水工环地质技术在地质灾害治理工程中的运用

水工环地质技术在地质灾害治理工程中的运用

张君

安徽省核工业勘查技术总院  安徽省 芜湖市 241000

摘要：水工环地质技术在矿山地质灾害防治方面被广泛采用，作为一种综合性的勘查和防治方法，通过进行地下水勘测和地质情况分析等手段来获取详尽的地质信息，从而科学有效地预防和治理矿山地质灾害。该技术不仅在环境友好的开采和安全高效的生产方面扮演重要角色，还通过一系列措施，如水土保持、水文监测、排水系统优化、环境遥感技术和地质工程手段等，全面提升矿山工程的稳定性，为实现可持续矿业发展提供科学依据。

关键词：水工环地质技术；地质灾害治理；应用

引言

矿山开采活动不可避免地存在着地质灾害风险，其对生态环境、社会和经济发展等多个方面都会产生影响。滑坡、泥石流、地面沉陷和地震等多种类型的矿山地质灾害经常会导致非常严重的人员伤亡、财产损失以及环境破坏。特别是在矿山资源的高强度开采中，地质灾害的潜在风险进一步增加，对矿山企业和当地社区构成巨大威胁。因此，研究和采用适当的技术和方法来减轻矿山地质灾害的影响具有重要的实际意义。

一、水工环地质技术概述

水工环地质技术是一种综合性的勘查和治理方法，被广泛运用于矿山行业。其目的是协调水文、自然环境和工程之间的关系，以预防和处理矿山地质灾害。该技术的核心在于深入了解矿山区域的水工环境，并实现矿山开发与环境保护的平衡。在勘察方面，水工环地质技术运用地下水勘测和工程地质分析等方法，获取详尽的地质信息。这不仅有助于规划地下水资源的开发，提高矿山工程的建设质量，还能在矿山开发过程中避免对环境造成不良影响。特别是在矿山地质灾害的预防和治理中，水工环地质技术发挥着关键作用。

二、水工环地质技术在地质灾害治理工程中的运用

（一）工程概述

地质灾害治理工程包含崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的防治措施，如矿山开采、道路修建、房屋建设等工程。这些工程在治理过程中必须充分考虑地质灾害的危险性，然后采取相应的控制措施，实现对地质灾害发生的预防。在安徽省天长市谕兴地区的建筑用玄武岩矿边坡综合治理工程中，采区的现状边坡已经被开挖，基建期开挖结束后，将形成一个高差在35—42m之间的终了人工边坡。这个开挖边坡位于矿区的南侧，坡脚线长为1200m，整体坡向从东向西旋转了300°至68°，边坡坡面的坡度较陡，约为45°。边坡的岩性是第四系粉质粘土，开挖后未进行及时支护。

（二）矿山地质灾害

露天开采场所造成了采矿过程中的挖掘、占用、破坏自然景观和植被的问题；矿山的开采导致形成了高度差较大且局部边坡角度较陡的采矿边坡，最终这些边坡的高度差大约在110米；露天开采场边坡很容易造成崩塌以及滑坡等地质灾害。临时土堆场主要是在露天开采基地上进行堆放的。周围的地表径流和大气降水会对该地区造成影响。此外，边坡还存在着滑坡和泥石流等地质灾害。破碎加工区改变了原始的地形和地貌，并破坏了土地资源。超过2hm2的耕地被损毁，严重影响了原有的地形和地貌景观。在使用凹陷露天开采的过程中，会对矿区地下水位产生一定影响；此矿山是非金属矿山，对水土环境的影响相对较小。根据野外调查治理区域，发现已发生多处小型土质崩滑，但前缘并无堆积物。基于之前的分析和稳定性计算，可得出结论：在自然条件下，边坡处于欠稳定的状态；同时在暴雨的情况下，边坡也会变得更加不稳定。

（三）工程治理措施

1、治理坡面裂缝

在边坡工程中，为了确保坡面稳定和加固裂缝，首先可以采用人工或机械方法彻底清除裂缝中的杂物，确保裂缝处于清洁状态。然后，采用聚合物砂浆对裂缝进行加固，填充裂缝，提高边坡整体结构的稳定性。聚合物砂浆具有较强的粘附性和耐水性，能够有效加固裂缝，提高边坡的抗裂能力，确保工程的安全和稳定。在本项目中，首先，需要严格按照预先制定的操作程序进行，施工后，需要对台阶坡面浮石、险石、防止滚石进行及时清理，防止危及作业人员的安全。施工坚持由南向北推进，坚持自上而下的顺序。同时需要对各处边坡状况进行检查。能够对存在的问题及时问题，做好组织处理，施工中，还需要设立醒目标志。其次，在施工过程中主要涉及清坡以及平面开挖、覆土等施工工序，在施工过程需要采取措施控制粉尘排放，减少对环境质量的影响

2、水土保持与植被恢复

水土保持与植被恢复是有效预防和减轻地质灾害的重要手段。通过科学合理的措施，可以保护地表覆盖，减缓雨水对地表的冲蚀，从而避免坡地滑坡等灾害的发生。一是水土保持措施对于防范地质灾害具有关键作用。二是植被的恢复对于地质灾害的防范同样至关重要。植被根系可以渗透并稳固土壤，有效减少土壤的流失和侵蚀。在本项目中，在充分进行治理区周边生态环境的调查后，依据矿区实际情况：设计对治理区坡面主要是使用客土喷播覆绿施工工艺对植被进行重建。植被类型主要是以草本为主，从而实现对边坡的固土，提升抗冲刷能力；后期则是需要种植灌木和野生植物，从而能够与周围环境进行融合。基材必须在刷坡、平整、保证边坡稳定的基础上才能实施；施工时，通过对削坡后形成的坡面进行覆土、喷射含植物种子的混合基材、遮阴网覆盖、前期养护等工序实现边坡覆绿

3、排水系统优化

排水系统的优化在矿山地质灾害防治中发挥着重要作用。通过合理规划排水通道和设备，确保排水畅通，不仅有助于降低地下水位，减缓地表沉降，而且有助于减轻岩土体的渗透应力，降低滑坡等灾害的发生概率。一是排水系统的优化通过合理规划排水通道，实现矿山内外水文的有效连接。二是排水系统的设备优化对于确保排水通畅至关重要。高效的排水设备能够及时将积聚的地下水排出，防止地下水位的过度上升。本项目结合实际地形放线施工，结合了现场实际地形坡度开展调整，方便进行排导水流，在排水沟施工中，主要是采用 C25 砼浇筑，截水沟需要每隔 10～15 米对伸缩缝进行设置，缝宽一般是 2 厘米，同时需要在内部填浸沥青麻绳或者木板。排水沟根据地势统一汇入场地排水系统，就近排泄至原开采矿坑中，

三、应用效果

地质灾害治理工程是一项复杂的系统工程，其中水工环地质技术具有较高的应用价值。这项技术在地质灾害治理工程中能够显著提高治理质量和效果。通过水工环地质技术的运用，可以有效解决因地质灾害造成的问题，减少自然灾害对人、财产带来的危害。通过对本项目进行治理，能够对矿区开采遗留的地质灾害隐患进行有效消除，从而能够更好地保障人民生命财产安全，维护社会稳定，对项目区及周边的安全性、实用性进行提升，改善天长市大洪山的后期投资环境，推动经济的发展。同时通过治理闭坑矿山地质环境，可以绿化美化当地环境，恢复当地的生态，消除了区内的地质灾害隐患和安全隐患，具有明显的可持续发展性，生态效益十分显著。综合来看，水工环地质技术对于地质灾害治理工程的成功实施具有重要意义。

结语

综上所述，在矿山地质灾害防治中应用水工环地质技术有着非常关键的作用。水工环地质技术具备的准确、及时、实用优点使其成为有效地应对矿山滑坡、泥石流和地面塌陷等地质灾害的强有力工具。通过科学的地质调查、监测预警系统的构建和工程手段的实施，水工环地质技术可以协助矿业企业降低灾害风险，保障人员的安全，实现生态环境改善，对资源利用效率进行提升，实现可持续发展。随着技术的推进和实践经验的积累，水工环地质技术将继续扮演重要角色，为矿山地质灾害防范提供更可靠支持保障。

参考文献

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[3]邵体龙 . 矿山地质灾害治理中水工环地质技术的应用研究 [J]. 世界有色金属 ,2021(11):159-160.