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摘要:文章以某工程矿体坍塌事故为例,对工程建设区域的水文地质条件及事故应对措施进行分析,并从全方位地质勘测、地下水防治技术、滑坡防治技术与地面塌陷防治技术4个层面探讨了工程地质勘查中应对水文地质灾害的有效防治措施,以期为工程地质勘查与施工管理提供参考。
关键词:水文地质;变化;工程地质;影响
1引言
水文地质条件全面影响着工程项目的开展,例如地下的水分,周围的降水情况,地表的水流动情况都会影响着岩土的整体结构,从而在施工环节形成一定的安全危险,全面影响着施工的进度和人身的安全。所以要根据水文地质的相关条件,形成一定的解决策略,全面维护工程项目的质量和效率。
2项目实例分析
2.1工程概况
以某矿区为例,该区域地势呈现出西高东低、南北高中部低的特征,河流自盆地北侧向南流经矿区西侧,区域地层自东南向西北分别为太古界泰山岩群、寒武纪岩群与奥陶系地层,新生界古近系卞桥组、常路组和第四系临沂组,矿区北部分布有第四系松散岩类孔隙含水岩组,岩性为黏土质砂[1]和砂质黏土层,层厚为0.5-13m,水位埋深1.5-5.5m。
2.2水文地质分析预测及应對措施
该区域在近5年内发生过一次矿难,在正常生产状态下矿井实际涌水量为12m?/d,最大涌水量为20m?/d,矿难发生后井下坍塌产生膏上灰岩带泥质灰岩岩溶裂隙水、闭坑矿山老空水和四号竖井井壁涌水3类充水水源[2]。为解决上述问题,以5min为单位安装水位监测预警系统进行水位监测,针对四号竖井岩溶水进行疏干排放、做好竖井的封堵处理,并采取疏干排放措施进行老空水排放,通过地面打井方式疏干排放岩溶裂隙水,为应急救援与恢复生产创设良好基础。
3水文地质灾害防治措施
3.1实行全方位地质勘测
3.1.1施工前全面规划
在施工之前,地质勘察工作相对重要,地质勘察人员首先要根据地理的环境,全面掌握水文地质的分布情况,并根据地面的平面图绘制相应的参考信息。在完成地质勘察工作之后,要建立更加标准化的作业流程,全面验收建设工作,并根据水文地址的相关条件,控制相应的施工距离,从而全面完成导水设备的相关配置,结合水量的数据表现,有效的防止水文地质灾害的形成。在水文地质灾害形成之后,要结合勘察的信息数据,根据实际的表现情况,对灾害进行整体预测,并有针对性的对技术危害的高发区域执行相关策略,有效的掌握边坡位置的变化情况,并通过相应的综合评估和分析落实相应的解决策略,维护工程作业的效率和质量。
3.1.2施工过程管理
在整个施工过程当中要开展相应的管理工作,有效的解决排水的相关问题,针对暴雨引起的地面积水现象,要采取合理的解决策略,将施工范围内的积水进行全面排除,防止积水对区域造成一定的环境影响,要依据地理条件进行开挖工作,避免引发山体崩塌现象。同时还要全面检测区域环境内的甲烷浓度,严禁在甲烷浓度超标的情况下开展施工作业活动,要做好通风管理工作,对于爆破作业时要远离工作人群,同时在周围区域要设置相应的警示标语,从而避免生产事故的形成。
3.1.3生物防治技术
由于在施工作业过程当中会形成大量的粉尘,从而对周围的生活环境造成一定的影响,所以在建设环节要加强污染物质的防控工作,采取一定的边坡植被绿化效果,形成生物防治的作用,从而全面提升施工区域的生态恢复功能,全面优化防灾减灾的整体效果。
3.2井下水、地下水防治技术
3.2.1设置超前探水孔
根据施工技术的相关要求,在开展验收工作中,要根据操作规范进行地质勘查工作。要根据工程建设区域环境内的地质情况,进行地理条件的水位分析,并且有效的预估地面的水位,在完成水文地质平面图的绘制的工作之后,要全面跟踪勘测水文地质的相关条件,从而保证评估结果的准确性。要根据水位的分布情况,预先完成水孔的探测工作,并全面明确水层的构成情况,做好相应的施工定位,要考虑地下的水文地质条件,进行经济指标的整体分析,从而选择合理的处理策略。在设置超前探水孔的过程当中,要结合岩石体积的大小,合理的控制水位,同时要合理的调节土壤之间的结构密度,通过碳水孔的全面应用,将土壤之间的间距控制在一定的范围之内,从而保证岩土的整体强度,满足施工作业的具体要求。
3.2.2矿井水隔离堵截
通过相应的地质勘查工作,全面解决工程区域的积水现象,需要对周边环境的水源进行隔离工作,从而防止在矿井的施工过程当中造成积水的现象,需要对作业区域进行合理布局,确定合理的防水墙位置,全面开展水源的控制活动,从而有效的防止淹井事故的形成,保证了作业活动的安全性。
3.2.3排水疏干技术
为了防止渗水事故的形成,需要设置相应的井下设备,在应用排水设备的过程当中,保证井下水位流通的通畅性,要为抢修作业留足一定的时间。当工作人员探测到水位之后,需要预先对水源进行排放,从而保证井下作业的安全性。
3.2.4排气压入浓密泥浆
采用传统的灌浆孔的模式进行作业活动,需要将水泥浆液注入到相应的孔内,从而形成一定的浇筑作用。在应用该种方法的过程当中,要保证管口密度的合理性,需要通过多次重复操作,才能完成相应的施工作业,其消耗的时间相对较长,无法保证施工的稳定性。所以在当前的情况下采用排气压入泥浆的方法进行处理,或者采用仰视探水灌浆的孔口处理形式,从而保证一次灌浆成功。
3.2.5使用防突防喷设备
在高压顶水钻进作业环节,虽然钻机和钻具之间具有一定的联系性,它满足了高压水位的整体条件,然而在处理环节仍然无法形成一定的稳定作用。在钻孔的过程当中会形成一定的突发现象,从而带来一定的安全隐患。所以在钻孔的过程当中要应用机械设备,从而提升钻孔的效率和质量。在进行深孔探水作业活动中,将自伸缩式孔口密封器、高压阀设置在高压开关前端,将四通管、高压阀、降压器分别增设在孔口管内,至少可保证在1km水头高度范围内的安全稳定作业,满足高水头压力条件下的作业需要。
3.3边坡滑动防治技术
边坡土石在自身重力作用下易产生下滑问题,同时受自身结构影响形成一种抵抗下滑力,两种力在相互作用下将直接影响到边坡形态的变化,增加边坡滑动的可能性。为防止边坡岩体滑动,当前在工程地质勘查环节常采用以下几项技术措施:1)打防滑桩,在滑坡上将成型桩体打入稳定地层,或采用现场灌注模式设置防滑桩,有效阻止岩体滑动。2)修建挡土墙,通常在滑坡位置的前端选取稳固地层修筑挡土墙,会及时排出滑坡渗水。在挡土墙后增设排水装置,可有效排出滑动体内的水分,阻止边坡下滑。3)削缓坡面,整平坡脚,将高度较小的坡面进行削缓处理,减轻岩体重量,可减小坡面与水平面间形成的夹角度数;将高度较大的边坡划分成为若干小段,呈台阶状布设,可有效降低滑坡几率。
3.4地面塌陷防治技术
地面塌陷大体分为岩溶塌陷、非岩溶性塌陷两种类型,其中岩溶塌陷具有分布范围广、诱发因素多、高发性等特征,成为工程地质勘查工作中面临的主要灾害类型之一。1)在塌陷坑周围修筑围堤,利用围堤有效拦截地表水。2)及时排出坑内已有积水,保证塌陷坑周围呈疏干状态,防止积水再次潜蚀。
总体来看,工程勘察的主要目的是减少水文地质灾害对建筑结构、构筑物的侵蚀与不良影响,为工程项目质量安全管理提供保障。因此要求相关勘测人员结合工程建设区域实际情况,综合运用管理手段与技术措施做好地下水、边坡崩塌、地面塌陷等灾害的防范处理,提高工程建设水平。
参考文献
[1]宋聚斌.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析[J].价值工程,2019,38(34):92-94.
[2]陈宏伟.关于金属矿山工程地质勘查中岩土水文地质的思考[J].世界有色金属,2016(09):30-31.
关键词:水文地质;变化;工程地质;影响
1引言
水文地质条件全面影响着工程项目的开展,例如地下的水分,周围的降水情况,地表的水流动情况都会影响着岩土的整体结构,从而在施工环节形成一定的安全危险,全面影响着施工的进度和人身的安全。所以要根据水文地质的相关条件,形成一定的解决策略,全面维护工程项目的质量和效率。
2项目实例分析
2.1工程概况
以某矿区为例,该区域地势呈现出西高东低、南北高中部低的特征,河流自盆地北侧向南流经矿区西侧,区域地层自东南向西北分别为太古界泰山岩群、寒武纪岩群与奥陶系地层,新生界古近系卞桥组、常路组和第四系临沂组,矿区北部分布有第四系松散岩类孔隙含水岩组,岩性为黏土质砂[1]和砂质黏土层,层厚为0.5-13m,水位埋深1.5-5.5m。
2.2水文地质分析预测及应對措施
该区域在近5年内发生过一次矿难,在正常生产状态下矿井实际涌水量为12m?/d,最大涌水量为20m?/d,矿难发生后井下坍塌产生膏上灰岩带泥质灰岩岩溶裂隙水、闭坑矿山老空水和四号竖井井壁涌水3类充水水源[2]。为解决上述问题,以5min为单位安装水位监测预警系统进行水位监测,针对四号竖井岩溶水进行疏干排放、做好竖井的封堵处理,并采取疏干排放措施进行老空水排放,通过地面打井方式疏干排放岩溶裂隙水,为应急救援与恢复生产创设良好基础。
3水文地质灾害防治措施
3.1实行全方位地质勘测
3.1.1施工前全面规划
在施工之前,地质勘察工作相对重要,地质勘察人员首先要根据地理的环境,全面掌握水文地质的分布情况,并根据地面的平面图绘制相应的参考信息。在完成地质勘察工作之后,要建立更加标准化的作业流程,全面验收建设工作,并根据水文地址的相关条件,控制相应的施工距离,从而全面完成导水设备的相关配置,结合水量的数据表现,有效的防止水文地质灾害的形成。在水文地质灾害形成之后,要结合勘察的信息数据,根据实际的表现情况,对灾害进行整体预测,并有针对性的对技术危害的高发区域执行相关策略,有效的掌握边坡位置的变化情况,并通过相应的综合评估和分析落实相应的解决策略,维护工程作业的效率和质量。
3.1.2施工过程管理
在整个施工过程当中要开展相应的管理工作,有效的解决排水的相关问题,针对暴雨引起的地面积水现象,要采取合理的解决策略,将施工范围内的积水进行全面排除,防止积水对区域造成一定的环境影响,要依据地理条件进行开挖工作,避免引发山体崩塌现象。同时还要全面检测区域环境内的甲烷浓度,严禁在甲烷浓度超标的情况下开展施工作业活动,要做好通风管理工作,对于爆破作业时要远离工作人群,同时在周围区域要设置相应的警示标语,从而避免生产事故的形成。
3.1.3生物防治技术
由于在施工作业过程当中会形成大量的粉尘,从而对周围的生活环境造成一定的影响,所以在建设环节要加强污染物质的防控工作,采取一定的边坡植被绿化效果,形成生物防治的作用,从而全面提升施工区域的生态恢复功能,全面优化防灾减灾的整体效果。
3.2井下水、地下水防治技术
3.2.1设置超前探水孔
根据施工技术的相关要求,在开展验收工作中,要根据操作规范进行地质勘查工作。要根据工程建设区域环境内的地质情况,进行地理条件的水位分析,并且有效的预估地面的水位,在完成水文地质平面图的绘制的工作之后,要全面跟踪勘测水文地质的相关条件,从而保证评估结果的准确性。要根据水位的分布情况,预先完成水孔的探测工作,并全面明确水层的构成情况,做好相应的施工定位,要考虑地下的水文地质条件,进行经济指标的整体分析,从而选择合理的处理策略。在设置超前探水孔的过程当中,要结合岩石体积的大小,合理的控制水位,同时要合理的调节土壤之间的结构密度,通过碳水孔的全面应用,将土壤之间的间距控制在一定的范围之内,从而保证岩土的整体强度,满足施工作业的具体要求。
3.2.2矿井水隔离堵截
通过相应的地质勘查工作,全面解决工程区域的积水现象,需要对周边环境的水源进行隔离工作,从而防止在矿井的施工过程当中造成积水的现象,需要对作业区域进行合理布局,确定合理的防水墙位置,全面开展水源的控制活动,从而有效的防止淹井事故的形成,保证了作业活动的安全性。
3.2.3排水疏干技术
为了防止渗水事故的形成,需要设置相应的井下设备,在应用排水设备的过程当中,保证井下水位流通的通畅性,要为抢修作业留足一定的时间。当工作人员探测到水位之后,需要预先对水源进行排放,从而保证井下作业的安全性。
3.2.4排气压入浓密泥浆
采用传统的灌浆孔的模式进行作业活动,需要将水泥浆液注入到相应的孔内,从而形成一定的浇筑作用。在应用该种方法的过程当中,要保证管口密度的合理性,需要通过多次重复操作,才能完成相应的施工作业,其消耗的时间相对较长,无法保证施工的稳定性。所以在当前的情况下采用排气压入泥浆的方法进行处理,或者采用仰视探水灌浆的孔口处理形式,从而保证一次灌浆成功。
3.2.5使用防突防喷设备
在高压顶水钻进作业环节,虽然钻机和钻具之间具有一定的联系性,它满足了高压水位的整体条件,然而在处理环节仍然无法形成一定的稳定作用。在钻孔的过程当中会形成一定的突发现象,从而带来一定的安全隐患。所以在钻孔的过程当中要应用机械设备,从而提升钻孔的效率和质量。在进行深孔探水作业活动中,将自伸缩式孔口密封器、高压阀设置在高压开关前端,将四通管、高压阀、降压器分别增设在孔口管内,至少可保证在1km水头高度范围内的安全稳定作业,满足高水头压力条件下的作业需要。
3.3边坡滑动防治技术
边坡土石在自身重力作用下易产生下滑问题,同时受自身结构影响形成一种抵抗下滑力,两种力在相互作用下将直接影响到边坡形态的变化,增加边坡滑动的可能性。为防止边坡岩体滑动,当前在工程地质勘查环节常采用以下几项技术措施:1)打防滑桩,在滑坡上将成型桩体打入稳定地层,或采用现场灌注模式设置防滑桩,有效阻止岩体滑动。2)修建挡土墙,通常在滑坡位置的前端选取稳固地层修筑挡土墙,会及时排出滑坡渗水。在挡土墙后增设排水装置,可有效排出滑动体内的水分,阻止边坡下滑。3)削缓坡面,整平坡脚,将高度较小的坡面进行削缓处理,减轻岩体重量,可减小坡面与水平面间形成的夹角度数;将高度较大的边坡划分成为若干小段,呈台阶状布设,可有效降低滑坡几率。
3.4地面塌陷防治技术
地面塌陷大体分为岩溶塌陷、非岩溶性塌陷两种类型,其中岩溶塌陷具有分布范围广、诱发因素多、高发性等特征,成为工程地质勘查工作中面临的主要灾害类型之一。1)在塌陷坑周围修筑围堤,利用围堤有效拦截地表水。2)及时排出坑内已有积水,保证塌陷坑周围呈疏干状态,防止积水再次潜蚀。
总体来看,工程勘察的主要目的是减少水文地质灾害对建筑结构、构筑物的侵蚀与不良影响,为工程项目质量安全管理提供保障。因此要求相关勘测人员结合工程建设区域实际情况,综合运用管理手段与技术措施做好地下水、边坡崩塌、地面塌陷等灾害的防范处理,提高工程建设水平。
参考文献
[1]宋聚斌.岩土工程勘察设计与施工中水文地质问题探析[J].价值工程,2019,38(34):92-94.
[2]陈宏伟.关于金属矿山工程地质勘查中岩土水文地质的思考[J].世界有色金属,2016(09):30-31.