地质调查与分析在矿山隧道工程中的应用探讨

张永磊，王 栋

（商丘工学院，河南 商丘 476000）

在进行隧道的地质调查的时候需要调查的项目比较多，而且都具有专业性的特点，因此地质调查工作对调查人员的专业技术能力和对设备的使用能力要求比较高。尤其随着开采需求的加大，矿山隧道工程项目也变得越来越多，同样地质调查以及隧道建设的难度也变得越来越高，在地质调查过程中采样和数据整理的时候可能会遇到各种复杂的问题，地质勘探数据出现较大的出入或地下情况较为复杂难以进行准确的分析，需要通过多种方法进行综合勘探。目前来说，国内外在地质调查勘探中所用到的方法主要有物探法、钻探法、勘探法、遥感技术等[1]。无论基于哪种方法在进行地质调查之前都需要先做好相应的信息收集和分析，并作为进一步勘察的前提材料。如果地质勘探资料不准确，在后期施工中可能会遇到一些突发性的地质灾害，可能造成比较严重的损失，要尽可能地保持地质调查数据和材料的准确性。

1 矿山地质隧道调查的相关介绍

在落实地质调查工作之前需要先做好相关材料的收集和准备工作，根据调查的目标和要求以及相关的规范要求设计整个地质调查的工作流程。在调查之前首先获取系统隧道建设的相关资料，根据资料确定隧道的位置、规模和需要占的区域位置。从地质调查专业的角度对该区域地质材料进行收集，为后续的地质调查做好准备工作。所收集的前期材料应包含本地的地质地貌材料、本地的地质状况调查报告、本地的自然环境和降水环境、地震历史等相关材料，并以此为基础，做好下一步的初步勘探和详细勘探[2]。在勘探的过程中还要考虑到历史资料的时效性，因为有些历史资料因为年代久远以及当时的相关检测设备和科研技术并不是很成熟，不可避免地会存在一些历史资料与真实情况不对应的情况，相关的材料可以作为重要的参考依据，但绝对不可作为判断性语句，以免因材料失误导致后期的判断出现错误。

在正式调查之前从相关部门获取本地区的地形图，然后再结合本地区的隧道修建需要选择最合适的线路，对所选区域内的地质都需要进行地质勘察。而对于一些较为大型的隧道工程，除了根据本地区的地形材料之外，还可以借助航空摄影技术对本地区的山脉走向、地貌特征采集影像资料，并以此为基础确定整个的隧道建设选择方案。有些大范围区域也可以通过卫星影像，但卫星影像图大多比例尺过大，无法获取一些细部的资料[3]。因此，基于卫星摄影及遥感影像图可以做好一个宏观上的调查和分析，但是对于一些细节上的仍是需要人工现场勘查或借助于无人机低空遥感测绘技术[4]。无论是卫星遥感资料还是无人机低空遥感资料都要尽可能地保证所有的材料都是最新的，而我国部分地区的山区结构、地质并不是很稳定，通常情况下，本地区出现地震、洪水活动之后本地区的地质结构也可能会发生变化，因此勘探人员所获得的地质材料必须是最新的。假如本地区发过生过山体滑坡洪水和地震之后，还需要考虑到这些自然因素对原本地质材料的准确性所造成的影响，结合具体的情况选择相应的勘察方法。

2 断层法在矿山隧道地质调查中的应用

2.1 地质断层对隧道的危害

地质断层是矿山隧道灾害中最常见的一种灾害类型，同时也是危害性较为严重的一种灾害类型，也是导致隧道可能会出现断层塌方事故的一个主要因素。比如当年在2008 年所修建的安川高速的隧道施工过程中，在不到一年的期间内因断层因素引发了将近50 多次的塌方。直接增加了该隧道工程再建设期间的安全管理难度，造成了大量的财产和资源的损失。矿山隧道工程出现断层灾害不仅会影响到整体的施工进度，导致各种成本的支出，严重情况下还可能会引发灾难性事故，导致施工人员的死亡。后续投入使用之后也可能会在受到一定的地质影响之后发生塌方，后果更是不堪设想。

2.2 对地质断层调查的必要性

现阶段，我国多条隧道工程在施工之前都会对地质断层的情况进行勘探和调查，但最终调查的结果还可能会受到各种因素的影响，导致结果与实际情况存在着较大的出入。比如对断层的位置无法准确地标注出来，甚至有一些断层根本无法勘测出来，等后期施工中还会造成更大的影响。尤其在后续的施工中如果不注重对相应防护措施的落实而盲目推进施工的话，可能会引发严重的地质灾害。因此，施工单位的勘察人员在断层勘察时，需要结合具体的设计文件进行全方位的审查，分析图纸设计的合理性和科学性，当发现图纸中存在着不科学、不完善的地方，要与相应的设计人员进行沟通并基于对勘察资料的采集，进一步完善图纸设计。

2.3 对于矿山隧道中地质断层调查的项目和方法

在矿山隧道地质断层调查中，其主要的任务就是要通过一系列的调查工作确定矿山隧道中断层的位置，尽可能地将断层位置准确地标注出来。通过调查资料分析断层的宽度以及长度和周围破碎带的具体分布情况。同时结合具体的图纸对隧道施工中可能存在的地质断层进行全方位的勘探和排查，确保所有的断层位置以及可能出现的新断层位置都要勘察清楚，如果发现原本设计图纸存在着遗漏的地方要及时地进行标注，并保障标注的准确性和合理性。通过采集断层带中泥石和泥土的含量比例，分析断层带的岩层构造特征。对所有的断层再进行排查，是否存在着矿泉水的流出，如果有泉水出现，则需要对该地区的水文资料进行收集。

调查方法：针对断层的调查，通常最直接的方法就是对其特征的直接观察，看是否存在着明显的断层现象，当发现明显断层点时要由外而内进行断层分析。其次通过对本地区的走访，从当地人的口中了解该地区曾经发生过的地质灾害，该地区断层表面的地质特征，确定该地区断层的大致情况。在确定断层带的位置之后，相应的地质调查人员需要根据断层的走向以及断层带的特征，对下部的地质情况进行进一步的分析，必要的情况下可以通过探槽和浅坑的方法来收集下方的地质样本进行分析。再结合其他方面的调查工作，比如地表以及水文内容的调查材料，完成对于调查报告的地质填图。在收集断层材料的时候，可以通过导线法和结合交汇法来分析出断层的宽度。

3 矿山隧道水文地质材料的勘察和收集

地质水文材料的勘查被广泛应用到各种项目上，包括隧道建设项目、资源勘探项目、建设工程勘察项目等，在勘察过程中所用到的技术种类比较多，主要包含以下5 种技术，分别是水文地质遥感探测技术、水文地质地球物理勘探、水文地质测绘技术、钻孔水文地质调查技术、水文动态观测调查技术。

3.1 遥感探测技术

该技术是一个相对简洁且效率较高的方法，其原理就是通过卫星或无人机所拍摄的空中遥感影像来分析目标隧道内的地下水的分布和含量情况，结合遥感图片可以从大范围上对本地区的水文情况进行大方向的推测，因此该方法只适合一些宏观上的调查，而且部分区域的地质特征比较复杂，基于遥感图像并不能够对下面的真实水文情况做出合理的推测，因此通常需要经验丰富的人员对遥感图像进行分析才可以得出相应有用的资料，遥感图像往往需要与其他方法结合之后才可以保证其精准性。

3.2 地物勘探法

地物勘探法是在地质勘探中应用的一个较为成熟的技术之一，该技术是一种基于间接分析原理所实现的水文勘探方法。比如通过对

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