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文档简介

矿区水文、工程、环境地质技术要求与工作方法,*二零一三年三月,目录,1工作目的、任务、要求2勘探类型划分3勘查工作量工作方法与技术要求4.1矿区水文、工程、环境地质调查4.2钻孔岩芯水文地质工程地质编录4.3钻孔简易水文地质观测4.4地表水、地下水动态长期观测4.5水文试验,1工作目的、任务、要求,1工作目的、任务、要求,1.1工作目的矿区水工环工作是地质找矿、地质勘查、矿床开采时对矿床自然条件进行综合研究的组成部分。在地质勘查的各个阶段,都要进行相应的水文地质工程地质环境地质工作,在审批矿产资源储量时,要求提供足够的水文地质工程地质资料,以满足编制开采设计的要求。如果水工环资料不符合要求,则储量不能批准,或降级批准。当矿区水文地质条件及工程地质条件复杂,造成开采技术上的极大困难,或经济不合算,则储量被列为表外,不能作为投资依据。详查或勘探地质报告必须有“开采技术条件”一章,普查地质报告必须有“开采技术条件”一节,否则报告不能通过。,1工作目的、任务、要求,1.2基本任务(勘探阶段)水文地质:查明矿区水文地质条件及矿床充水因素,预测矿坑涌水量。对矿床水资源综合利用进行评价,指出供水水源方向。工程地质:查明矿区的工程地质条件,评价露天采矿场岩体质量和边坡的稳定性,或井巷围岩的岩体质量和稳固性,预测可能发生的主要工程地质问题。环境地质:评述矿区的地质环境质量,预测矿床开发可能引起的主要环境地质问题,并提出防治的建议。,1工作目的、任务、要求,1.3勘探工作阶段与工作程度要求矿区水文地质工程地质勘查和环境地质调查评价应与矿产地质勘查工作阶段相适应,分为普查、详查、勘探三个阶段。水文地质和工程地质条件简单的矿区,勘查阶段可简化或合并。但提供矿山建设设计作依据的地质勘查报告,均应达到勘探阶段的要求。,1工作目的、任务、要求,普查阶段:结合矿产普查进行,对于已进行区域水文地质工程地质普查的地区,其资料可直接利用或只进行有针对性的补充调查,大致查明工作区水文地质工程地质和环境地质条件。详查阶段:基本查明矿区的水文地质工程地质和环境地质条件,为矿床初步技术经济评价、矿山总体建设规划和矿区勘探设计提供依据。勘探阶段:详细查明矿区水文地质工程地质条件,评价地质环境,为矿床的技术经济评价及矿山建设可行性研究和设计提供依据。,2勘探类型划分,2勘探类型划分,2.1水文地质类型2.2工程地质类型2.3环境地质类型2.4固体矿产开采技术条件,2勘探类型划分,2.1水文地质类型根据矿层主要充水含水层的容水空间特征,将矿床充水分为三类。第一类:以孔隙含水层充水为主的矿床,简称孔隙充水矿床;第二类:以裂隙含水层充水为主的矿床,简称裂隙充水矿床;第三类:以岩溶含水层充水为主的矿床,简称岩溶充水矿床。根据主要矿体与当地侵蚀基准面的关系,地下水的补给条件。地表水与主要充水含水层水力联系密切程度,主要充水含水层和构造破碎带的富水性、导水性、第四系覆盖情况以及水文地质边界的复杂程度,将各类充水矿床勘探的复杂程度划分为三型。,2勘探类型划分,第一型水文地质条件简单的矿床:主要矿体位于当地侵蚀基准面以上,地形有利于自然排水,矿床主要充水含水层和构造破碎带富水性弱至中等;或主要矿体虽位于当地侵蚀基准以下,但附近无地表水体,矿床主要充水含水层和构造破碎带富水性弱,地下水补给条件差,很少或无第四系覆盖,水文地质边界简单。第二型水文地质条件中等的矿床:主要矿体位于当地侵蚀基准面以上,地形有自然排水条件,主要充水含水层和构造破碎带富水性中等至强,地下水补给条件好;或主要矿体位于当地侵蚀基准面以下,但附近地表水不构成矿床的主要充水因素,主要充水含水层、构造破碎带富水性中等,地下水补给条件差,第四系覆盖面积小且薄,疏干排水可能产生少量塌陷,水文地质边界较复杂。,2勘探类型划分,第三型水文地质条件复杂的矿床:主要矿体位于当地侵蚀基准面以下,主要充水含水层富水性强,补给条件好,并具较高水压;构造破碎带发育,导水性强且沟通区域强含水层或地表水体;第四系厚度大、分布广,疏干排水有产生大面积塌陷、沉降的可能,水文地质边界复杂。,2勘探类型划分,2.2工程地质类型依据矿体及围岩工程地质特征,主要工程地质问题出现层位,将矿区工程地质勘探分为四类:第一类松散、软弱岩类:以第四系砂、砂砾石及粘性土,或第三系弱胶结的砂质、粘土质岩石为主的岩类。岩体稳定性取决于岩性、岩层结构和饱水情况,稳定性差。第二类块状岩类:以火成岩、结晶变质岩为主的岩类。块状结构,岩体稳定性取决于构造破碎带、蚀变带及风化带的发育程度,一般岩体稳定性好。第三类层状岩类:以碎屑岩、沉积变质岩、火山沉积岩为主的岩类。层状结构,岩体各向异性,强度变化大。岩体稳定性主要取决于层间软弱面、软弱夹层、构造破碎及岩体风化程度。第四类可溶盐岩类:以碳酸盐岩为主,次为硫酸盐岩、盐岩等岩类。工程地质条件一般较复杂。,2勘探类型划分,根据地形、地貌、地层岩性、地质构造、岩体风化及岩溶发育程度、第四系覆盖厚度、地下水静水压力等因素,将工程地质勘探的复杂程度划分为三型:简单型:地形地貌条件简单,地形有利于自然排水;地层岩性单一,地质构造简单,岩溶不发育,岩体结构以整块或厚层状结构为主,岩石强度高,稳定性好,不易发生矿山工程地质问题。中等型:地层岩性较复杂,地质构造发育,风化及岩溶作用中等或有软弱夹层及局部破碎带和饱水砂层影响岩体稳定,局部地段易发生矿山工程地质问题。复杂型:地层岩性复杂,岩石风化、岩溶作用强,构造破碎带发育,岩石破碎,新构造活动强烈或松散软弱层厚,含水砂层多、分布广,地下水具有较大的静水压力,矿山工程地质问题发生比较普遍和经常。,2勘探类型划分,2.3环境地质类型根据地质环境现状及矿床开采引起的变化分为三类。第一类地质环境质量良好:矿区附近无污染源,地表、地下水质良好(、)(注:、指地面水环境质量标准),矿石和废石不易分解出有害组分。第二类地质环境质量中等:采矿可产生局部地表变形,但对地质环境破坏不大;区内无重大的污染源,无热害,地表水、地下水水质较好(不低于类)(注:指不低类饮用水标准),矿坑排水对附近水体有一定污染;矿石和废石化学成分基本稳定,无其他环境地质隐患。第三类地质环境质量不良:矿区水文地质工程地质条件复杂,因采矿可带来严重的环境地质问题,如地面塌陷、山体开裂失稳、井泉干涸,有热害或矿坑排水以及矿石、废石有害组分的分解易造成对附近水体的污染,水体水质超过类标准。,2勘探类型划分,2.4固体矿产开采技术条件固体矿产地质勘查规范总则GB/T13908-2001,把固体矿产开采技术条件勘查类型划分为三类:2.4.1开采技术条件简单的矿床();2.4.2开采技术条件中等的矿床():水文地质问题为主的矿床(1)工程地质问题为主的矿床(2)环境地质问题为主的矿床(3)复合问题的矿床(4)2.4.3开采技术条件复杂的矿床():水文地质问题为主的矿床(1)工程地质问题为主的矿床(2)环境地质问题为主的矿床(3)复合问题的矿床(4),2勘探类型划分,2.4.1开采技术条件简单的矿床主要矿体位于当地侵蚀基准面以上,地形有利于自然排水,或矿体虽位于侵蚀基准面以下,但含水层富水性弱,附近无地表水体,无水害;矿体围岩单一,力学强度高,结构面不发育,稳定性好,或矿床虽处于多年冻土区,但因长年冻结,工程地质问题不突出,无原生环境地质问题,矿石及废弃物不易分解出有害组份,采矿活动不形成对附近环境和水体的污染。,2勘探类型划分,2.4.2开采技术条件中等的矿床水文地质问题为主的矿床:主要矿体虽位于当地侵蚀基准面以上,地形有利于自然排水,但因矿体顶板有富水的含水层或断裂带对矿山生产造成危害;或主要矿体位于侵蚀基准面以下,主要充水含水层富水性中等,但地下水补给条件差,地表水体不构成矿床充水的主要因素,矿山排水可引起局部地面变形破坏,水体轻度污染,矿床工程地质环境地质问题较简单。,2勘探类型划分,工程地质问题为主的矿床:矿体围岩多为坚硬、半坚硬岩组,岩组结构较复杂,有局部软弱夹层或透镜体分布,各类结构面较发育,露采边坡可沿软弱夹层或不利结构面产生局部滑移,井采可在风化带、构造破碎带产生局部变形破坏,矿床水文地质环境地质问题一般较简单。环境地质问题为主的矿床:有热害或气害或放射性危害或不良地质作用危害等原生环境地质问题,矿床开采中需采取相应措施处理和预防,矿床水文地质工程地质问题较简单。复合问题的矿床:矿床水文地质、工程地质、环境地质条件三因素中两项以上属中等的矿床,其余为简单。,2勘探类型划分,2.4.3开采技术条件复杂的矿床水文地质问题为主的矿床:主要矿体位于当地侵蚀基准面以下,主要充水含水层富水性强,地下水补给条件好,与地表水或相邻强含水层有密切的水力联系,存在富水性强的构造破碎带或岩溶发育带,矿坑涌水量大;矿床开采需采取强排水或专防、治水措施,疏干排水可引起巷道变形破坏和地面沉降、开裂、塌陷、水体污染等工程地质和环境地质问题。,2勘探类型划分,工程地质问题为主的矿床:矿体围岩破碎,各级结构面发育,构造破碎带、接触破碎带比较发育,地应力大;或矿体围岩主要为松散软弱岩层;或冻融层厚度大。矿床开采露采边坡滑移、巷道变形破坏普遍,并可诱发突水、突泥(沙)、地面变形破坏等环境地质问题,矿床水文地质环境地质条件不复杂。,2勘探类型划分,环境地质问题为主的矿床:矿床处于热、气、放射性异常区或区域稳定性较差的地区,或矿体围岩含有毒有害气体或易分解有毒有害元素和组份,或具有严重的自燃发火势。矿床开采可产生严重的热害、气害、放射性危害、环境污染或山体失稳等问题,需采取专门防治措施,矿床水文地质工程地质问题不复杂。复合问题的矿床:矿床水文地质、工程地质、环境地质条件三因素中两项以上属复杂的矿床,其余不复杂。,3勘查工作量,3勘查工作量,3.1水文地质矿区普查阶段的水文地质工作有水文地质测绘、钻孔简易水文地质观测与编录、采水化学分析样、收集气象水文资料这几项工作。水文地质条件简单的矿区,详查阶段可不布置水文地质孔,不进行抽水试验。按孔隙充水、裂隙充水、岩溶(溶蚀裂隙、溶洞、暗河)充水三种类型充水矿床的不同,确定各勘查阶段和矿区水文地质工作量如下表(GB12719-91矿区水文地质工程地质勘探规范)。,3勘查工作量,3勘查工作量,3勘查工作量,3勘查工作量,3勘查工作量,3.2工程地质矿区工程地质工作可结合水文地质工作同时进行,应结合矿区实际情况安排工程地质勘探工作量。矿区工程地质勘探工程量表,4工作方法与技术要求,4工作方法与技术要求,4.1矿区水文、工程、环境地质测绘4.2钻孔岩芯水文地质工程地质编录4.3钻孔简易水文地质观测4.4地表水、地下水动态长期观测4.5水文试验,4工作方法与技术要求,4.1矿区水文、工程、环境地质测绘地质观察点的布置,以能控制各种地质界线和地质体为原则。下述情况一般都应定点:地层、标志层、化石层的界线;不同岩性、岩相或内部相带的分界线;断层、褶皱枢纽、构造转折部位;重要的或具有代表性的地层产状、裂隙、臂理、脉岩及样品采集地点;岩溶现象和滑坡、塌方等自然现象发育处以及阶地、夷平面或其它地貌界线。,4工作方法与技术要求,4.1.1对基岩地层岩性的观察与描述对各类岩层的观察与描述,一般包括:岩石名称、颜色、(新鲜、风化、干燥、湿润时的颜色)、成分、(机械成分、矿物成分、化学成分)、结构与构造、产状、岩相变化、成因类型、特征标志、厚度(单层厚度、分层厚度和总厚度)、地层年代和接触关系等。对沉积岩,必须注意调查层理特征、层面构造、沉积韵律和化石。对碎屑岩类,应着重描述颗粒大小、形状、成分、分选情况、胶结类型和胶结物的成分、层理(平行层理、斜层理、波状层理和交错层理)、层面构造(波痕、泥裂、雨痕等)和结核等。对泥质岩类,应着重描述物质成分、结构、层面构造、泥化现象等。对碳酸岩类,应着重研究化学成分,结晶情况、特殊的结构和构造(如鲕状结构、竹叶状结构、斑点状构造及缝合线等)、层面特征及可溶性现象等。,4工作方法与技术要求,对火成岩,必须注意调查其成因类型、产状、规模及围岩的接触关系。以侵入体,应注意研究其与围岩间的穿插和接触关系,接触带特征(包括自变质现象、围岩的接触变质和机械破碎等情况);所处的构造部位及原生裂隙和岩脉等情况。对喷出岩,应注意研究其喷出或溢流形式;岩性、岩相的分异变化规律;原生或次生构造(气孔状、杏仁状、流纹状或枕状构造等);原生裂隙、捕掳体、韵律、层序及与沉积岩的相互关系等。对变质岩,应注意研究其成因分类(正变质或副变质)、变质类型(区域变质、接触变质、动力变质)、变质程度和划分变质带;恢复原岩性质与层序。着重观察变质岩的矿物成分(原生矿物与变质矿物)、结构、(变晶结构、变余结构和破裂结构等)、构造(包括变质构造和原岩的残留构造);分析矿物的共生组合和交代关系。特别注意片理、臂理以及小型褶皱等细微构造和原岩层理的区别。,4工作方法与技术要求,4.1.2对第四纪地层的观察与描述(1)颜色注意原生与次生、干与湿、水平与垂直方向的颜色变化及特殊色、色带、色斑的过渡和混染情况,特别是一个地区主要沉积物的主要色序。描述时,一般辅色在前,主色在后。特殊颜色最好用常见物品的颜色来形容,如栗色、砖红、瓦灰、藕荷色等。(2)岩性(砾石类、砂类、土类)砾石类:砾石的成份、粒径(最大、最小、一般)、分选性、磨圆度等的相对含量;测定砾石的长轴方向与长轴轴面产状,以供绘制砾石扁平面极点分布图或玫瑰花图,帮助判断物质来源、搬运动力与距离,为确定成因类型和地层的相对年代提供依据。,4工作方法与技术要求,砾石分类表,砂类:砂的矿物成分、颗粒形状、粒度、磨圆度,压密程度和湿度状况,次生矿物成分及胶结状况(胶结物成分与胶结性状),加酸起泡程度,重矿物含量及其富集部位等。,4工作方法与技术要求,砂土分类表,土类:干湿时的物理状况,特殊现象(如黄土的大孔隙性、泥炭的气味、腐烂程度;淤泥的矿物含量等)。并利用搓条等野外简易方法对土进行分类命名。,4工作方法与技术要求,粘性土湿时都具有粘性,所以一般用湿测法进行粘性土的野外鉴定。湿测法就是取土若干放在手掌上,稍加水数滴,调成稠糊状态搓粘之,看其搓成土条或土球的性能,以鉴定之。如土条能搓成直径小于1的细条,可定为粘土。若为亚粘土(粘粒含量小于30%),其粘着性就要比粘土差些,因此搓出的土条不会小于1,只能搓成13的细条,而且将土条可以搓成球。亚砂土不象亚粘土那样能搓成表面光滑的土球。砂土搓不成球,这是和亚砂土不同的,用这种方法很容易将二者加以鉴定。,4工作方法与技术要求,细碎屑土详细分类表,4工作方法与技术要求,4.1.3对地貌的观察与描述地貌的观察与描述应与水文地质条件的分析研究紧密配合,着重观察研究与地下水富集有关或由地下水活动引起的地貌现象。(1)基本地貌单元(平原、丘陵、山地、盆地等)的调查:海拔高程、水系平面分布特征,分水岭的高度及破坏情况,地形高差、切割程度及地表坡度等,并分析确定其成因类型。(2)河谷地貌的调查:谷底和河床纵向坡度变化情况,各地段横剖面的形态、切割深度及谷坡的形状(凸坡、凹坡、直坡、阶梯坡等)、坡度、高度和组成物质,谷底和河床宽度以及植被情况等。,4工作方法与技术要求,(3)河流阶地的调查:阶地的级数及其高程,阶地的形态特征长、宽、坡向、坡度(阶面的相对高度和起伏情况以及切割程度等),阶地的地质结构(组成物质,有无基座及基座的层位、岩性,堆积物的岩性、厚度及成因类型)及其在纵横方向上的变化情况,阶地的性质及其组合形式。(4)冲沟的调查:位置(所在的地貌单元和地貌部位)、密度与分布情况,规模及形态特征,冲沟发育地段的岩性、构造、风化程度、沟壁情况及沟底堆积物的性质和厚度等,沟口堆积物特征,洪积扇的分布、形态特征(长、宽、坡向、坡度、起伏情况和切割程度等)及其组合情况。(5)微地貌的调查:所处地貌部位和形态分布特征及其与地下水富集和地下水作用的关系。,4工作方法与技术要求,4.1.4对地质构造的观察与描述(1)褶皱:观察、描述褶皱的位置(包括空间位置和与其它构造相互间的位置)、规模、沿走向的变化规律和倾伏情况;褶皱的形态特征(两翼岩层和轴面的产状、枢纽起伏情况等)、类型、组成岩层的相变、时代和特征;两翼岩层的厚度变化及低次序构造特征以及其褶的组合形式等。(2)断裂:观察、描述断裂的位置、规模、产状及在平面和剖面上的形态特征;构造破碎带的构造岩种类、特征(角砾的粒度、排列情况、胶结类型和程度、溶蚀现象和风化特征)及破碎带和破碎影响带的宽度;判定断层的两盘相对错动方向、力学性质、构造次序,并分析与地下水活动关系。,4工作方法与技术要求,(3)裂隙:统计裂隙的位置和所处的构造部位;裂隙的分布、宽度、产状、延伸情况及充填物的成分和性质;裂隙面的形态特征、风化情况;各组裂隙的发育程度、切割关系、力学性质和性质转变情况;并注意裂隙的透水性。裂隙统计应力求在相互垂直的两个面貌上进行,其面积不应小于11平方米。观测内容填在记录表上。(4)臂理和片理:空间位置和所处的构造部位、分布规模、产状、性质等。,4工作方法与技术要求,4.1.5对泉点的观察与描述野外编号:按地质点号依次排列;室内编号:依地质点顺序号大小依次排列为Q1、Q2、Q3Qn。泉名:若有泉名时则真写泉名,如“龙凤泉”、“月亮泉”等;没有泉名时则填写距该泉最近的村名,如“马连村泉”等。主要调查泉点出露标高、坐标、位置、流量、水温、气温、色、气味、口味、透明度;以及泉点出露于哪一个含水层中;并划分泉的类型。下降泉:分为悬挂泉、侵蚀泉、接触泉、堤泉、溢泉。如果在填图过程中能分出以上泉的类型则按上述填写;若不能分出,则按基岩下降泉、第四系下降泉填写。上升泉:分为断层泉、自流斜地上升泉、自流盆地上升泉。泉的产出状态:是明显一股或几股水涌出,还是呈片状或面状向外渗出。,4工作方法与技术要求,附近地形:泉周围的地形,如“U”形谷、“V”形谷,陡坡、缓坡、坡脚、半坡等。泉水流量:必须用三角堰测量,所填写的泉水流量一定要准确,不能目估。因为最后要根据泉水流量的大小决定采取水样的位置及分析含水层富水性。涌水量最小为三角堰高1cm,Q=0.014L/s。动态变化:泉涌水量在丰、枯水季节的变化情况。如随季节变化大,较大,较小,不变等。泉水用途:指泉水现在利用情况。如可浇地亩、供村多少人口及多少性畜饮用、未利用。沉淀物及气体成分:泉眼附近有无特殊的泉水沉淀物,应进行肉眼签定,如泉华等。工程地质特征:若为第四系泉时,要填写含水层岩性,节理发育情况及底部隔水层岩性等;若为基岩时,则要填写岩石节理、裂隙发育情况,边坡的稳定状态等。,4工作方法与技术要求,4.1.6地表水体(河流、湖泊、水库)的调查河流、湖泊、池塘、渠道、水库等地表水体的位置及周围的地形特征。观测地表水体的形态,包括河流的宽度、长度和深度,湖泊的面积及积水深度。地表水体附近的地层岩性、地貌条件及其所处的构造部位。测定其水位、流量、流速、含砂量等。观察水的物理性质(水温、颜色、嗅、味、透明度),必要时取样进行化学分析。调查访问动态资料,了解水量、水位、水温一年四季的变化。测量和搜集河流上、下游间流量的变化、支流的水量、河床沿途的变化情况,特别要重视枯水期地表河流的测定。调查地表水的利用情况。,4工作方法与技术要求,流量测量方法在野外调查时需要观测泉水和溪沟流量,通常采用三角堰测量和浮标测量二种方法。三角堰测量:把加工好的等边直角三角堰板压入水流中,使水流通过直角三角形堰口,量取堰口至水面的高度,通过查表得到流量L/S。安装三角堰时应水平,两侧和底部均不漏水,并使下游水位低于堰口。浮标法:当水流较大不能用三角堰测量时,通常采用浮标法。选择510m长直流的溪沟段,量取水流的宽度和深度,用秒表测出浮标在水流中的流速,按公式计算所测溪沟段的流量。由于浮标法测的是主流线上的流速,比实际偏大,根据已有经验应乘上65%的系数。,4工作方法与技术要求,4.1.7水井、钻孔的调查井孔的位置及所处的地貌部位,井孔的深度、结构、形状及口径。了解井孔所揭露的地层剖面,确定含水层的位置、厚度和含水性质。测量水位、水温、选择有代表性的水井进行简易抽水试验,并取水样作化学分析。通过调查访问搜集水井的水位和涌水量的变化情况。了解水的使用和引水设备情况。对自流井,应着重调查出水层位和隔水顶板的岩性、水头高度及流量变化情况。在地下水已被开发利用的地区,要采取访问与调查相结合的机民井普查方法,充分搜集和利用历次调查登记的以及地方保存的机、民井资料。,4工作方法与技术要求,4.1.8矿坑、老窿的调查(1)矿坑的调查:矿井的位置及地形特点;矿井与河流距离,河水位(包括洪水位与平水位)标高与井口标高,河流最大流量与平均流量,汛期的延续时间及其泛滥淹没范围。矿井的修建年代、生产能力、开采方法、排水设备装置和效率,开采层位及其标高,生产工作面、线的长度,采空区的面积与深度。调查挖掘井巷和露天采矿场的涌水量,随开采规模的加大含水层特点(指岩性、厚度、水头及富水性等)的变化情况;矿井排水时降落漏斗的形成和扩展情况。观测典型的涌水点;查明地下水进入坑道的状态和坑道充水的来源,并水样进行化学分析。查明接近构造破碎带、溶洞、老窑时矿井涌水量的变化情况。矿井淹没的原因,时间、天然涌水量和疏干排水资料。,4工作方法与技术要求,(2)老窿的调查:重点了解老窑开采和停采时的水文地质条件。在调查访问中,应尽可能地查明它的分布范围、开挖深度,窑内积水情况;并了解其所处的地形条件、地质剖面特征、开采方法、排水装置、涌水量大小及停采原因等。,4工作方法与技术要求,4.1.9环境地质调查(1)潜在不稳定斜坡调查要点:主要调查集镇、居民点、井口附近和主要交通干线附近,可能发生滑坡、崩塌等潜在隐患的陡坡地段。调查的内容包括:地层岩性、厚度、坡向、地层倾向与斜坡坡向的组合关系。有下列情况之一者,应视为可能失稳的斜坡:各种类型的滑坡体;斜坡岩体中有倾向坡外、倾角小一于坡角的结构面存在;斜坡被两组或两组以上结构面切割,形成不稳定棱体,其底棱线倾向坡外,且倾角小于斜坡坡角;斜坡后缘已产生拉裂缝;须坡向卸荷裂隙发育的高陡斜坡;岸边裂隙发育、表层岩体已发生里蠕动或变形的斜坡;坡足或坡基存在缓倾的软弱层;位于库岸和河岸水位变动带,渠道沿线或地下水溢出带附近,工程建成后可能经常处于浸湿状态的软质岩石或第四系沉积物组成的斜坡。,4工作方法与技术要求,(2)滑坡调查要点:调查的范围应包括滑坡区及其附近地段,一般包括滑坡后壁外一定距离,滑坡体两侧自然沟谷和滑坡舌前缘一定距离或江、河、湖水边。注意查明滑坡的发生与地层结构、岩性、断裂构造(岩体滑坡尤为重要)、地貌及其演变、水文地质条件、地震和人为活动因素的关系,找出引起滑坡或滑坡复活的主导因素;调查滑坡体上各种裂缝的分布,发生的先后顺序、切割关系、分清裂缝的力学属性,如拉张、剪切、鼓涨裂缝等,藉以作为滑坡体平面上分块、分条和纵剖面分段的依据;,4工作方法与技术要求,通过裂缝的调查,藉以分析判断滑动的深度和倾角大小。对岩体滑坡应注意调查缓倾角的层理面、层间错动面、不整合面、断层面、节理面和片理面等,若这些结构面的倾向与坡向一致,且其倾角小于斜坡前缘临空面倾角,则很可能发展成为滑动面。对土体滑坡,则首先应注意土层与岩层的接触面,其次应注意土体内部岩性差界面;调查滑带水和地下水情况,泉水出露地点及流量,地表水自然排泄沟渠的分布和变迁情况等;围绕判断是首次滑动的新生滑坡还是再次滑动的古(老)滑坡进行调查。调查当地整治滑坡的经验和教训。,4工作方法与技术要求,上为平面示意图下为剖面示意图,野外滑坡素描图绘制,4工作方法与技术要求,滑坡稳定性野外判别表,4工作方法与技术要求,(3)崩塌调查要点:崩塌调查要点基本与滑坡调查要点相同。当崩塌形状为锥形时,岩堆体积应为计算锥形体积的二分之一;当为矩形时:宽为平行于坡面的长度,高为崩塌体顶部至底部的垂直距离,厚为崩塌体表面至原岩土体表面的垂直距离。,4工作方法与技术要求,(4)泥石流调查要点:调查冰雪融化和暴雨强度、前期降雨量、一次最大降雨量,一般及最大流量,地下水活动情况;调查地层岩性、地质构造、不良地质现象、松散堆积物的物质组成、分布和储量;天然或人为松散堆积体严重程度标准如下表:,4工作方法与技术要求,调查本区泥石流沟谷的历史。历次泥石流发生的时间、频数、规模、形成过程、爆发前的降水情况和爆发后产生的灾害情况。区分正常沟谷还是低频率泥石流沟谷。并调查开矿弃渣、修路切坡、砍伐森林、陡坡开荒及过度放牧等人类活动情况;以及当地防治泥石流的措施和建筑经验。,泥石流沟堵塞程度分级表,4工作方法与技术要求,滑坡、泥石流规模级别划分标准,4工作方法与技术要求,(5)地面塌陷调查要点:主要为采空塌陷,通过搜集资料,调查访问等工作查明:采空区和巷道的具体位置、大小、埋藏深度、开采时间和回填塌落、充水等情况;地表裂缝、陷坑的位置、形状、大小、深度、延伸方向及其与采空区和地质构造的关系;采空区附近的抽、排水情况及对采空稳定的影响,搜集建筑变形及其处理措施的资料等。,地面塌陷分级标准,4工作方法与技术要求,(6)地裂缝调查要点:调查内容主要为:单缝特征和群缝分布特征及其分布范围;形成的地质环境条件(地形地貌、地层岩性、构造断裂等);成因类型和诱发因素(地下水疏干、采空区等);发展趋势预测和现有灾害评估及未来灾害预测;现有防治措施和效果。,地裂缝规模分级标准,4工作方法与技术要求,4.2钻孔岩芯水文地质工程地质编录(1)编录方法:水工地质编录工作与地质编录同时进行,编录的目的是划分含水层和隔水层、确定风化带和破碎带的厚度,其主要依据是钻孔简易水文地质观测成果和岩芯的破碎程度、裂隙发育程度。(2)岩心描述内容:松散岩层的描述内容:定名、颜色、湿度、成分、磨圆度、分选、结核、包裹体、结构层的相互关系及层理特征、胶结程度、胶结类型。基岩的描述内容:定名、颜色、结构、矿物成分、岩芯破碎情况、岩芯采取率、节理、裂隙和岩溶的发育程度、充填情况和充填物、断层擦痕、断层泥及其充填物、风化程度、岩层产状和层理特征等。,4工作方法与技术要求,分层测定岩石质量指标(RQD)值,确定不同岩组RQD值的范围和平均值。RQD()LPLt100式中:Lp某岩组大于10cm完整岩芯长度之和(m)Lt某岩组钻探总进尺(m)。,岩石质量等级表,4工作方法与技术要求,(3)几种常用的描述方法:漏水程度分为:轻微漏水冲洗液明显消耗中等漏水钻进中漏水、有返水严重漏水钻进中漏水、不返水岩心完整程度分为:完整采取率90,岩心呈大于20cm长柱状,或RQD90100较完整岩心多呈10cm20cm长柱状或短柱状,或RQD5090较破碎岩心呈块状或短柱状,或RQD=2550破碎岩心呈块状、碎块状,或RQD25裂隙发育程度可分为:裂隙不发育1m岩心中裂隙少于2条裂隙较发育1m岩心中裂隙28条裂隙发育1m岩心中裂隙多于8条,4工作方法与技术要求,(4)钻孔岩芯水文地质工程地质编录举例:孔深015.80m风化带本段上部03.20m为残积砂质粘性土,灰黄、浅红等色。3.2015.80m为强中等风化花岗闪长岩,岩芯采取率约为30。岩芯呈块状、碎块状,RQD21,岩体破碎。风化裂隙发育,裂隙发育密度8条/m,裂隙面普遍见有铁质薄膜或铁质浸染现象,岩芯外观呈浅红色、褐红色。钻进中冲洗液有少量漏失,回次水位12.50m。本段上部透水下部含水,富水性弱。15.8053.50m花岗闪长岩为灰白色,花岗结构,块状构造;本段岩芯采取率大于90,多呈长柱状,RQD98,岩体完整。裂隙不发育。钻进中冲洗液没有明显消耗,回次水位没有明显变化。本段隔水。,4工作方法与技术要求,53.5057.20m花岗闪长岩为灰白色,花岗结构,块状构造;岩芯采取率较低,约50。岩芯呈块状或碎块状,RQD38,岩体完整性差。裂隙较发育,1m岩芯中可见裂隙5条,裂隙面较陈旧,未见明显的水蚀现象。钻进中漏水、有返水,冲洗液消耗较大。本段含水,富水性弱。57.2094.50m砂质泥岩为紫红色,细粒结构,薄-中层构造;岩芯采取率大于90,浅灰、灰白色。岩芯多呈长柱状,RQD93,岩体完整。裂隙不发育。钻进中冲洗液没有明显消耗,回次水位没有明显变化。本段隔水。,4工作方法与技术要求,94.50148.30m灰岩(P1q)岩芯采取率大于90,呈灰色、黑灰色。岩芯多呈长柱状,RQD=93.8,岩体完整。裂隙较发育,但都被方解石脉充填呈闭合状,可见裂隙面都较新鲜,未见溶蚀孔洞或水蚀现象。钻进中冲洗液没有明显消耗,回次水位没有明显变化。本段不含水。148.30173.80m灰岩、矽卡岩岩芯采取率50左右,呈灰色、黑灰色。岩芯呈短柱状或块状,RQD38,岩体完整性差。裂隙较发育,裂隙面见有串珠状溶蚀孔洞,地下水活动痕迹明显。自孔深149.80m起钻进中严重漏水不返水,回次水位突降至95.70m。本段含水、富水性中等强。,4工作方法与技术要求,4.3钻孔简易水文地质观测钻孔简易水文地质观测是在钻进过程中及时发现含水层,初步确定含水层的富水性,确定岩溶在不同垂向深度的发育程度和发育规律等水文地质问题的重要手段。简易水文地质观测项目应包括地下水水位、水温、冲洗液消耗量、涌水和漏水现象等。本项工作由钻机人员进行,具体要求如下。回次水位:每班、每个回次都要测,提钻后、下钻前各测一次,时间间隔10分钟。以泥浆为冲洗液的钻孔,也应进行回次水位观测。稳定水位:终孔后应进行观测,要求从停钻后开始观测,每一小时测一次水位,当连续4小时水位变化不超过5cm时,视为稳定,可以停测。如果连续观测48小时水位仍不稳定,可以停测。,4工作方法与技术要求,钻进中发现孔内涌水时,应记录其位置,并应立即停钻,接长套管,测量水头高度,进行放水试验。若发现严重漏水时,应记录其起止深度及耗水量。钻进过程中遇到漏水、涌砂、掉块、坍塌、缩径、裂隙、溶洞及钻具突落等异常现象,应及时记录其起止深度。水温观测:一般在孔内水位和涌水量有很大变化时才进行观测,每个含水层最少测一次。涌水钻孔可在孔口观测水温。冲洗液消耗量观测:每班至少测量一次,当发现有突然变化时,必须增加测量次数。对自然造浆的钻孔,每班必须测定一次泥浆的粘度。必须注意冲洗液循环系统不漏失,防止雨水及地表水的流入。终孔后应按要求进行封孔,并在孔口树立水泥标志桩。,4工作方法与技术要求,4.4地表水、地下水动态长期观测矿区进入详查阶段应选择代表性井、泉、钻孔、生产矿井、地表水等进行动态长期观测。勘探阶段进一步充实和完善,观测内容包括水位、水量、水温、水质。动态长期观测的目的是为了查明矿区水文地质条件,为矿坑涌水量计算和供水源地选择提供资料。水位、水量、水温一般每隔510天观测一次,雨季加密观测,连续观测时间不少于一个水文年。水质观测为丰水、枯水期各采样分析一次。选择的地表水、地下水动态长期观测点,应分布在矿区所附平面图件的范围内,超越区域地质或区域水文地质图图幅范围不好利用。,4工作方法与技术要求,4.5水文试验(放水试验、抽水试验)4.5.1放水试验当钻孔揭露承压含水层的隔水顶板,含水层的水就有可能以钻孔为通道涌出孔口,这就是常说的涌水。钻孔简易水文地质观测中曾说到,发现孔内涌水时,应立即停钻,接长套管,测量水头高度,进行放水试验。放水试验是一种不用抽水设备的抽水试验,通过放水试验同样可以取得含水层的渗透系数、影响半径、涌水量和单位涌水量等资料。放水试验的必备条件是钻孔必须有孔口套管可以往上接高套管或钻杆,套管底部止水效果必须较好,接高套管时不会从套管外涌水。,4工作方法与技术要求,放水试验的方法是通过接高孔口套管测定高出孔口的水头高度后,分23次降低所接套管的高度,测量其涌水量,通常以孔口作为最低放水点,其涌水量作为最大放水量。接高套管测定水头高度、每次放水测定流量稳定时间为48小时例如,接高孔口套管后,从管内测定水头高度为9.0m,则三次水位降低的放水试验可定为S13m,S26m,S39m,即分别观测高于孔口6m,3m,0m时的涌水量Q1,Q2,Q3。如果高出孔口的正水头高度较小,也可以进行二次或一次水位降低的放水试验。根据放水试验成果可绘制QF(S)、q=f(s)曲线,并采用以下公式计算含水层的渗透系数和影响半径。,4工作方法与技术要求,放水试验示意图,第一次放水S1=3m,第二次放水S2=6m,第三次放水S2=9m,4工作方法与技术要求,式中:K:渗透系数(m/d)M:承压含水层厚度(m)(一般要钻穿含水层后,根据岩芯编录确定)S:放水试验水位降低(m)R:影响半径(m)r:钻孔半径(m),4工作方法与技术要求,4.5.2抽水试验(1)抽水试验目的确定抽水井(孔)的实际出水量,评价含水层的富水性,推断和计算井(孔)最大涌水量与单位涌水量。确定含水层水文地质参数,为评价地下水资源、预测矿坑涌水量、确定矿坑疏干排水方案提供依据。确定影响半径、合理井距、降落漏斗的形态及其扩展情况。了解地下水与地表水及不同含水层之间的水力联系。,4工作方法与技术要求,(2)抽水试验类型民井简易抽水试验:用提桶手工抽水。根据抽水钻孔与观测孔数量:单孔抽水(无观测孔)、多孔抽水(一个主孔抽水,一到数个观测孔观测水位)、孔群互阻抽水(两个以上主孔同时抽水)。根据试验段含水层的多少:分层抽水、分段抽水、混合抽水。根据钻孔揭露含水层的情况:完整井抽水、非完整井抽水。根据抽水顺序:正向抽水(S1S3)、反向抽水(S3S1)。,4工作方法与技术要求,(3)观测孔的布置原则进行多孔抽水试验时,观测孔的布置和使用取决于抽水试验的目的和要求,并使观测成果能同时应用多种公式进行计算,应尽可能地利用抽水孔附近的人工或天然水点作为观测点。抽水试验主要为确定水文地质参数时,观测孔的布置一般应考虑以下原则:观测孔的布置方向:对于均质无限边界含水层以垂直地下水流向布置为好;对于非均质无限边界含水层,一般宜垂直和平行地下水流向布置23排观测孔;对岩溶裂隙含水层,既要考虑富水地段和水流方向,又要考虑富水性弱的地段与隔水边界条件。观测孔的数量

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