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摘要 :在所有的工程类项目正式开始施工之前,都需要对 矿体支护或基坑开挖的区域开展水工环地质条件下的勘察和稳 定性探究工作, 借助分析评价的结果, 为后续工程施工可以科学 的开展打下坚实基础。相较于其他的勘探工作而言, 水工环地质 条件下的勘探工作体系更加复杂,不仅仅需要呈现出地质信息, 还需要对地下水等因素及对水工环造成的影响进行全面分析, 因此这在很大程度上增加了地质勘察工作的实际难度。所以 , 在 水工环地质勘察工作中对矿体结构的稳定性进行科学的评判, 是保证工程施工有序开展的基础。在分析评价矿体稳定性和拟 建工程的安全系数及使用周期时,必须充分结合工程周边的水 工环地质条件情况。
关键词 :地质条件,矿体稳定性,水工环
在我国现代社会经济发展速度持续提高的背景之下,各行 各业的发展对于能源和各类基础资源的需求持续增大,水工环 技术凭借着其成本较低的特性,以及其在实践过程中以环境污 染程度作为最终评价标准的特殊机制,成为了判断矿体结构稳 定性的最佳方式, 为后续的工程施工提供了有效参考数据。在具 体的工程施工开展之前,技术人员必须对矿体和基坑等区域开 展水工环地质勘察,全面且综合的分析工程施工区域的实际地 质环境,保证工程项目能够顺利且稳定的开展。通常情况下,在 矿山、交通等工程的实际施工过程中, 水工环地质条件下的勘探 工作流程较为复杂,涉及到的测定范围和深度也有着更为严格 的要求, 也正是因为水工环地质勘测的内容较多, 才能够有效保 障后续的建设质量。
1 水工环地质勘察工作的必要性分析
首先是地质环境的管理,因为自然环境本身复杂多变,矿 山区域的地质环境则更加复杂,因此开展地质调查工作,对于 矿产开发等工作而言有非常重要的意义。与此同时,地质环境 管理工作也是矿山开发以及自然环境保护之间的重要链接。在 开展地质环境管理工作的同时, 模拟矿山开发项目的开发流程, 并进行专业的管理和评估,从根本上消除安全问题和对环境不 利的各种影响因素,进而促进经济建设与自然环境之间的和平 共处。在勘察技术以及相应的勘探设备不断成熟和完善的发展 趋势下,水工环地质勘察技术的综合性和整体性也得到了较大 幅度的增强,因此其应用范围也在持续扩大,能够为人们的正常生产生活带来更加直观的效益,同时还能够在一定程度上减 少我国部分地区自然资源紧张等问题,从而更好的适应当代社 会的发展需求。
其次则是水文和水环境问题的管理。伴随着中国城市化水 平的不断提高以及国家发展政策的持续深入,在人口基数不断 扩大的背景下, 城市周边环境的水资源破坏程度持续增大, 如果 放任自然环境恶化发展, 地下水的平衡状态将被打破。对于矿山 地段而言,地下水的稳定是保证矿山开发工作正常开展的基础, 因此开发责任企业必须优先保护水资源,从而提高地质调查结 果的可靠性和稳定性, 以便持续开发并合理的利用水资源。
2 水工环地质勘察工作的主要内容
2.1 水工环地质勘测工作的工作内容
水工环地质勘察工作,即水文地质调查工作,主要的内容是 对矿区的地下水质量和流向、水文条件等地质作用下造成的环 境情况进行研究和调查。近年来我国的水工环地质勘察技术评 判标准,在经济发展需求变化和环境保护问题突出的背景下产 生了较多的矛盾。特别是环境保护问题的逐渐严重, 人们越来越 重视环境保护力度,其中因为工程化进程的持续推进速度过于 快,也导致了不同程度的污染问题,因此不能盲目的发展经济, 忽视对于环境污染问题的治理。
因为水文条件、外界环境等因素的变化性较强,并且没有办 法准确的预测其变化趋势,如果水工环地质勘察技术没有定期 的升级或者创新,那么当前社会背景下最为先进的科学概念就 很难被有效的融入到水工环地质勘察技术结构当中,从而对整 个勘测行业的发展带来十分负面的影响,不利于我国的地质勘 查、矿山开采等工作的开展, 会在一定程度上阻碍矿产资源的持 续发展。矿山地质勘察本身的内容操作难度大, 施工过程也比较 复杂, 并且伴有较高的风险问题。如果不严格按照相关计量标准 和流程进行工作, 很容易造成严重的安全事故, 给工作人员带来 严重的人身安全问题, 还会造成企业出现严重的经济损失。随着 我国现代检验机制升级工作的不断推进,各类工程项目的数量 和建设不断增加, 水工环地质技术的应用和发展, 对于我国工程 类项目的顺利房发展产生了非常重要的影响。基于此背景, 我国 现阶段在矿山地质勘察等地质类勘察项目的开展过程中,对于 水工环技术的需求变得越来越重视,水工环地质勘察技术的具体工作内容较为复杂, 其技术应用范围也非常广泛, 所以在开展 正式的工程建设作业之前,就必须进行水工环的地质勘察工作。 与此同时,矿体稳定性在很大程度上受到水工环地质条件的影 响, 比如建设区域的地质结构、地质条件以及岩土的地质元素变 化和力学属性,地下水的分布和流向以及地下水对于建设区域 内地质情况产生的影响, 这些都是水工环地质勘察工作的内容。
2.2 矿区的水工环地质工作现状
现阶段,在环境保护问题日渐突出的背景下,矿区的水工环 地质勘测工作已经被正式纳入到矿区的重点工程项目当中,并 且具备相关资质的企业和国家,必须借助合理的勘察技术及辅 助设备,对矿区的水工环地质工作策略进行优化创新,同时开 展创新性为核心的调查工作,并且依照地质特点、调查评价、检 测手段以及综合研究等方法, 切实提高矿区的灾害预警能力、地 质环境检测能力、矿区周围的环境调查评价以及地质情况的实 时监测能力。只有切实做好这些工作, 才能够保证矿区内的水工 环安全工作顺利、稳定的开展, 同时也有助于实现矿区资源的合 理利用与持续开发。在国家相关政策的支持和鼓励下, 我国政府 相关部门与矿业企业都开始高度重视水工环地质勘察工作的开 展,并且逐步深入的建立切实完善矿区的水工环地质体系, 从而 为取得良好的调查结果打下基础。为了全面提高地质勘察成果, 还需要建立相应的综合研究体系,统一的规划国家级地下水环 境的监测网点, 并且指导相关单位进行建设, 借助最为科学有效 的手段, 构建地质灾害的专业预警机构, 有效的控制和避免地质 灾害问题的发生,将地质灾害对矿区开发造成的负面影响降到 最低。
3 水工环地质条件下对矿体稳定性的分析以及相关技术
首先需要借助专业的地质勘察技术,调查并明确目标区域内矿体整体状态以及周围岩土类型,进而有效避免矿体结构的 滑坡和坍塌等问题,进而减少对于后续的工程建设安全性和质 量造成的负面影响。在此基础上,相关技术人员必须以目标区 域内的实际地质情况作为基础,对矿体的坡脚部分的数据资料 进行调查,此外则需要确定矿体的属性、形态、角度和外貌等数 据,并且需要不断测定矿体数据的精确程度 ;如果出现碎裂问 题,则需要借助专业的分析措施, 确定岩土的实际类型 ;借用相 关的计算公式, 核查矿体数据的精确程度。如果工程项目的施工 需要以锚杆作为主要的防护形式,则需要技术人员和建设人员 充分合作, 增强对坡面结构的重点防护。如果处理对象是直立坡 面,则尽可能的使用排桩类挡土墙作为矿体支护的核心形式, 从 而在最大程度上维护矿体结构的稳定性。
3.1 电法
水工环地质技术的一个主要的实践应用,是对可能蕴藏着 各类资源和能源的地区进行综合勘测,并结合后续应用的工程 技术和勘探工作开展的时间,确认资源的储量和可挖掘量。水工环可以为地质条件勘探提供技术基础和现场数据支持,这对 于我国水工环地质勘探工作质量和效率的提高都会产生促进作 用,并将为这项技术的创新和可持续发展提供非常核心的动力。 电法在水利和环境地质研究中应用比较广泛,是水工环地质条 件下的勘察技术最为核心也是应用范围最为广泛的实践方法之 一。另外,电法的操作流程简单、技术难度较小,使用起来更为 便捷, 可以最大程度上提高水工环地质勘察技术的效率。通常电 法形式的水工环地质勘察技术有两种应用方法,第一是频谱电 激电法,第二种则是瞬变电磁法。相比较而言,瞬变电磁法在实 际应用过程中的优点更强, 在围岩支护的稳定性分析、岩层结构 探究以及地质条件勘探等工作中的应用都比较广泛。
3.2 GPR 技术
在进行深层次的地质勘察工作时,电法的局限性较强,并 且很难取得较好的勘察效果,此时就需要考虑使用 GPR 技术。 GPR技术的核心是利用高脉冲类仪器,借助高频脉冲波的反射, 从而准确探知地质层的各类参数信息,相关数据信息的获取则 油地表的脉冲波接收站统一接收反射信号而实现,之后再将信 息传递到相应的高频脉冲发射站进行统一分析。GPR技术能够 在水工环地质勘察工作中得到有效应用,是因为高频脉冲波本 身具有非常强的信号反射强度,并且在遇到不同物体时反射回 的信号强度差异较大, 因此可以清晰的获取水工环地质状况。
4 水工环地质勘察工作存在的不足
4.1 水工环地质勘察工作队伍的整体素质不高
水工环地质勘察工作本身比其他的勘察工作难度更大、技 术要求更高, 并且需要不同勘察环节之间高度连接。水工环地质 勘察工作在实践过程中需要依次进行普查、详查以及重点勘察 三个部分。第一步是普查工作, 是在分析目标区域已有地质资料 的基础上,针对工程施工需求而开展的综合、缩略式调查工作, 如果目标区域已经有最新的地质资料,则可以省略全面调查的 步骤,直接对地质资料进行研究,再根据分析需要,到重点地段 进行实际考察。待普查工作基本完成之后就进入到了详查阶段, 详查的最终目的,是为了全面把握目标区域内的自然情况和水 文地质条件, 从而为后续的重点勘察工作奠定实践标准。在最后 的重点勘察阶段,需要对前两个阶段留下的勘察难点和重点进 行最详细的勘察, 以获取目标区域内最新且最准确的水文、地质 和环境条件作为核心,加以专业的统计、计算和分析,从而为工 程施工方案的完善和技术方案的确定提供最为直接的数据和信 息资料。然而在实际的地质勘察工作开展过程中, 因为目标地区 的自然环境比较恶劣等问题的影响,很难按照顺序依次完整的 完成普查、详查以及重点勘测三个部分, 造成这一现象的本质原 因除了目标区域本身的环境问题较为恶劣,还因为参与勘测的 工作人员专业素质不满足要求。
4.2 水工环地质勘察工作本身的工作难度较大
水工环地质调查基础难度较大,并且实践难度持续增大,这 是因为水工环地质勘察本身的工作流程就非常复杂并且技术标 准十分严格, 勘察工作过程中的任何错误或缺陷的发生, 非常容 易导致连锁效应的出现,使得整个工作的质量和效率受到负面 影响。水工环地质条件下的勘察工作整个流程都必须严格遵循 已定的标准和操作顺序,并且每个环节都需要进行专业分析和 综合诊断, 从而在最大程度上保证勘察工作的质量和有效性。所 以,地质勘察工作本身的复杂性和不确定性非常强, 如果勘察工 作得到的数据和结果出现问题,则会直接影响后续工程的建设 质量和安全性。所以,水工环地质勘察工作难度非常大的特点, 导致其非常长容易出现各种无法预料的问题。
5 优化水工环地质条件下对于矿体稳定性研究的措施
5.1 制定科学合理的地质勘察工作体系
水工环地质勘察工作在实践过程中具有非常强的复杂性和 不确定性, 因此为了保证勘察工作能够顺利的开展, 就需要对勘 察体系进行完善和优化,从而最大程度上减少调查过程中发生 负面问题的可能性, 首先需要引起政府相关部门的相应重视, 政 府相关部门必须正视地质勘察工作的关键性,从而借助制定规 范、合理且合乎实际勘察情况的指导方针, 约束整个地质勘察工 作的框架。与此同时, 还需要在充分把握地质勘察工作开展过程 中的技术标准和工作特性的基础上,明确的分析和规划地质勘 察工作,优化并调整水工环地质条件下的勘察工作内容和技术 机制。与此同时,在条件允许的情况下,政府相关部门还应尽可 能增加在地质勘察方面的资金投入 :只有充足的流动资金作为 基础,才能顺利、全面地开展地质勘察工作,保证地质勘查工作 的质量和内容的全面性。此外,由于地质调查工作的复杂性较 强,工作环境也相对较差, 因此许多高校毕业生或技术人才从事 水工环地质勘察工作的意愿比较低。为了尽可能吸纳年轻的技 术人才, 就需要政府相关部门积极更新福利政策, 以更具吸引力 的待遇和福利机制, 为水工环地质勘察工作吸纳更多的年轻、专 业人才, 避免人才流失问题的加重, 同时借助吸纳年轻技术人才 的方法引进新的勘探技术。
5.2 对地质勘察的信息处理机制进行优化建设
对水工环地质勘探工作现状进行分析,同时对地质勘察结 果进行研究可以清晰发现,地质勘探工作在处理勘探资料方面 仍然存在严重问题。除此之外, 当前从事地质勘察工作的主要队 伍往往都缺少专业素养,这对地质资料的收集和处理可能产生 一定的负面影响 . 因此,为了优化地质勘查工作机制,切实提高 地质勘查信息的准确性,就必须优化相应信息的收集和处理机制。只有进行全面的创新, 优化信息采集和处理工作队伍和相应 的管理机制, 并且鼓励相关工作人员积极的参与进修活动, 切实 增强其处理和分析地质资料的能力,从而全面的优化地质勘察 信息的处理机制, 促进水工环地质领域的整体发展。
5.3 提高全员思想认知,加大成本资金的投入
为了从根本上解决水工环地质勘察工作中可能需要面对的 各种问题,就必须从勘察工作人员入手,使其真正认识到水工 环地质勘察工作发挥的重要作用,从而引导其在全局视角下对 勘察工作进行分析和布局,从而为复杂的地质勘察工作提供切 实可行的实践思路。水工环地质条件下的勘察工作本身工作难 度非常大, 所以对于工作人员勘察意识的考量较为严格。除此之 外,还需要相关管理部门增大在勘察工作方面的资金和各类资 源的投入, 切实支持地质勘察工作的全面发展, 而且水工环地质 勘察工作的实际作业环境比较危险,因此只有适当的提升工作 人员的福利待遇, 才能够促使其认真且积极的参与工作。
5.4 充分发挥政府相关部门的带头指导作用
在进行水工环地质勘察工作的整个过程中,都需要借助政 府相关部门的强制影响力,对勘察流程和具体内容进行规范和 引导。只有发挥政府相关部门的主导作用, 才能够保证水工环地 质勘察工作顺利、稳定的开展。与此同时,政府相关责任部门还 需要与地质勘察团队建立起密切交流的友好合作关系,以促进 相关地质勘察工作相关参与部门之间的联合合作,构建起统一 的管理机制, 使地质勘察工作变得更加标准, 保证所有的地质勘 察工作都能够在详细的计划基础和范围内开展,进而避免勘察 过程中发生意外,从而影响勘测数据的精确性。此外,政府有关 部门应努力增加在地质勘探领域的专项投资和资源供给力度, 确保地质勘探工作得到充分的资源和支持。
6 结语
总而言之,为了准确检测水工环地质条件下的矿体结构稳 定性,就需要对工程项目所在地理位置的地质环境条件进行全 面深入的研究, 在检测和核查矿体稳定性能、选择最适合现场实 际情况的技术的基础上, 确保获得的信息和数据足够精确, 为矿 山工程施工提供技术支持。在水工环地质条件下开展的矿体稳 定性评估和分析工作, 既要做好矿体结构的专项研究, 还需要全 面调查工程拟建处的实际地质情况,并且选择适宜的勘察技术, 得到相关的地质数据信息,之后充分结合工程项目施工区域的 环境数据开展综合评价分析,确保工程施工相关的各项参数得 以全面披露, 为后续工程开挖等工作的精确度打下基础。
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