证矿山地质勘查效率和质量，对地下水展开全面的研究与分析，对于地下水的评价内容充分了解和掌握，评价地下水对矿山及相关建筑造成的影响。并对相应的预防和处理方案进行制定，通过全面的水文地质资料信息，为水文地质勘查设计与施工提供有效的参考，避免地下水问题造成的不利影响，与矿山地质勘查设计施工充分结合，编制水文地质勘查报告，并科学地评价地下水的作用与危害。

3.2 重视对水理性质的测试和研究

矿山水文地质勘查会受到水理性质造成的影响，这是由于矿山与地下水互相作用体现出的性质，如透水性持水性以及融水性等特点，和岩土具有的液态固态以及气态有着明显的联系，每年开展两次水质频率采样，主要在枯水期进行一次，同时在丰水期进行一次，依照实际情况，可以对采样次数适当的进行增加，对水质变化情况有一个更加充分的了解。地下水在矿山体中存在很多类型，由于埋藏条件的差异性，有承压水、潜水以及上层滞水之分，由于含水层具有的不同空隙性质，又有裂隙水、空隙水和岩溶水之分。不同地下水形式，在水理性质上也存在很大不同。通过分析测试水理性质相关信息，可以为矿山水文地质勘查地下水位水量和水位变化提供有效的数据参考，通过调查工作发现水理性质会对矿山强度造成很大影响，导致变形发生，这将直接影响到建筑物的稳定性，所以在矿山勘查过程当中，应当对水理性质给予充分重视，确保矿山地质勘查工作高效开展。

3.3 重视地下水对矿山地质勘查工作的作用和影响

在矿山地质勘查过程当中，通常对矿山类型地质结构等比较重视，但是常常忽视水文地质勘查，不仅对矿山地质勘查工作造成很大影响，还极易引发一些危害问题，只有对矿山水文地质情况充分了解，掌握地下水变化规律和地下水问题等，才能依照地下水具有的相关特点，通过相应的措施进行解决，矿山地质勘查过程当中需要高度的重视地下水问题，需要高度的重视地下水问题。保持较高的安全意识。特别是作为矿山的领导层，更应当对矿山，地下水存在的问题给予认真分析和研究，加强管理保证工作人员具有较强的安全意识，才能确保矿山地质勘查过程中，水文地质勘查工作高效开展[4]。

3.4 断层破碎带岩层

为了确保工程质量转进过程当中，通过循环液泥浆，经过一段钻进去之后，将泵压加大进行冲洗，选择的注浆材料应当首先利用注黏土水泥浆，堵水之后将单液水泥浆注入其中进行加固，通过多次复注方式完成，对于注浆效果进行检验，还能进一步提升裂隙封堵效果[5]。

3.5 矿山涌水的治理措施

在矿山防排水过程当中应当按照因地制宜、防、排、截、堵结合的综合治理原则，通过有效的措施合理进行处理，通过有效的措施合理进行处理，达到通畅排水的效果，由于近年来对环境保护的要求不断提升，如果矿山涌水量过大，为了避免地下水正常循环被打破，需要通过“以堵为主、限量排放”方式进行应对，因矿山具有较大的容水量，区内分布茂盛的植被，通过对排水系统设计进行长期排泄，会改变围岩周边受力结构，出现不同程度变化，影响矿山结构的稳定性，还会对生态环境造成不利影响，所以通过一堵为主，适量排放的方式进行应对，通过水泥水玻璃双液注浆对于涌水点进行堵漏，周围岩体通过超小导管开展加固来对岩体裂隙进行封闭，利用环向排水盲管引排联合再次注浆对于前期完成支付后的渗水点进行应对，并将防水板铺设好，把水引入到纵向的矿山排水沟中，有效应对矿山涌水问题。