摘要：矿山建设需要解决岩土工程问题，只有确保工程质量，才能保障人们的生命财产安全。但从实际来看，岩土工程施工过程中会受到多种问题的影响，造成了工程建设质量的不稳定性。因此，矿山建设施工单位应加大岩土勘察工作的执行力度，对工程地质条件和地层特性进行深入研究，全面了解工程实施状况，并制定针对性地勘察方案，科学合理地开展勘察工作，提高岩土工程施工的安全性，更好实现矿山建设目标。

　　关键词：岩土勘察；工程地质；地层特性

　　1矿山建设岩土工程勘察的目的

　　开展岩土工程勘察作业，为工程的实施过程提供可靠保障，如果工作重点只放在岩土工程上，而疏忽了勘察工作，将会对工程设计及后续的施工作业产生阻碍。全面探索矿山建设区域的工程地质条件及地层特性是矿山建设岩土工程勘察的核心目的，包括岩土的物理力学性质、地层分布层次、岩性变化规律等情况，准确识别断层、溶洞、软弱夹层等不良地质体，预先判断滑坡、坍塌等潜在地质风险，为矿山选址、厂房布局、巷道设计、地基处理等工作提供详细的地质参数，保证工程方案科学合理，降低施工风险。在矿山建设方面，应积极开展岩土勘察工作，其核心作用在于，一是井下巷道布置提供围岩稳定性参数，保障安全；二是露天矿边坡设计合理的安全坡率，防止失稳；三是尾矿库选址与建设评估地基抗渗性与承载力，避免渗漏等病害。通过这些工作，可有效避免采矿过程中因岩土失稳而引发塌方、滑坡以及尾矿库渗漏等一系列安全事故，并且还能为矿山开采之后的土地复垦以及地质环境修复提供基础地质数据。

　　2岩土勘察工作中的工程地质条件

　　2.1水文地质条件

　　水文地质条件的关键在于对地下水的赋存状态、运动规律及各类地下水对工程所产生的影响展开研究，同时还包含了地下水的整体特性、风化带网状孔隙裂隙水及基岩裂缝含水情况等。

　　对地下水进行勘察时，需要明确矿山区域内地下水的补给情况、径流情况及排泄情况。通过对大气降水入渗量进行分析，考量周边河流、湖泊等水体与地下水之间的水力联系，确定补给的源头以及强度。结合地层岩性、地形坡度以及地质构造走向等因素，判断径流的路径以及速度，测定水位埋深、水头高度及水质等参数，水位埋深对基坑、巷道排水设计产生的影响。水质则关系到混凝土、金属设备是否需要进行防腐处理，而水头压力过大有可能引发突水、管涌等问题，需要提前做好防控措施。

　　风化带网状孔隙裂隙水存在于从地表至基岩顶面的风化岩层中，矿山的风化带大多是由花岗岩、砂岩等经过长期风化形成，岩体破碎后产生了网状孔隙以及微小裂隙，这些孔隙和裂隙成为储存水以及运输水的通道，其有分布不均匀、水位波动较大、富水性中等的特点。在强风化层中，孔隙裂隙较为密集，在雨季时富水性较强，水位上升速度较快，而在弱风化层中，裂隙较为稀疏，富水性较弱，水位变化较为缓慢。

　　基岩裂缝水位于深部未风化或弱风化的基岩裂隙中，受到地质构造的控制，是地下矿山深部工程重点关注的对象。按照裂隙的成因来划分，可分为构造裂隙水与原生裂隙水，构造裂隙水是由断层、褶皱形成的裂隙发育而成，裂隙规模较大、延伸较远，构成了富水带，巷道在穿越时容易遭遇突水情况，对施工安全构成威胁。

　　原生裂隙水是由岩石在形成时产生的原生裂隙构成，规模较小、分布较为分散，富水性较弱，大多为缓慢渗水。在勘察时需要运用钻孔压水试验、地质雷达等物探手段，查明基岩裂隙的发育方向、密度、导水性以及富水地段，为地下矿山巷道的布置、防水设计提供依据，避免突水事故的发生。

　　2.2自然地理条件

　　自然地理条件是岩土勘察工作中重要的工程地质条件，其中包含了地形地貌特点、气候种类、海拔高度、地势起伏程度等要素，科学地评估这些自然地理要素，有助于优化勘察时段安排、避开不利气象条件的影响，还可以帮助人员选择合适的勘察技术方法。

　　结合矿山建设需求，自然地理条件勘察还需要重点关注地形地貌对矿山开采方式以及运输系统所产生的影响。比如，如果在山地丘陵地区建设地下矿山，需要依据地形坡度确定井口的位置及巷道走向，减少土方的开挖量。如果将露天矿山建在平原地区，则应结合地势的平坦程度规划采剥作业的流程以及矿岩的运输路线。另外，在制定井下防洪预案与设计露天采场排水系统时，应考虑矿山所在区域的降水强度与季节分布情况，如果矿区经常遇到暴雨天气，开展勘察工作时需要重点评估山洪对矿山设施所造成的威胁，提前规划截洪沟、排水井等防护工程的位置以及规模。

　　2.3岩土物理性质条件

　　在岩土物理性质研究领域，可以将其分成直接测定参数和间接推导参数两大类别，两者共同构成了完整的岩土物理特性指标体系。直接测定参数主要通过勘探设备直接得到的土粒比重、含水率和密度等基础指标，而孔隙率、孔隙比及饱和度等参数要借助间接换算才能获得，由于不同勘察项目对岩土物理性质参数的需求不同，因此，掌握各类物理性质参数尤为重要，唯有如此，才能为岩土勘察工作提供保障。在矿山建设工作中，岩土物理性质勘察应重点关注与采矿工程直接关联的指标。就井下巷道支护而言，需测定围岩的单轴抗压强度以及弹性模量等参数，判断岩体的自稳能力，为锚喷支护、砌碹支护等方案的选择提供参考依据。露天矿边坡建设环节，要测试边坡土体的内摩擦角、黏聚力等指标，借助稳定性计算确定合理的边坡坡度，防止边坡出现坍塌情况。针对矿山尾矿库建设，需检测库区地基土的压实度、渗透系数，保证地基可承受尾矿堆载，同时避免尾矿渗滤液泄漏对周边环境造成污染。

　　3岩土勘察工作中地层特性研究

　　3.1重力及航磁异常特征

　　重力及航磁异常特征是岩土勘察工作中地层特性的研究内容之一，通过分析研究结果发现，这些正磁异常的形成，与区域内侵入岩体和地层接触存在一定联系。研究人员利用高精度重力仪和航空磁力仪等专业设备，收集大量数据，运用先进的数学算法与图像处理技术，深入探寻异常特征背后隐藏的地质信息。不同矿区的地质条件各不相同，使得重力及航磁异常特征复杂多样。例如在岩浆活动频繁的区域，异常特征受到岩体规模、磁性矿物含量等因素的影响，而在沉积岩广泛分布的矿区，地层的岩性组合、厚度变化对异常特征起着主导作用。矿山建设阶段，重力及航磁异常特征分析属于矿体勘探与开采规划的关键辅助方法。比如在金属矿山勘察期间，航磁差异通常与磁性矿体的分布存在关联，通过异常区加密钻探，可精确圈定矿体边界以及埋藏深度，为矿山开采范围的划定提供依据，重力异常可辅助判断深部地层岩性分布，如果矿区出现重力低异常区，可能说明地下存在溶洞或者采空区，需要在矿山建设之前开展专项勘察及填充处理，防止后期开采引发地面塌陷。

　　3.2岩溶地质

　　岩溶地质地层分布主要包括残积层、人工填土层、岩层及冲红积层。风化后的灰岩经过长期积累形成了残基层，其状态以湿润、饱和为主，残基层与基岩碰撞后在潜水的作用下发生流塑现象。人工填土层由多种物质组成，它是人类改造环境的“人工产物”，而非大自然自己形成的土层。灰岩是岩层的主要组成结构，裂缝、断层问题时有发生，基岩面很容易受到溶蚀。

　　岩溶发育过程中规律性特点尤为突出，主要从以下两面进行分析。一方面，在垂直方向上体现出明显的分带情况，呈现从浅到深岩溶强度逐渐递减的态势，这种分异性主要体现在基岩面普遍发育的溶沟、溶槽等表层岩溶形态。随着深度不断增加，溶洞发育程度逐步减弱，深部溶洞大多借助暗河系统相互连通。另一方面，充填物分布具有一定的垂向变化规律，从浅部的全充填状态逐渐过渡到深部的无充填状态，呈现出“全充填—半充填—无充填”的典型序列。

　　3.3变质作用及热液蚀变

　　岩土勘察工作区内经常会出现热液蚀变问题，其变质作用会涉及不同方位，是引发蚀变问题的主要根源，高岭土化、绢云母化、绿泥石是蚀变问题中最突出的现象。通过研究勘察工作中地质变质作用及热液蚀变总结出，大理岩化灰岩、船山组白云岩可充分体现工作区中的发育热变质作用。

　　4地层划分分析

　　建筑施工阶段，必须先落实岩土工程勘察工作，技术要点的掌控和数据系统的构建共同促使工程有序开展，根据岩土勘察报告能够得出科学的地层分析结论，这与建筑地基的稳定性需求密切相关，也能反映地质工作者的技术实力。地层分类要统筹时代特性、成因种类、岩土特点及设计更改等关键要素，按照主层与亚层的双层结构进行划分。

　　在同一基建工程的各阶段勘察工作中，若需分多次完成勘察，应确保分层标准一致，使确保同批次的勘察数据能够相互印证。主层按照“年代—成因—岩性”的顺序进行划分，亚层区分要结合岩土力学参数、岩性的改变及密实度的差异特点。当采用同一套分层体系时，如果现阶段的勘察和早期勘察存在明显的变动，需要在报告中详细说明变更的原因、对应的空间分布及具体的变更事项。同一工程项目所涉及的勘察区域要统一编写勘察报告，各勘探区的分层体系原则上采用相同的模型，这样有利于各勘察场地成果的交叉对比，地层分层阶段要依靠钻孔资料，综合制定分层标准。

　　5岩土工程勘察方法与手段

　　5.1工程地质测绘

　　工程地质测绘技术被普遍应用于岩土工程勘察中，该技术对工程区域地形外貌的分析效果显著，为勘察人员后续工作的开展提供了极大便利，能够清晰地了解岩土结构和特点，对岩土的形成时间和原因进行准确估算，明确勘察结果与周围环境的关联性，有效规避环境影响因素，确保岩土勘察结果的精准度。

　　5.2地质勘探与取样

　　（1）勘探。在地质勘察过程中，可采取触探、洞探、槽探、井探、钻探和物探等手段。综合考虑岩土特性和项目目标，合理选择勘察技术，若遇到岩土体强度偏大、勘探深度较大等情况，说明已经超出了静力触探适用范围。在开展岩层地质勘察工作时，需选用合适的台式钻探装置实施钻孔作业，期间要进行泥浆护壁施工以及回转钻进工作，保障岩土样品的采取率能达到90%以上。根据岩层钻探各方面的实测数据，可开展动态跟踪记录工作，深入剖析岩土层的实际状态，使各项勘察数据达到规定标准。

　　（2）取样。采集好样品后送往实验室检测分析，以此来掌握岩土样的主要参数。取土扰动程度取决于所采用的取样工具和技术，取土钻孔操作时，孔径需比土样标准大一号，地下水位浅部地层取样要采用干钻作业，可使用提土器、螺旋钻、岩芯钻头等工具，采用贯入式取土器取样，地下水位下方的土层不能注水，应优先考虑泥浆护壁。若采用套管护壁，取样深度要延伸到套管底部1m以下，取土器应缓慢往下移动，切勿冲击孔底。对于碎石土或砂土的取样，按照四分法进行，重量要达到颗粒分析的标准，采集I级原状土样，以0.1m/s的贯入速度进行静压取样，当土层较硬时，可采用轻击重锤的方式，取土管要超过90%的长度进入土层。取样完成后，要马上进行封存，详细地填写孔位号、取土深度、土类名称和采样点，土样要避免处于冰冻环境、被液体浸泡或被阳光直射，容器可用胶带或蜡进行封口，土样采集后应尽快送检，装卸土样时，需控制操作力度，避免对土样造成影响。

　　5.3原位测试

　　（1）波速测试试验。这项研究采用现场波速检测手段分析岩土的情况，采用波速测量技术鉴别岩土的特性，采用波速测量技术鉴别岩土的特性，常用跨孔法、单孔法等试验方式，结合矿山地层实际情况选择合适的方案——跨孔法适用于较为完整的地层，借助在相邻钻孔分别布置激振器和传感器，精确捕捉弹性波跨孔传播速度，单孔法则更适合复杂破碎地层，借助单孔内的波速测井仪，实现对不同深度岩土波速的连续测量。

　　运用波速检验方法鉴别岩土黏性时发现，黏性土波速相对较低并且会随着含水率升高而下降，砂层波速受密实度影响较大，密实砂层波速远高于松散砂层，岩体波速与风化程度呈现负相关，强风化岩波速大多低于1500m/s，微风化岩则超过3000m/s。利用这些明确划分岩土分层，还可以为矿山工程关键环节提供支持，比如在矿山厂房地基选址时，根据波速差异筛选出承载力强、变形小的地层，在尾矿库坝体勘察中，通过波速测试判断坝体填料的均匀性，避免因岩土特性不均引发坝体失稳风险。

　　（2）标准贯入试验。将63.5kg的穿心锤从76cm高处自由落到勘察现场，把贯入器打进土层30cm的锤击次数记为标贯数N，然后分析土体力学特性。此方法的适用范围较广，而且操作难度较低，但标准贯入实验对较大碎石的评估效果较差，而且不能集中采集数据，进而无法对土的工程性质进行准确评估。

　　（3）静力触探。静力触探借助探杆带动圆锥探头，以设定的速率和压力压入土体内，在探头贯入的过程持续收集阻力数值，从而间接反映土体物理力学的相关参数。通过静力触探法，能对土类进行命名和分层界定，测定岩土物理力学参数，判定地基承载力，还可判断土体液化性、评定单桩最大承载力。

　　5.4室内试验

　　结合室内建设场景搭建的具体情况，分析岩土勘察可能出现的潜在问题，利用物理模型仿真对岩土工程多指标进行综合评估，验证其与工程指标体系的适配性，基于岩土的实际物理特性，开展颗粒级配分析、压缩性测试和水质检测等物理性质试验，完成岩土样品的室内试验分析，针对问题给出相应的处理措施。

　　6结语

　　综上所述，矿山建设需要高度重视岩土工程问题。进入岩土工程施工阶段，做好工程地质条件和地层特性的勘察工作尤为重要，因为工程建设水平的提升完全取决于项目的勘察结果与技术，同时也关乎到整个矿山建设的质量和安全。所以，在矿山建设中进行岩石工程施工作业中，应采取科学的勘察方法，准确分析工程地质条件和地层特性，在科学依据下开展施工项目，从而实现矿山建设目标。