何家沖尾砂庫

何家沖尾礦庫水文、工程地質勘察報告一、概述（一）工程概述受公司委托，對何家沖尾礦庫壩址和尾礦庫工程進行水文、工程地質勘察。何家沖位于西南方向5公里，從到尾礦庫有簡易公路相連，各類中小型裝載車輛可行駛，有322國道線和高速公路通過，交通方便。該工程公司設計，總壩高27.23米，總庫容約84萬立方米，尾太庫為五等庫，初期壩長140米，壩底標高155.88米，壩頂標高168.00米，壩高12.12米，壩頂兩端點坐標X=2890.378米，Y239.099米，東端點坐標X2890.336米，Y239.233米，壩頂寬3.00米。上游邊坡1:1.75，下游邊坡1：1.75。堆石工程量1580立方米。堆石的抗壓強度應不少于30Mpa。堆積壩：尾礦庫采用尾礦上游筑壩法，最終堆積標高183.11米，壩長320米，壩高27.23米，堆積邊坡1：4。排洪方法：排水斜槽結合井排水管，長度未定。（二）勘察工作工程概況1、勘察目的與任務本次勘察為設計圖階段的詳細勘察，其目的是：為尾礦庫的設計與施工提供各類工程地質參數(shù)。主要任務是：闡明區(qū)域性地質條件，查明場地內地層巖性和構造的性質、結構和空間展布情況，以及巖土的類型和工程特性。并分析和評價場地及穩(wěn)定性、均勻性及建造的適宜性。查明場地內不良地質作用類型、成因、分布范圍、發(fā)展趨勢和危害程度，并提出防治措施。收集場地所處區(qū)域的氣象資料，查明場地地下水的性質和埋藏情況，以及變化幅度，并判定環(huán)境水，土對建筑材料的腐蝕性。尾礦庫初期壩材料來源及取樣，并提供物理試驗指標。2、勘察依據(jù)本次巖土工程勘察主要的技術規(guī)范及參考資料如下：巖土工程勘察規(guī)范（GB500212001）上游法尾礦庫堆積壩工程地質勘察規(guī)程（YBJ11-86）碾壓式土石壩設計規(guī)范（GB502232008）尾礦庫安全監(jiān)督管理規(guī)定（安監(jiān)局2006年第6號令）建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2008）建筑工程抗震設防分類標準（GB50223-2008）4、勘察方法現(xiàn)場踏勘：接受任務后，我院組織專業(yè)技術人員對場地地形、地貌及植被覆蓋特征進行了解外，還組織有關人員查閱與場地有關的區(qū)域地質資料?？辈旃ぷ鞑贾茫旱匦螆D采用公司2009年11月實測的1：1000地形圖，采用自由坐標系和相對高程系。鉆孔布置根據(jù)設計單位要，我院技術人員與施工人員實地布置，共布置鉆孔11個。鉆探施工：本次勘察使用XY100型鉆機一臺，鉆探時，對土層基本采用干鉆取芯，每個回次控制在1.001.50米以內。巖芯采用110mm金剛石鉆頭高速駕壓方式鉆進，土芯采取率96%，巖芯采取率92%，巖土芯采取率達到規(guī)范要求標準。鉆孔編錄：由專職技術人員按規(guī)范要求進行編錄。原位測試和室內試驗，原位測試采用標準貫入試驗，巖、土、水樣室內檢測工作委托實驗測試所完成。5、勘察進程和完成工作量本次勘察于2010年月完成野外工作，歷時5天，經(jīng)室內資料整理完成實物工作量如下表： 完成工作量統(tǒng)計表項 目單 位數(shù) 量備 注勘察鉆孔孔11鉆探進尺米137.80巖芯編錄米/孔137.80/11標準貫入試驗次/孔12采取尾礦顆粒分析樣組1采取土試樣組6包括尾砂樣二組采取巖石試樣組6包括露天采石場一組巖樣水位觀測次/孔7/7采取水試驗樣件1繪制鉆孔柱狀圖張11繪制勘探孔平面布置圖張1繪制工程地質剖面圖條3編寫巖土工程勘察報告份16、工程質量評述本次勘察所施工的鉆孔，孔距不大，鉆孔孔位用定位，誤差不超過0.05米，鉆孔深度控制到持力層完整石灰?guī)r中3.00米。原位測試及取樣頻數(shù)符合統(tǒng)計運算要求。編錄及時，各地質體界線誤差不大于10cm。總之，本次勘察工作，質量符合丙級勘察標準，實現(xiàn)了預期目的，資料可靠，可作為設計施工依據(jù)。二、場地巖土工程地質條件（一）地形地貌場地區(qū)屬剝蝕低山丘陵地貌。地勢總的為北高南低，低山谷地。北東西三面地勢較高，標高在237.60189.74米，低谷標高155.88米，高差81.72米，山頂多為圓頂狀，地形坡度10-15度，谷底北高南低，傾角傾斜，傾角5-10度。谷底基本上為過去個體小塊尾砂壩布滿，呈階梯狀分布。標高為156.56168.91米。場地內絕大部分地表為第四系殘坡積覆蓋，地表零星和北部山頭山腰見到基巖露頭。場地為荒山區(qū)，植被比較發(fā)育，植被覆蓋率達70-80%，低處為雜草，半山腰以上為灌木及少量松木，地形條件簡單。（二）區(qū)域地質概況場地位于雪峰山臺凸之東南邊，山字型構造，南翼反射弧內側，呈向斜盆地構造，構造線為北北東，盆地北起縣老八丘田，南至新宅里，長23公里，寬0.503公里。軸向北偏東15度左右，核心由三迭系和二迭系地層構造，向斜西陡東緩，于家地段開闊，向北東南西收縮封閉。斷開構造較為發(fā)育，以北北東向壓扭性縱向斷層為主，斷層規(guī)劃較大，沿走向呈舒緩波狀。東西橫斷次之。但破壞了地層和礦層的連續(xù)性。尾礦庫場地位于北北東向壓扭性斷層的西面，在含錳二迭系向斜盆地東部邊沿次一級背斜構造地帶。背斜為石炭系下統(tǒng)大塘階一套地層組成，背斜軸部為石燈子組灰?guī)r（C1d1），兩翼為測水組砂、頁巖含煤線（C1d2）和梓門橋組灰?guī)r（C1d3），背斜軸走向北偏東15度，背斜延長7公里，兩端向北，向南傾伏，背斜東翼有南北向縱斷層切割。背斜西翼巖層產(chǎn)狀傾向西傾角30-35度，背斜東巖層產(chǎn)狀傾向東傾角25-30度。尾礦庫場地內未見到大的構造通過痕跡且新的構造運動不明顯，處于相對穩(wěn)定期。（三）地層巖性根據(jù)地質調查和鉆孔揭露，尾礦庫地層為填土，尾砂庫尾砂、第四系坡積層、粘土、下伏為石炭系下統(tǒng)大塘階石灰?guī)r、砂巖，頁巖夾煤線等地層?，F(xiàn)就區(qū)域地層和庫區(qū)地層，自上而下分述如下：1、場地區(qū)域（1）坡積層（Qdl）褐灰色，由粘土、碎石等物組成，結構松散，該層分布在山頭半山坡到谷底。厚0-7.00米。（2）粘土（Qel）褐黃色，結構較緊密，呈硬塑-可塑狀態(tài)，屬中等壓縮性土，含錳粒為灰?guī)r強風化殘積形成。該層分布整個區(qū)域，厚0-12.00米。（3）石灰?guī)r（C1d3）為石炭系下統(tǒng)大塘階梓門橋組，為中厚層狀灰?guī)r、泥灰?guī)r夾白云質灰?guī)r。該層主要分布在庫區(qū)東西兩側，厚20-30米。（4）砂頁巖（C1d2）為石炭系下統(tǒng)大塘階測水組，為砂質頁巖、砂巖夾煤線。該層主要分布在庫區(qū)東西兩側，厚30-40米。（5）石灰?guī)r（C1d1）為石炭系下統(tǒng)大塘階石燈子組，為中-厚層灰?guī)r夾泥質灰?guī)r、泥灰?guī)r，含燧石結構，該層分布在庫區(qū)，厚50-60米。2、庫區(qū)地層（1）填土（Qml）褐灰色，由粘土、碎石等物組成，結構松散。該層分布在庫區(qū)內原小尾礦庫的周圍圍壩和小尾砂庫之間的簡易公路，透水性強，厚0-11.20米。層底標高146.50-168.90米。（2）淤泥層（Qh）褐黑色，為尾礦庫內尾砂，由粘土、泥和少量錳泥組成，結構松散，主要分布在各小尾礦庫內，濕飽和，松軟。僅ZK3孔見到，厚3.20米，層底標高156.50米。（3）坡積層（Qdl）褐灰色，由粘土、碎石等物組成，結構松散，該層分布在庫區(qū)半山坡及谷底。稍濕，透水性強，厚0-4.80米。層底標高141.70-167.50米。（4）粘土（Qel）褐黃色，結構較緊密，呈可塑狀態(tài)，切面光滑，干強度、韌性較高，屬中等壓縮性土。含錳粒，底部與灰?guī)r接觸侵蝕面粘土稍濕。該層為石灰?guī)r強風化殘積形成。該層分布在半山坡及谷底，透水性弱，厚1.00-9.10米，層底標高137.30-166.80米。（5）石灰?guī)r（C1d1）為石炭系下統(tǒng)大塘階石燈子組石灰?guī)r夾泥灰?guī)r。深灰色，微晶隱晶質結構，中-厚層狀構造。主要結構面為層面，其次為裂隙面，主要成分為碳酸鈣，鈣泥質膠結，巖溶裂隙一般發(fā)育，巖石為微風化較硬巖。巖石質量指標RQD90，巖體完整，巖芯呈柱狀，巖石完整性指數(shù)0.75，巖體基本質量等級為II類，該層為庫區(qū)基底巖石，分布整個庫區(qū)。庫區(qū)北面上坡已出露地表，埋深4.0021.20米。巖面向南傾斜，起伏較大，鉆探揭露厚度2.80-3.00米。各孔鉆探深度及揭露地層厚度見工程地質鉆探成果表。- 21 -工程地質鉆探成果工程名稱：永州市零陵長沖錳業(yè)有限公司何家沖尾礦庫單位：m地層巖性地層名稱及時代成因孔號ZK1ZK2ZK3ZK4ZK5ZK6ZK7ZK8ZK9ZK10ZK11孔口標高168.00155.50159.70160.50168.00158.00157.30159.40161.20171.00164.60填土（Qml）層厚9.009.9011.206.402.101.80換層厚度9.009.9011.206.402.101.80層底標高146.50148.10148.20154.80168.90162.80淤泥層（尾砂）（Qh）層厚3.20換層厚度3.20層底標高156.50坡積層（Qdl）層厚4.801.001.504.001.801.901.400.50換層厚度13.804.201.5013.9013.008.303.502.30層底標高141.70155.50166.50144.10146.40152.90167.50162.30粘土（Qel）層厚1.204.403.509.102.805.508.005.003.901.001.50換層厚度1.2018.207.709.104.3019.408.0018.0012.204.503.80層底標高166.80137.30152.00151.40163.70138.60149.30141.40149.00166.50160.80石灰?guī)r（C1d1）層厚2.803.002.803.003.003.003.003.003.003.002.80換層厚度4.0021.2010.5012.107.3021.4011.0021.0015.207.506.60層底標高164.00134.30149.20148.40160.70135.60146.30138.40146.00163.50158.00終孔孔深4.0021.2010.5012.107.3021.4011.0021.0015.207.506.60終孔標高164.00134.30149.20148.40160.70135.60146.30138.40146.00163.50158.00（五）地震根據(jù)建筑抗震設計規(guī)范（GB50011-2008）和建筑工程抗震設防分類標準（GB502232008），該場地屬抗震設防乙類，場地抗震設防烈度小于度，設計地震分組為第一組。場地粘土為中軟土類型，厚度在1.009.10米之間。根據(jù)場地巖土性狀態(tài)，結合當?shù)亟?jīng)驗，粘土剪切波速Vs200m/s，下伏石灰?guī)r剪切波速Vs500m/s。根據(jù)土層剪切波速和場地覆蓋層厚度，建筑場地類別為類。場地為抗震有利地段。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB183062001），地震動反應譜特征周期為0.35s，地震動峰值加速度小于0.05g?？拐鹪O防按重點設防類別設防。三、場地氣候及水文地質條件（一）場地氣候條件場地位于亞熱帶季風氣候，四季分明，雨量充沛，春季陰雨連綿，溫低濕重，夏季降雨充沛，并常形成暴雨，溫度濕重。秋季秋高氣爽，降雨適中，也常有暴雨，冬季寒冷干燥，降雨較少。每年4-6月為雨季，降雨量約占年降雨量的40%，枯水期為11月至次年1月。根據(jù)氣象站19832008年觀測資料如下：市近20年部分氣象資料一覽表類別序號項目單位數(shù)值備注降雨量1最大年降雨量mm2228.31994年2最大平均月降雨量mm1150.41996年3最大日降雨量mm1385.11997.06.05氣溫4最高氣溫攝氏度43.702003.08.065最低氣溫攝氏度-7.081985.01.046年平均氣溫攝氏度17.7風7最大風速米/時2.878最多風向NNE（二）場地水文地質條件1、概述場地所處山谷走向南北，地勢北高南低，地表水向南山?jīng)_排泄，場地及附近無大的水流。場地水體分為二部分：一是滯水，二是基巖裂隙水。上部滯水主要賦存于填土及個體洗礦，大小不等的尾砂庫的尾砂中，和坡積層中，水量不大。粘土結構緊密，土質均勻，不含重力水，其含水性弱，為相對隔水層。下伏基巖為石灰?guī)r，巖溶不發(fā)育，含基巖裂隙水。地表水主要補給來源為大氣降水，受氣候控制。根據(jù)施工鉆孔水位觀測，地下水埋深在1.80-7.40米，相對標高153.00米左右。2、粘土滲水性在施工鉆孔ZK3、ZK9兩孔中取粘土做滲透性測試，其結果如下：孔號孔直徑（mm）試驗地段（m）滲透性系數(shù)（cm/s）ZK3108ZK91083、水質分析在ZK3中取水樣一件作水質分析（結果見附表），場地地下水為重碳酸鈣型水（HCO3-Ca2+型），PH值7.16，侵蝕性CO2為0，屬中性水。受環(huán)境類型和地層滲透性影響，地下水對混凝土結構微腐蝕性影響，地下水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋微腐蝕性影響，水對鋼結構具弱腐蝕性影響。四、不良工程地質作用場地內及周圍未發(fā)現(xiàn)滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地質災害。在施工鉆孔中未發(fā)現(xiàn)軟夾層、土洞、溶洞、新的構造等不良工程地質作用。故場地不良地質作用不發(fā)育。五、場地巖土工程地質條件評價（一）場地物理力學性質及其評價本次勘察施工，對庫區(qū)及初期壩巖土進行了詳細觀察、描述和鑒定同時，在填土、淤泥層（尾砂）、坡積層、粘土中進行了原位標準貫入試驗和取尾砂土樣進行室內常觀測試，并對粘土進行滲透性測試。在基底石灰?guī)r中取巖樣和初期壩用石材地段取樣進行飽和狀態(tài)下單軸抗壓強度試驗，并在ZK3孔中取水樣進行水質分析。所有的測試工作，委托巖礦巖土實驗測試所完成。現(xiàn)就庫區(qū)巖土物理力學性質和指標評述如下：1、原位測試結果N標準貫入試驗成果表鉆孔編號填土 淤泥層（尾砂） 坡積層粘土試驗位置(m)錘擊數(shù)試驗位置(m)錘擊數(shù)試驗位置(m)錘擊數(shù)試驗位置(m)錘擊數(shù)ZK24.20-4.50511.00-11.30515.80-16.108ZK32.50-2.8045.50-5.807ZK51.00-1.3043.00-3.308ZK86.20-6.50412.00-12.30514.20-14.508ZK93.40-3.70510.60-10.907錘擊數(shù)與承載力計算統(tǒng)計表巖土名稱及代號統(tǒng)計數(shù)錘擊數(shù)標準差變異系數(shù)承載力特征值區(qū)間值平均值標準值填土34-54.663.730.9300.20120淤泥層(尾砂)1443.200.8000.20105坡積層34-54.663.730.9320.20120粘土57-87.606.081.520.201802、淤泥層（尾砂）顆粒分析結果在ZK3孔和地表尾砂庫取尾砂樣二組進行尾砂顆粒分析（分析結果見附表）。尾砂顆粒分析結果表孔號取樣位置（m）粗粒土細粒土砂粒粉粒粘粒粗中細2-0.5%0.5-0.25%0.25-0.075%0.075-0.005%0.005%ZK32.00-3.002.328.147.921.7地表尾砂庫0.3m33.441.729.525.4尾砂室內土工試驗主要數(shù)據(jù)表指標項目范圍值平均值標準差變異系數(shù)標準值滲透系數(shù)含水量（w）%32.4-34.933.62.00.06231.62.7E-0.53.2E-0.5比重（Gs）2.68-2.692.680.0080.0032.67天然密度（Po）g/cm31.76-1.791.770.060.0351.71孔隙比（e）1.020-1.0241.0220.090.0890.932塑性指數(shù)（Ip）9.8-9.39.50.70.0798.80液性指數(shù)（IL）0.73-0.660.690.010.0240.68壓縮系數(shù)（MPa-1）0.34-0.360.350.060.1760.29壓縮模量Es（MPa）5.61-5.955.780.90.174.88磨擦角（度-分）10.9-12.311.62.50.2199.10凝聚力C（Mpa）12.4-19.515.92.80.18213.103、粘土室內試驗成果在ZK2、ZK3、ZK5、ZK9孔中和地表尾砂庫取粘土樣6組進行土樣室內常規(guī)測試（結果報告見附表）。粘土室內土工試驗主要數(shù)據(jù)表指標項目范圍值平均值標準差變異系數(shù)標準值滲透系數(shù)含水量（w）%28.6-31.029.92.10.07327.806.9E-0.58.6E-0.5比重（Gs）2.73-2.742.730.010.0042.72天然密度（Po）g/cm31.84-1.881.860.060.0351.80孔隙比（e）0.902-0.9150.9090.040.0550.869塑性指數(shù)（Ip）18.1-19.4018.771.460.07817.31液性指數(shù)（IL）0.26-0.360.310.0070.0240.30壓縮系數(shù)（MPa-1）0.30-0.390.330.0070.0240.32壓縮模量Es（MPa）4.89-6.385.750.100.0185.65磨擦角（度-分）14.7-18.3016.13.50.2212.6凝聚力C（Mpa）19.8-27.023.37.20.3116.10室內土工試驗承載力統(tǒng)計表巖土名稱及代號孔隙比（e）塑性指數(shù)（Ip）液性指數(shù)（IL）承載力特征值（Kpa）粘土0.86917.310.301804、巖石抗壓強度試驗成果在施工鉆孔中取巖樣6組和地表取巖樣一組進行飽和狀態(tài)下單軸抗壓強度試驗，抗壓強度試驗成果見附表。巖石抗壓強度試驗成果表孔號取樣深度(m)取樣巖石飽和抗壓強度（MPa）單值單值單值平均值ZK12.80-3.10石灰?guī)r56.9352.1450.8753.31ZK39.00-9.30石灰?guī)r56.9757.2760.2458.16ZK55.70-6.00石灰?guī)r52.0755.6960.3156.02ZK820.00-20.30石灰?guī)r53.8953.2057.4654.85ZK914.00-14.30石灰?guī)r57.9862.1455.8358.65地表石灰?guī)r42.5747.3645.7145.21鉆孔中試驗值在53.3158.65Mpa，平均值56.19 Mpa，標準值54.56