某矿坝库工程地质勘察报告

PAGE1陕西某矿业有限公司选矿厂尾矿坝（库）工程地质勘察报告MERGEFIELDKCJD年月xx矿业有限公司目录概况工程概况自然地理及社会经济概况勘察目的与任务勘察设计的依据与原则勘察方法及完成工作量勘察工作质量评述2.场地工程地质条件2.1地形地貌2.2地层岩性2.3区域地质构造概况及地震2.4原位测试成果3.水文地质条件3.1气象水文3.2地表水3.3地下水4.工程地质分析评价4.1地层评价4.2各岩土层承载力特征值及变形指标5.方案论证5.1方案一5.2方案二6.防护措施建议6.1工程措施6.2生物措施6.3边坡检测7.结论与建议附图表1．土工试验成果表共1页2．尾矿坝（库）工程地质平面图共1页3.工程地质剖面图共4页4．钻孔柱状图共2页1.概况1.1工程概况陕西某矿业有限公司拟在洛南县三要镇龙山村寨子沟建选矿厂尾矿坝（库）。受陕西洛南县汇鑫矿业有限公司委托，我院对拟建尾矿坝（库）进行工程地质勘察工作，对尾矿坝坝址及库区范围进行钻探及地质调绘，场区内山高坡陡，施工难度较大。结束野外钻探及地质调绘工作，随即转入室内资料整理和报告编写工作。1.2自然地理及社会经济概况洛南县位于陕西省东南部、秦岭东段南麓，洛河上游，南靠蟒岭，北依华山，介于北纬33°52′00″—34°25′58″、东经109°44′10″—110°40′06″之间。因县治所在洛河之南而得名，是陕西省南部唯一属黄河流域的县份。洛南县地势西北高，东南低，形似飞鸽，山地约占72%，以中山为主，境内最高点草链岭海拔2646米，最低点兰草河口海拔670米。总面积2562平方公里，总人口44.1万。北依秦岭与华阴、潼关县相邻，南凭蟒岭与商州市、丹凤县毗连，东与河南省灵宝、卢氏县接壤，西同华县、蓝田县、商州区交界。东部有近百里长的省界线，延伸于秦豫边陲。县城与相邻县距离为：西经葡萄岭距商州市区72公里，西南经胡河妗子沟距商州市区45公里，南经杨洞距丹凤县城71公里，北经黑彰距潼关县城72公里，东南经箭杆岭距河南省卢氏县城135公里，西距西安市155公里。全县共有25个乡镇，383个行政村，7个社区居委会，3029个村民小组。洛南县是“八山半水分半田”的土石山区，水资源较为丰富，境内河流遍布，洛水从县境中部穿流而过，境内流长124公里，大小支流均以指状分布，北侧支流多为常年河，南侧支流多为季节河，构成了山峰林立，河川交汇，丘陵起伏的山地地貌。洛南地质成矿条件较好，矿藏资源丰富，经地质普查勘探，探明矿藏有34种。其中金属矿有金、银、铜、铁、钼、铅、铼、锌、钨、稀土等，集中分布在秦岭小山脉中；非金属矿有煤、钾长石、白云石、水泥灰岩、水晶、硅石、大理石、叶腊石、透辉石、透闪石、麦饭石、磷灰石、粘土等，主要分布在县境中部和东南部。图1交通位置图尾矿坝位于洛南县三要镇龙山村寨子沟，设计存储量约30万吨，选矿厂位于尾矿坝下游约500m处，日尾矿产量约90吨。1.3勘察目的与任务本次勘察工作的目的是查清坝址及库区的工程地质水文地质条件及不良工程地质现象，为尾矿坝（库）稳定性分析评价提供基础依据。本次勘察的任务是通过地质测绘、勘探（钻探、槽探）、现场及室内试验等手段，并结合已有的地质资料，查明影响尾矿坝（库）稳定性的不利工程地质条件，如软弱地基，滑坡体、泥石流等，并进行分析评价，提出处理建议，并编制工程地质勘察报告。1.4勘察设计的依据与原则1.3.1本勘察设计编制的依据主要资料有：(1)2007年3月份测绘的1:500的现状地形图；(2)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)；(3)《土工试验方法标准》(GB／T50123-1999)；(4)《工程地质手册》（第三版）；(5)《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）；(6)《上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程》（YBT11-86）。1.3.2勘察设计基本原则：(1)按照国家有关规范执行，在能达到勘察试验目的的基础上，尽量减少工作量；(2)现场原位测试结合工程地质钻探进行；(3)土工试验以室内试验为主；(4)原位测试成果与室内试验成果进行比较，经合理修正后确定岩土工程评价设计时所选用的参数值。1.5勘察方法及完成工作量本次勘察采用工程地质测绘、工程地质勘探、现场试验及取样等多种勘察手段相结合的勘察方法。1.5.1地面调查和工程地质调绘对尾矿坝（库）进行调绘，查明尾矿坝（库）的地层岩性特征、构造特征，并在实测地形图上标注。本次地质调绘面积约0.04km2。1.5.2钻探钻探采用XY100—1型工程钻机进行，开孔Φ110mm，终孔Φ91mm，场地地表主要为冲洪积砂、碎石土及坡残积土，现场取扰动砂样。1.5.3圆锥动力触探试验在钻孔中采用63.5kg自动落锤的重型动力触探试验进行测试，连续贯入，记录每贯入10cm的锤击数。根据试验指标结合地区经验进行力学分层，评定土的均匀性和物理性质（状态、密实度）、土的强度、变形参数、地基承载力等；1.5.4岩石物理力学性质指标试验为获取岩层的物理力学性质指标，在尾矿坝（库）取一定数量的岩土样进行测试。1.5.5室内试验根据本工程存在的岩土工程问题，有针对性地进行室内试验，本次勘察主要进行砂土的颗分试验。1.5.6勘察工作量根据勘察规范和甲方提出的技术要求，本次勘察在拟建尾矿坝（库）布置5个勘察孔。其主要勘察工作量详见表1。表1勘察工作量一览表勘察项目类型单位数量钻孔动力触探孔个2鉴别别孔个3钻探总进尺米／孔50.9/5探槽米3／条8.8/4原位测试动探试验米1.30野外地质调查约0.04km221.6勘察工作质量评述本次勘察，严格按照国家相关规范、规程进行。野外勘探，针对工程特点，严格控制钻探孔深，查明岩土体分布特征及其物理力学特征，现场原位测试按《岩土工程勘察规范》要求进行，数据真实、可靠，同时开展野外工程地质调查工作，查明尾矿坝（库）及下游不良地质现象分布范围。室内对所取土石样品，按照《土工试验方法标准》、《工程岩体试验方法标准》及相关试验标准进行测试成果。2.场地工程地质条件2.1地形地貌尾矿坝（库）位于洛南县东南方35km左右三要镇龙山村寨子沟的冲沟地带，北距S307省道约1公里。冲沟全长约200米，冲沟两岸地貌属构造剥蚀中山地貌单元，地形由南向北逐渐变低；冲沟呈“V”字型，两侧地势较陡，自然坡角40-60度，地表植被较发育，沟谷中有少量第四系冲洪积（Q4al+pl）砂、碎石堆积，见少量漂石、块石；沿沟两侧岩石出露，显示岩性为花岗岩。地表水为沟谷中的季节性溪流。2.2地层岩性通过工程地质钻钻（槽）探探及现场地地质调查，查查明尾矿坝坝（库）区区地层岩性性如下（由由上至下描描述）：①中粗砂（Q4aal+pll）:黄褐色，湿湿，松散，组分分以粒径00.5-2mm的粗砂砂为主，约约占总量的的60%，颗粒呈次棱角状，级级配差，分分选性一般般，局部夹粉粉质粘土薄薄层，该层层见于zk1、zk2、zk4钻孔，层层厚0.88-1.22米。②碎石（Q4all+pl）:黄褐色，饱饱和，稍密密，粒径大大于20mmm以上的颗粒约占总总量的50%，棱角状状，最大粒粒径大于1100mm，孔隙充填填中粗砂；；级配差，分分选性较好好，母岩成成分为花岗岗岩，矿物物成分以石石英、长石石为主，次次为云母及及角闪石等等；圆锥动动力触探(N633.5)试验击数数4.0-122.0击，层厚厚0.8-1.3米。③残坡积土（Q33el+pll）:黄褐色，稍稍湿，松散散，组分以以花岗岩碎碎屑及粘性性土为主。该该层于山麓麓边缘半坡坡一带分布布，见于TC1、TC2、TC3、TC4探槽，层厚0.2-0.4米。④强风化花岗岩（K1）：黄褐色色，主要由由长石、石石英、角闪闪石等矿物物成分组成成，岩石因因受风化影影响，原岩岩结构破坏坏较严重，岩岩芯多呈砂砂状及碎块块状；岩体体基本质量量等级为Ⅴ级。标准贯贯入试验击击数N=53.0-699.0击，层层厚1.4-2.1米。⑤强风化夹中风化化花岗岩（K1）：黄褐色色，主要由由长石、石石英、角闪闪石等矿物物成分组成成，岩石因因受风化影影响，原岩岩结构破坏坏较严重，岩岩芯多呈砂砂状及碎块块状，局部部夹中风化化岩体，岩岩芯采取率率50%左右；岩岩体基本质质量等级为为Ⅴ级,层厚10..2米。⑥中风化花岗岩（KK1）：灰白色色杂肉红色色，中粒花岗结构，块状构造，主主要由长石石、石英、角闪石等矿物成分组成，岩石较新鲜，受风化影响较弱，风化裂隙不甚发育，裂隙面呈闭合状，岩芯多呈短柱状，岩芯采取率85%以上；RQD约70%，岩体基本质量等级为Ⅲ级。该层揭露最大层厚4.5米。2.3区域地质构造概概况及地震震2.3.1区域地质背景尾矿坝（库）位位于华北古古板块与秦秦岭造山带带接触带北北侧，华北北地台南缘缘，区内主要要出露燕山山期岩浆岩岩。根据对本次勘察察资料和区区域地质构构造资料的的分析表明明，尾矿坝坝（库）地地质构造较较简单。1、花岗岩（γ）组成岩性较简单单，场区内主要出露花花岗岩，沟谷中出出露少量第第四系。22、第四系系（Q）区内第四系主要要分布在沟沟谷中，厚厚度较小，一一般2m左右。岩性性为粉质粘粘土、砂、角角砾及碎石石等。2.3.2场地土类型与地地震动参数数该场地土类型为为中软—坚硬土，场场地覆盖层层厚度≤3.0m，场地类类别为=2\*ROMANIII类。按《建筑抗震设设计规范》尾矿坝（库）抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第一组。2.3.3地震液化据本次勘查成果果，尾矿坝坝（库）沟沟谷内，表表层为2m左右冲洪积积层；山坡坡表层为残残坡积土，一般厚度小于1m，下伏地层为强风化-中等风化的花岗岩岩体，沟底砂土层密实度较低，较易形成液化。其他地段无液化土层分布。根据现场观测，尾尾矿坝（库库）山高坡坡陡谷深，局部出现掉块现象，有少量河谷堆积物，区内无山崩、大型滑坡以及泥石流等地质灾害记载。库区两侧山坡坡度约40～60%，沟底宽度一般在8-20m左右。1556年1月月23日，华县发发生8级强烈地地震，影响响面积达28万平方公公里，死亡亡83万人。2.4原位测试试成果根据各层土的现现场圆锥动动力触探成成果，进行行分层统计计，根据统统计结果结结合地区经经验，综合合评价砂土土及碎石土土的密实度度。表2重型圆圆锥动力触触探试验成成果统计表层号②124.0-12.008.42.4660.2937.1稍密④253.0-699.061.03.水文地质条条件3.1气象水文文洛南县属于暖温温带南缘半半湿润气候候。由于群群山连绵，起起伏悬殊，具有明显显山区气候候特征，季风影响响明显。年年最高气温温33。C，最低气气温-15。C，平均气温122.1。C。年降雨雨量899mmm。雨季多多集中在7、8、9三个月。降降雪期一般般11月到次年4月，冰冻冻期12月到次年2月，冻结结深度约8～24cm。区内植植被较发育育，以灌木木丛为主。3.2地表水寨子沟内有一小小溪由南向向北流过，河谷两岸为陡峭的山体，高差约80m，落差大，上游水流量＞0.5m3/s，水量受降水控制，变化范围很大。3.3地下水尾矿坝（库）及及其附近地地段地下水水类型主要要为基岩风风化裂隙、孔孔隙潜水。地下水主要赋存于冲洪积砂、碎石层及全风化—强风化的花岗岩岩层的风化裂隙中。由于冲洪积砂、碎石层及全风化—强风化的花岗岩岩层，碎粒间多被粘性土充填，渗透系数小，地下水迳流速度较慢，且岩石裂隙多发育呈闭合状。因此，降水入渗后使地下水富集，形成潜水。地下水主要补给给来源为大大气降水渗渗入补给，其其沿浅层中中风化岩界界面运移赋存，地地下水迳流流方向由南南向北坡麓麓地带迳流流，部分浅浅层地下水水以小股泉泉或湿地形形式排泄，人人为开采地地下水活动动微弱，开采采量小。4.工程地质分分析评价4.1地层评价尾矿坝（库）揭揭露地层zzk1、zk2、zk4钻孔上部为为第四系全全新统冲洪洪积的砂、碎碎石层，下部部均揭露花花岗岩，稳定性较较好。4.2各岩土层层承载力特特征值及变变形指标根据室内土工试试验、原位位测试结果果综合分析析，提供各各层土的承承载力特征征值fak((kpa))、压缩模模量Es（Mpa）及变形模模量Eo((Mpa))如表3。表3各层层岩土承载载力特征值值及变形参参数值层号①②③④⑤⑥fak(kpa))100180200280350450Eo(Mpa)5.015.020.030.05.方案论证5.1方案一根据本次勘察成成果，若采采用方案一一（尾矿坝位位置见地形形图），坝底长约12米，坝顶长长约40米，坝高12米，库区坡坡降约20%，库容约约8000立方米。建议尾矿坝坝以第④层强风化化夹中风化化花岗岩作作基础持力力层。5.2方案二根据场地地条件，若若采用方案案二（尾矿矿坝位置见见地形图），坝坝底长约88米，坝顶长长约25米，坝高12米，库区坡坡降约100%，库容约约4000立方米。建建议尾矿坝坝以第⑤层中风化化花岗岩作作基础持力力层。6.防护措施建议根据尾矿坝（库库）特点，结结合工程投投资情况，拟拟采用工程程措施与生生物措施相相结合的综综合治理措措施，以期期达到最佳佳治理效果果，有效保保护下游选选矿厂等设设施及人员员的安全。针对尾矿坝（库库）坡体采取安全、经经济、合理理的防护措施施，主要方方法建议如如下：6.1工程措施6.1.1拦挡工工程根据尾矿坝（库库）实际情情况，经调调查、分析析论证，建建议尾矿坝（库）利利用第④层及第⑤层作为天然然地基基础础持力层，坝坝内侧堆放放大块石，以以提高大坝坝的稳定性性和抗冲击击能力。6.1.2排导工工程在沟谷两侧第四四系沉积厚厚度大且形形成陡崖、河河沟距道路路较近和尾尾矿坝（库库）工程设设施等地段段，建议采采用护堤工工程对河道道进行加高高和加固，并并在局部区区域对河道道进行拓宽宽，使汛期期可能引发的的小型泥石石流能够安安全通过，输输入到下游游河道中。基基础建于基基岩之上，地地面以上高高度2m，厚25～50ccm。6.2生物措施水土流失严重区区域，是