張 航，何 文

（云南省有色地質(zhì)局三0 八隊(duì)，云南 個(gè)舊 661000）

為全面貫徹落實(shí)黨的十九大、習(xí)近平總書(shū)記生態(tài)文明思想和考察云南重要講話精神，按照“五位一體”總體布局和“四個(gè)全面”戰(zhàn)略布局，牢固樹(shù)立創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念，全面落實(shí)《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》、《中華人民共和國(guó)土壤污染防治法》、《云南省土壤污染防治工作方案》、《云南省關(guān)閉搬遷疑似污染地塊初步調(diào)查工作方案》、《污染地塊土壤環(huán)境管理辦法(試行)》。為做好礦山開(kāi)采區(qū)用地土壤污染風(fēng)險(xiǎn)管控和修復(fù)名錄動(dòng)態(tài)管理。

本文結(jié)合礦山開(kāi)采企業(yè)用地土壤污染狀況調(diào)查工作，打破常規(guī)地質(zhì)鉆探工藝“瓶頸”，改良和創(chuàng)新部分勘探設(shè)備，針對(duì)鉆探工藝在項(xiàng)目中的應(yīng)用進(jìn)行分析與探討。

1 地層及水文地質(zhì)概況

1.1 礦山開(kāi)采區(qū)地質(zhì)概況

個(gè)舊地區(qū)主要出露地層及巖性由新至老有：第四系全新統(tǒng)（Qh）坡殘積、坡積成因的粘土、粘土夾礫石（礫砂）；三疊系中統(tǒng)法郎組（T2f）含泥質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r；三疊系中統(tǒng)個(gè)舊組（T2g）中厚至厚層狀灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r。地塊內(nèi)及其周邊未見(jiàn)巖漿巖出露，變質(zhì)作用不明顯。

1.2 地質(zhì)概況

地基土主要由第四系素填土（Qml）；第四系破殘積、坡積（Qel+dl）成因的粘土、粘土含礫石（礫砂）土層；三疊系（T2g）的風(fēng)化灰?guī)r組成。按地層結(jié)構(gòu)及代號(hào)順序從上至下簡(jiǎn)述如下：第①層素填土（Qml）：褐紅～紅褐色，局部夾黃褐、紫紅、褐灰色，由附近山坡殘積土推填而成。夾大量碎石、礫石、巖塊、巖屑，偶夾有塊石，結(jié)構(gòu)松散。第②1層-（Qel+dl、dl）粘土：紅褐～黃褐、深褐色，夾較多的風(fēng)化礫石、巖塊屑及少量碎石，局部結(jié)構(gòu)較松散，切面較光滑細(xì)膩，局部層位變化較大。第②2 層-（Qel+dl、dl）粘土含礫石（礫砂）：紅褐～黃褐、深紅褐色，粒徑5-15mm，成分以灰?guī)r為主。局部結(jié)構(gòu)較松散，呈不穩(wěn)定的薄夾層分布。第③1 層-（T2g）碎石（強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r）：白灰、淺黃灰色，中厚層狀，強(qiáng)風(fēng)化為主，局部為中等風(fēng)化，碎塊狀，局部夾粘土，呈不穩(wěn)定的薄夾層分布。第③2 層-（T2g）中等風(fēng)化灰?guī)r：白灰、青灰色，中厚層狀，中等風(fēng)化為主，局部為強(qiáng)風(fēng)化，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部較破碎、溶溝溶槽發(fā)育。

1.3 地下水

根據(jù)賦存地下水的介質(zhì)形式及水動(dòng)力特征，將地塊內(nèi)地下水劃分為松散巖類孔隙水及碳酸鹽巖類裂隙巖溶水[1]。

（1）松散巖類孔隙水?？紫端饕x存于雜填土及殘坡積層中，含水層主要為雜色黏性土、含碎石粉質(zhì)粘土，主要接受大氣降水補(bǔ)給，地下水動(dòng)態(tài)變化大，均勻性較差，連通性較差。孔隙水均以就近向溝谷或相對(duì)低洼處為排泄基準(zhǔn)面，以滲流或泉流形式排泄，其動(dòng)態(tài)變化較大，季節(jié)性明顯，地下水位埋深變化大，雨季時(shí)水位升高，枯季時(shí)水位降低，總體富水性弱。

（2）碳酸鹽巖類裂隙巖溶水。含水層為三疊系中統(tǒng)個(gè)舊組（T2g）灰?guī)r。巖溶水主要賦存于灰?guī)r節(jié)理裂隙、溶隙、溶蝕晶洞中，透水性強(qiáng)而富水性中等-強(qiáng)。地下水主要接受大氣降水補(bǔ)給，沿巖溶溶隙、溶洞徑流、運(yùn)移，最低排泄區(qū)為雞街盆地。補(bǔ)給區(qū)到盆地高程變化較大，地下水流動(dòng)水力梯度較大，地下水運(yùn)移途徑較短。

2 鉆探施工技術(shù)

（1）設(shè)備配置。北探XY-1B 鉆機(jī)+6.5mXY-1 帶滾筒塔架+配ZS1105 柴油機(jī)+自制改良履帶。礦山開(kāi)采企業(yè)用地土壤污染狀況調(diào)查工作具有點(diǎn)多面廣、搬遷頻繁、技術(shù)要求高的特點(diǎn)，選用自制改良履帶可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)一體化搬遷，最大程度減少勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約成本，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

（2）鉆孔結(jié)構(gòu)。采用二級(jí)鉆孔結(jié)構(gòu)，在開(kāi)孔0m～2m 處第四系素填土采用Φ130 孔徑，在0m～2m 至設(shè)計(jì)深度采用Φ110 孔徑，遇到風(fēng)化破碎的取心困難的個(gè)別鉆孔則選用Φ91 孔徑作為備用孔徑施工，全孔施工采用跟管鉆進(jìn)。

（3）鉆進(jìn)方法。與傳統(tǒng)巖土勘查工程鉆探技術(shù)相比，礦山開(kāi)采企業(yè)用地土壤污染狀況調(diào)查鉆探施工存在特殊的技術(shù)要求，要求鉆取土樣維持物理原狀性，污染地塊鉆探與傳統(tǒng)巖土工程原狀樣鉆取相同[2]。

針對(duì)礦山開(kāi)采區(qū)的地層情況與工作要求，筆者認(rèn)為采用綜合鉆探法（見(jiàn)表1）進(jìn)行鉆探施工，成本低、效果好。①在第四系素填土（Qml）鉆進(jìn)時(shí)，人員穿帶一次性橡膠手套用洛陽(yáng)鏟一次性取出原狀土樣。②在第四系粘土、粘土含礫石（礫砂）土層鉆進(jìn)時(shí)，采用錘擊鉆探法。鉆具組合：Φ110定制加厚型削靴+半合管鉆具+減震器+63.5kg 標(biāo)貫錘+Φ42＊6.5 墩頭寶鋼鉆桿。③在三疊系（T2g）的風(fēng)化灰?guī)r鉆進(jìn)時(shí)，采用回轉(zhuǎn)鉆探法進(jìn)行施工，鉆具提動(dòng)頻率15 次/min，以免發(fā)生燒鉆事故。鉆具組合：Φ110 復(fù)合片鉆頭+半合管鉆具+Φ42＊6.5 墩頭寶鋼鉆桿。

回去的路上，楚墨傷心不已?，F(xiàn)在，那個(gè)縣城里跑得最快的小伙子，只能夠長(zhǎng)年累月地坐在輪椅上，靠玩魔方贏得一點(diǎn)所謂的尊嚴(yán)。

表1 綜合鉆探法施工表

3 采樣井設(shè)計(jì)與施工技術(shù)

3.1 采樣井設(shè)計(jì)

在礦山開(kāi)采項(xiàng)目施工過(guò)程中根據(jù)地下水采樣目的，遇到出水鉆孔需要進(jìn)行地下水采樣井進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)與施工（見(jiàn)圖1），具體包括井管、濾水管、填料等。

圖1 地下水采樣井結(jié)構(gòu)示意圖

（1）井管選擇：檢測(cè)項(xiàng)目為無(wú)機(jī)物或地下水的腐蝕性較強(qiáng)時(shí)，選擇Φ60 聚氯乙烯（PVC）材質(zhì)管件。

（2）濾水管類型：選用縫寬0.2mm～0.5mm 的割縫篩管或孔隙能夠阻擋90%的濾層材料的濾水管。濾水管孔徑不超過(guò)5mm，鉆距在10mm～20mm，濾水管外用細(xì)鐵絲包裹和固定2～3 層的40 目尼龍網(wǎng)。

（3）填礫：礦山地下水采樣井填料從下至上依次為濾料層、止水層、回填層。①濾料層應(yīng)從沉淀管（或管堵）底部一定距離到濾水管頂部以上50cm。濾料層材料宜選擇球度與圓度好、無(wú)污染、粒度1mm～2mm 的石英砂。②止水層主要用于防止濾料層以上的外來(lái)水通過(guò)濾料層進(jìn)入井內(nèi)。止水層的填充高度應(yīng)達(dá)到濾料層以上50cm。為了保證止水效果，選用直徑20mm～40mm 球狀膨潤(rùn)土分兩段進(jìn)行填充，第一段從濾料層往上填充不小于30cm 的干膨潤(rùn)土，然后采用加水膨潤(rùn)土或膨潤(rùn)土漿繼續(xù)填充至距離地面50cm 處。

3.2 采樣井建設(shè)與流程

鉆孔、成井洗井、下管、密封止水、封井、井臺(tái)構(gòu)筑（長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)井需要）、濾料填充等一系列操作構(gòu)成了采樣井施工基本流程。

（1）鉆孔：要求鉆孔直徑不小于50mm。當(dāng)鉆孔直徑符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后對(duì)鉆孔進(jìn)行掏洗，可將鉆孔中的碎屑及泥漿快速清理干凈，而后放置三小時(shí)左右，將靜止?fàn)顟B(tài)下的水位記錄下來(lái)。

（2）下管：對(duì)深孔進(jìn)行校正工作應(yīng)該在下管前完成，依照正確順序?qū)苓M(jìn)行編號(hào)、丈量、試扣、排列，查看濾水管安裝處和下管的位置是否符合標(biāo)準(zhǔn)。需要控制井管下放速度，如果遇到阻力可以對(duì)井管進(jìn)行輕微轉(zhuǎn)動(dòng)，遇特殊情況也可提升井管，將障礙物清理干凈后再進(jìn)行下管。下管放置完畢后，方可進(jìn)行固定。

（3）濾料填充：使用導(dǎo)砂管將濾料緩慢填充至管壁與孔壁中的環(huán)形空隙內(nèi)，應(yīng)沿著井管四周均勻填充，避免從單一方位填入，一邊填充一邊晃動(dòng)井管，防止濾料填充時(shí)形成架橋或卡鎖現(xiàn)象。

（4）密封止水：從濾料層往上填充，直至距離地面50cm。若采用膨潤(rùn)土球作為止水材料，每填充10cm 需向鉆孔中均勻注入少量的清潔水，填充過(guò)程中應(yīng)進(jìn)行測(cè)量，確保止水材料填充至設(shè)計(jì)高度，靜置待膨潤(rùn)土充分膨脹、水化和凝結(jié)后回填混凝土漿層。

（5）井臺(tái)構(gòu)筑：為了發(fā)揮出井臺(tái)構(gòu)筑的作用，要對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。隱藏式、明顯式井臺(tái)是井臺(tái)構(gòu)筑的常見(jiàn)兩種方式。明顯式井臺(tái)需要預(yù)留40cm 左右長(zhǎng)度的井管，選用的封堵管帽材料要與井管相同，用管套保護(hù)好地上部分的井管，井管和管套要進(jìn)行有效固定需注入混凝土，井臺(tái)預(yù)設(shè)高度要高于30cm。隱藏式井臺(tái)構(gòu)筑要考慮實(shí)際適用性，最好做到預(yù)地面齊平。無(wú)論哪種類型的井臺(tái)構(gòu)筑都需要設(shè)立標(biāo)示牌，標(biāo)注好相關(guān)負(fù)責(zé)人、采樣井編號(hào)、負(fù)責(zé)人的電話信息等。

（6）成井洗井：地下水采樣井建成24h 后進(jìn)行采用貝勒管“一井一管”方式洗井。洗井時(shí)一般控制流速不超過(guò)3.8L/min，成井洗井達(dá)標(biāo)直觀判斷水質(zhì)基本上達(dá)到水清砂凈，同時(shí)監(jiān)測(cè)pH 值、電導(dǎo)率、濁度、水溫等參數(shù)值達(dá)到穩(wěn)定。

（7）封井：封井通常使用提拉式填充，井內(nèi)預(yù)先放入與井內(nèi)徑相匹配的硬質(zhì)管，硬質(zhì)細(xì)管與井壁之間的空隙可用膨潤(rùn)土球進(jìn)行填充，完成填充工作后放置一天一夜，對(duì)膨潤(rùn)土填充高度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果可以推斷出封井高度是否符合預(yù)定要求，同時(shí)需要一周后再次進(jìn)行封井檢測(cè)，有塌陷的情況出現(xiàn)要及時(shí)進(jìn)行填充，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)礦山開(kāi)采企業(yè)用地土壤污染狀況調(diào)查中鉆探工藝的實(shí)踐與研究分析，雖然取得了一定的工作成果與經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但在以后的土壤污染狀況調(diào)查中鉆探工藝研究中，還需要進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有的鉆探設(shè)備，改良鉆具組合，改進(jìn)鉆探工藝，才能更好的滿足現(xiàn)代礦山環(huán)境地質(zhì)調(diào)查需求。