大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响
2020-11-28訾小妮
訾小妮
(甘肃工业职业技术学院,甘肃 天水 741025)
近年来国内地质灾害发生次数频繁,且大型地质灾害发生的次数与日俱增,具有极大程度的不可预测性。大型地质灾害的种类有很多种,主要包括:大型山体坍塌、泥石流、地裂、水毁、滑坡等,对人类社会文明进步造成威胁的同时,对环境的可持续发展造成了一定的抑制作用,这种现象带来的作用是十分恶劣的[1]。在地质矿产找矿工程施工过程中,由于大部分矿产资源位于较深的地层中,地质矿产找矿工程施工本身具有很高的难度系数,也极易发生安全事故,直接威胁地质矿产找矿工程施工工作人员的生命安全。为了提高地质矿产找矿工程施工的安全性,改善地下灾害现状,有关部门实施了一系列的大型地质灾害治理工程,但在实际应用中并没有取得实质性的效果。其主要原因在于大型地质灾害的形成原因较复杂,部分地质环境较恶劣,相关工作人员无法直接的获取地质数据信息,为后续的地质矿产找矿工程施工提供了挑战。此外,受到地质矿产找矿工程施工工程质量的约束,在地质矿产找矿工程施工实际实施中,对质量控制因素的把控严密性较低,专业技术应用能力较差,分工不明确,导致地质矿产找矿工程施工的开展一直受到多方的抑制,不可避免的在后期会出现不同的问题,影响实际的地质矿产找矿工程施工质量。在针对此问题的研究中,大量文献表明研究大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响是确保地质矿产找矿工程施工质量的先决条件,基于此开展大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响研究,致力于有效的提升地质矿产找矿工程施工效率,提高地质矿产找矿工程工程质量,为地质矿产找矿工程的可持续开展提供数据支撑。
1 大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响
在本文进行的大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响研究中,通过在地质矿产找矿工程施工区域设置监测点的方式进行研究,针对大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的三点主要影响进行分析。大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响框图,如图1所示。
图1 大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响框图
结合图1所示,针对以上三点影响的具体研究内容,如下文所述。
1.1 引发地质矿产找矿工程施工地面塌陷
结合地质矿产找矿工程施工区域具体情况,埋设6个监测点,分别为:基本水准点、支护结构水平位移监测点、周围建筑物、构筑物、管道沉降观测点、支撑轴力监测点、水位观测点以及深层位移监测点,确定大型地质灾害产生的局部漏斗区对地质矿产找矿工程施工地面塌陷的影响。由于大型地质灾害必然会导致路线线形的平整度发生巨大变化,必然会引发地质矿产找矿工程施工地面塌陷[2]。在大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响中,最不利的影响在于大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工隧道部分结构带来的不利影响,能够直接降低地质矿产找矿工程施工的稳定性以及安全性,是引发地质矿产找矿工程施工地面塌陷的关键诱因[3]。本文通过计算地质矿产找矿工程施工地面塌陷的沉降位移,确定大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工地面塌陷的具体影响。首先,应确定地质矿产找矿工程施工中地面沉降的基础沉降范围,依照其沉降规律,计算地质矿产找矿工程施工地面塌陷沉降位移。设地质矿产找矿工程施工地面塌陷沉降位移为S,则其计算公式,如公式(1)所示。
在公式(1)中:i指的是地面沉降位移取值范围,通常以1个单位为标准;n指的是地质矿产找矿工程施工沉降范围中的分层数量;h指的是地质矿产找矿工程施工中隧道的竖向刚度;e指的是地质矿产找矿工程施工中呈现出的挠曲变形。结合公式(1)计算结果,可得出地质矿产找矿工程施工地面塌陷沉降位移[4]。根据S的具体数值,即可分析出大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工地面塌陷的具体影响程度。
1.2 造成地质矿产找矿工程施工土体自然下沉
本文通过计算每公里偶然中误差评定水准线路观测精度,分析大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工土体的影响。设每公里偶然中误差评定地质矿产找矿工程施工土体自然下沉距离为M,则其计算公式,如公式(2)所示。
在公式(2)中:指的是地质矿产找矿工程施工土体测段往返测高差不符值,单位为mm;R指的是测段长度,单位为km。结合公式(2)计算结果,统计地质矿产找矿工程施工监测点原位土体下沉量及定变量[3]。得出结论为发生大型地质灾害的区域必然会诱发地质矿产找矿工程原位土体自然下沉。一方面,在大型地质灾害发生的过程中,隧道所受的支撑力减小,隧道中间部位产生向下的弯曲变形,上覆土体受到拉张,土压力减小,隧道端部向上翘曲,上覆土体受到挤压,隧道两端顶部土压力增大;另一方面,在大型地质灾害发生的过程中,其上部的土体形成拱,在加上隧道的刚度影响,阻滞了其周围土体的沉降,隧道变形滞后于土体的沉降速度,隧道底部会产生一定程度的脱空,土压力降低,同时将隧道周围土体的自重转移到了两侧土体中,致使沉降边缘的土体中土压力均增大。由于地面沉降需要一定的时间积累,因此在地质矿产找矿工程施工过程中,可使用有限单元递增法,计算每一段假定时间内的地面沉降位移,记录地面沉降位移发生时刻,探索其发生的沉降规律,将沉降范围控制在允许范围内。
1.3 降低地质矿产找矿工程施工安全性
在大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响中,大型地质灾害无疑会降低地质矿产找矿工程施工安全性。但不同类型的大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工安全的影响程度也必然不同。本文通过大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工安全的影响总述表,表明大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工安全方面的具体影响。大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工安全影响总述表,如表1所示。
表1 大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工安全影响
结合表1所示,尽管不同类型的大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工安全的影响程度也必然不同,但无论是何种类型的大型地质灾害均会对地质矿产找矿工程施工安全造成极为不利的影响。其中,大型崩塌以及大型崩塌甚至会造成不可逆的影响。综上所述,可以发现大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工会造成极大程度上的消极影响,因此,必须做好大型地质灾害的防治工作,确保地质矿产找矿工程施工能够顺利进行。
2 结语
本文通过大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响研究,为进一步提高地质矿产找矿工程施工的安全系数,必须掌握大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响。在此基础上,对大型地质灾害进行精准防治。通过以上研究结果,证明了该分析结果对于地质矿产找矿工程施工安全发展的重要意义。但考虑到篇幅问题,本文没有对上文得出的影响结论进行实例分析,通过实例证明研究的有效性。为此,在后续的研究中必须重视大型地质灾害对地质矿产找矿工程施工的影响,科学的监测及预防可以降低大型地质灾害发生的几率,有望可以在指导地质矿产找矿工程施工工作开展的基础上,为地质矿产找矿工程施工的发展提供参考。