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    关于矿山岩土工程勘察中质量技术问题探讨

    时间：2023-01-24 14:05:17来源：百花范文网本文已影响人

    罗 军

    （岳阳市规划勘测设计院有限公司，湖南 岳阳 414000）

    1.1 岩土工程物探技术

    在进行矿山岩土工程勘察的过程中，相关技术的应用能够比较有效地促进整体勘察工作目标的实现，同时也能够推动矿山施工效率的进一步提升，在现阶段的岩土工程勘察工作之中，比较常用的技术包括探地雷达技术﹑CT检测技术和TSP检测技术等物探技术。首先从探地雷达检测技术来看，这一技术是现阶段应用较为广泛的矿山岩土工程勘察技术之一，在实施检测过程中，通过进行高频脉冲电磁波发射的方式实现对地质环境的检测，同时依托该技术也能够避免传统物探技术实施过程中对自然环境造成的负面影响出现，检测过程无污染﹑无破坏，且由于检测方式的特殊性，因此针对特定区域的检测工作所需要消耗的时间较短，整体检测工作的准确率比较高，操作流程和操作方法均比较简单。其次CT检测技术也是现阶段比较常见的技术类型之一，这一技术在目前的发展时间仍然比较短，相关的技术仍然具有进一步进行突破的可能性。这种技术在原理上是依靠对区域内地震波的接收来实现地质成像和分析目的的，在实际工作之中，其能够对相应的地震波的激发点与接收点进行综合性的分析，并根据地震波的波形变化来达到对区域地质条件实时监测和分析的效果，因此其在使用的过程中整体准确性比较高，同时也具备较强的实时性特征，对于现阶段的矿山施工具有比较突出的指导性作用。最后TSP技术也是现阶段比较先进的矿山岩土工程勘察技术，在该技术的应用过程中，主要是通过深度偏移成像的方法来对目标区域进行测量，在勘察效果方面，其整体精确性比较高，同时对于环境之中所存在的各类干扰性因素具有较强的抵抗作用，对于自然环境也不会产生明显的破坏。

    1.2 地理信息系统

    地理信息系统技术进行岩土工程勘察的主要方式是通过对现阶段的相关数据进行对比实现，在相应的对比与分析过程中，可以比较有效地对其中偏差较为突出的数据进行筛选，从而全面地提高勘察工作的准确性。为了确保相关勘察工作的顺利开展，在实际的工作之中，对GIS技术的应用需要首先进行对安装环境的系统性分析。岩土工程勘察工作的复杂性较高，如果环境之中存在着较多的影响因素，则会对实际的工作形成较为显著的影响，在这种情况下对GIS设备的安装工作需要经过对现场的真实情况进行细致性把握，从而进行安装。具体而言，设备安装阶段应当确保环境之中不存在雨雪﹑风沙等气象问题，同时也需要确保空气的相对湿度在80%以下。如果在实际的监测过程中，相关器械面临防潮﹑防雨和防尘的需求，则需要充分地满足。由于相关设备的正常稳定工作对于稳定的电力具有较强的需求，因此相关单位还有必要根据现场的施工规范进行电源箱的准备。当相关设备投入使用的过程中，则需要定期对设备的线路﹑腐蚀和防锈等情况进行持续性关注，避免相关因素的影响导致设备在精准度方面受到影响。从上述内容之中可以看出，现阶段的矿山岩土勘察工程中对GIS系统的使用是相对较为复杂的，而随着后续技术的发展，其使用的便捷性和可靠性必然会得到进一步的改善。

    2.1 地下水位的变化问题

    从现阶段的矿山岩土工程勘察工作来看，地下水位的变化通常会对实际的工作造成一定的影响，无论相关区域水位的上升或是下降都不利于矿山岩土工程勘察的开展。而通过分析既往的相关研究可以发现，地下水位下降的原因通常可以分为人为因素和自然环境因素两个方面。首先从人为因素的角度来看，在人类活动过程中必然会对地下水资源进行开采和利用，而当相关的开采活动超过自然承受限度的情况下，地下水位将会出现较为显著的下降，从而对后续的一系列工作开展形成影响。随着地下水位的下降，矿山区域的岩石压力将会显著上升，危害到矿山岩土工程勘察工作的安全性。同时需要注意的是，随着相关区域地下水位的下降，矿山区域的地面也会出现沉降现象，不利于后续的岩土工程施工的展开。其次从自然环境因素的角度来看，如果相关区域的气候在特定的时间范围内较为干旱，地下水得不到及时的补充，也会导致地下水系出现显著的降低。而如果当相关区域的降雨过于丰富，则会导致地下水位的上升。在地下水位上升的阶段，相关区域内的地质结构比较容易受到地下水的腐蚀，影响到整体施工的安全性。在这种情况下，相关人员的矿山岩土工程勘察施工活动应当在准确把握区域内水文地质情况的前提下展开，尤其是对勘察目标区域内的水压情况进行研究与分析，依据这一数据实施相应的勘察活动将能够在最大程度上保障活动的安全性。

    2.2 地质灾害问题

    矿山区域的地质灾害问题是比较突出的，从实际的工作之中来看，当相关矿山的岩土工程区域在水位出现下降或是显著变动之后，区域内比较容易出现岩溶塌陷现象，因此这个问题在现阶段的矿山地质勘察工作之中应当引起高度的重视。以实际情况为例，在中国北方地区的矿山，岩溶水水位下降的现象尤为常见，这些情况出现之后导致相关矿区出现不同程度的塌陷现象，当对相应的岩土工程开展时，由于这些因素的影响往往难以顺利推进。另一方面如果相关区域的地下水出现动力变化的问题，相关岩土工程的施工也容易出现基坑突涌﹑砂流问题，极大地危害到工程的安全。为了确保矿山岩土工程施工的安全性，相关单位和人员在落实水文地质勘察工作的过程中，有必要采取科学的方法对岩土工程施工的安全性进行保障。

    2.3 矿坑开采突水问题

    实施矿山岩土工程勘察的过程中，相关单位和人员如果没有系统性地对区域内的水文地质问题进行把握与分析，则会导致矿山岩土工程受到比较严重的破坏。以我国北方地区的矿山开采为例，这些区域之中存在着极为发达的溶岩水系统，以往的矿山勘察工作之中没有对这些问题进行分析和关注，因此在实施开采的阶段之中出现了大量的矿坑突水现象。

    矿山的水文地质勘察活动实际上能够比较有效地应对这一问题，然而由于以往的开采工作之中，相关的作业人员对矿山的钻孔深度﹑数量进行任意修改，且岩土工程勘察活动没有对相关的数据进行有效的处理与整合，导致了在施工开采阶段缺乏充实和详尽的地质资料，最终造成数据没有真正起到保障矿山安全开采的作用。特别是在以往部分地区，相关的工作之中没有对地表水﹑岩溶水等水系可能对开采活动带来的危害性进行充分的评估，或者是在相关作业之中没有形成清晰的水文地质边界等，都会对矿山的安全生产形成危害。有鉴于此，相关单位和人员在工作之中必须充分地研究与分析相应的情况，并依托全面和有效的岩土工程勘察工作落实安全保障。

    3.1 地下水位变化的解决措施

    在实施相应的矿山岩土工程勘察活动的阶段，相关单位需要针对当前的矿山实际情况进行系统性分析，特别是相关岩土结构体与地下水之间的相互作用的有效把握，从而可以比较有效地对可能产生的影响进行预测，达到防范地质灾害发生的目的。

    在具体的勘察和考察活动过程中，工作人员应当将当前的实际情况与具体的地基类型结合，并对地基类型进行准确的分类，依托差异化的地基分类来实施考察活动，从而达到把握具体问题的目标。以实际情况为例，如果相关的矿山岩土工程施工之中，发现存在膨胀土区域，而相应的软质岩石基础持力层在受力方面出现了增加的现象，在地下水为发生变化或是活动岩体发生胀缩后，会对整体工程的安全性带来危害。

    除了上述方法之外，在进行水文地质勘察与分析的过程中，也应当综合性地对可能导致各类问题出现的影响因素进行全面的分析，例如相关地区的气候环境因素等，从现阶段的实际情况来看，多数地区的矿山的地下水位变化与当地的自然环境之间存在着较为直接的关联，即当区域内降雨量增加的情况下就会造成地下水位的上涨，而当相关区域降水量减少或是干旱的情况下，则其地下水位则会出现显著的降低。这种问题比较直接地对地下含水层的性质构成了影响，进而对矿山地质工程的安全性带来了危害。所以在相应的勘察活动之中，对于区域内的自然环境特点进行有效把握也是现阶段工作之中需要重点关注的问题。除了自然因素对地下水位的影响之外，人为因素也是造成地下水位变化的重要因素，即人为对地下水的采集，以至于地下水开采过量，则会导致相关区域地下水出现漏斗。在这种情况下，相应的岩土工程勘察活动还需要加强对周围区域地下水开采情况的把握与分析，才能确保相关工程的安全性。

    3.2 采取有效措施防止水侵蚀

    矿山岩土工程水质问题的勘察过程中，相关人员需要充分地认识到地下水的水质对于岩土工程所具有的侵蚀作用，并通过对现阶段工程的需求和情况进行分析来拟定符合具体安全需求的防范措施。

    首先，当相关人员掌握目前矿山区域的地下水情况之后，可以通过建设相应的地下水补给和排泄通道的方式，来确保地下水在水位降低的时候得到有效的补充，并避免地下水过多。在这种方法之下，将能够最大程度地保障矿山区域地下水总量的稳定，从而增强岩土工程的安全性。其次，从既往的研究之中也可以发现，地下水性质的变化会导致岩层受到一定程度的侵蚀，从而危害到工程的安全性，因此在实施勘察的阶段还应当对地下水的pH值进行探测和把握，如果相关区域地下水的PH值过低，则说明其会对岩层形成较强的侵蚀作用，影响矿山开采作业的安全性，在面对这一问题的时候，相关单位和人员应当采取措施进行防腐，最大程度地保障工程的安全性。以实际情况为例，在现阶段部分矿山岩土工程施工过程中，采取的措施在混凝土之中进行聚合物和环氧树脂等材料的添加，这种方法能够比较有效地提高现阶段施工所用混凝土的标号，增强混凝土的强度与刚度，避免地下水水压过大而形成的风险，同时由于聚合物的添加，也能够比较有效地对可能出现的腐蚀问题进行防范，保障工程安全。除了上述措施之外，相关单位在施工之中也可以加强对现有防水材料的应用，依托防水材料和对现有施工技术的优化，提升相关工程的结构强度与防渗特性，实现保障矿山岩土工程安全的目标。

    3.3 做好基坑支护和止水工作

    基于有效的岩土工程地质勘察活动，相关单位和人员可以比较有效地对在面对具体问题的时候，矿山岩土工程可能受到的损害形成预测与把握，立足于此相关单位及人员可以通过加强基坑的支护和进行相应的止水设计来达到保障安全的作用。

    以实际生产之中可能发生的溶岩水涌水现象为例，由于其危害性较强，对其实施的防范工作也比较重要，而这一灾害问题在应对的过程中，相关人员需要认识到地下岩洞之间相互连接的特征，也正是由于其彼此连接而容易导致基坑外的土体迅速流失现象的发生，并引发基坑的倒塌。现阶段进行相关危害的防护可以采取如下措施来实现：①在进行基坑的支护之前，相关单位和人员应当立足于现阶段岩土工程勘察所获取的数据对区域内的土洞﹑岩洞等进行堵塞，通过这种方式来达到阻水的目的。通常情况下，相关阻塞施工可以依靠水泥是砂浆灌浆法以及采取其他物料进行全面填充的方法避免涌水危害。同时也可以通过比较系统的研究，明确可能出现涌水的通道进行针对性更强的堵塞，防止相关事故的发生；
    ②在进行基坑的支护施工的时候，相关单位和人员应当加强对混凝土施工质量的把控，确保相关工作在材料﹑人员素质等方面满足现阶段施工的需求，从而增强支护效果；
    ③在进行较为深入的挖掘工程之前，相关矿山施工人员应当在这个阶段之中采取有效措施对基坑底部进行加固处理，在这种方法之下最大程度地提高被动土的压力，从而避免基坑在后续的工作之中出现变形的现象，同时也可以避免出现涌水问题；
    ④为了尽可能地减轻涌水问题对于工程的危害性，在基坑外相关单位和人员也可以采取对溶洞实施注浆堵漏的措施，以此构建止水帷幕，达到止水效果。

    综上所述，在现阶段的矿山岩土工程勘察过程中，所存在的问题仍然是比较多样的，这些问题的存在对于矿山岩土工程施工的安全性和高质量均会形成较为突出的影响，在面对这一问题的时候，相关单位的勘察工作应当充分跟地与现阶段岩土工程施工的具体需求进行结合，以确保工程施工的安全性。

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