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文档简介
尾矿库工程地质勘探报告第一章绪言1.1工程大要受##########矿业有限公司的委托,*矿山设计研究有限公司肩负其XX拟建尾矿库的工程地质勘探任务。?尾矿库选址位于--省--县--村一组杨家沟,距北东东向--12km,南东向距湖北省约5km。村村相连,且有简单公路通往省道,交通尚便利(?见图1交通地址图)。库区坝址地理坐标为:北纬--°--′--″,东径--°--′---″。尾矿库库区在总体上呈三角形,占地面积约。库区三面环山,一面冲沟,西高东低。拟建尾矿库为?(土坝,坝高38m,坝长200m,坝顶标高270m,尾矿库区总容量900万立方米、有效容量600万立方米、使用年限40年。)1.2工程勘探目的及技术要求依照《岩土工程勘探规范》[GB50021-2001]工程重要性等级为?二级,场所的复杂程度为?三级,地基的复杂程度为?三级,岩土工程勘探等级为?乙级。勘探目的是查明坝址及库区的工程地质条件,为库坝设计供应工程地质资料及岩土设计参数。主要勘探技术要求:1.查明库区内地层构造、地质构造、岩土工程特色、地下水埋藏条件;2.查明库区岩土物理力学性质及浸透性;3.查明场所不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋向,并对场所的牢固性做出议论;4.划分场所土种类、建筑场所种类、地震烈度,议论场所的地震效应;5.供应工程建设所需要的岩土设计参数。1.3工程勘探依照本次勘探工作依照以下规范、规程等技术文件进行:1.《岩土工程勘探规范》[GB50021-2001]2.《水利水电工程地质勘探规范》[GB50287-99]3.《建筑地基基础设计规范》[GB50007-2002]4.《建筑抗震设计规范》[GB50011-2001]5.《建筑边坡工程技术规范》[GB50330-2002]6.建设单位供应的规划设计图及勘探委托书、勘探技术要求等。(?碾压式土石坝设计规范/水工建筑物抗震设计规范/修筑物抗震设计规范)1.4勘探方法及勘探工作的部署勘探采用工程地质测绘、钻探、岩土物理力学试验、原位测试、压水试验、渗水试验等方法,并收集了工作区的地区地质资料、地形测量资料、气象水文等资料。共部署?哪些工程。(共部署勘探钻孔11个,其中坝轴线部署勘探线一条,钻孔5个;库区部署勘探线两条,钻孔6个。)(勘探外业工作于XX年XX月XX日开始,XX年XX月XX日完成,完成实物工作量见下表)?什么时候开始工作到什么时候结束。完成了哪些工作量。并统计成表。(完成工作量统计表/勘探点测量成就一览表)第二章尾矿库库区工程地质条件2.1地形、地貌(尾矿库区地形地貌为构造剥蚀中低山,最低海拨高130m,最高海拨标高350m,相对高差120m,地势整体西高东低,库区三面环山,东面为冲沟,山体地形呈椭圆形,整个库盆呈半封闭状态,坝址以上汇水面积约0。20km2,坡度一般10°-28°,山坡主要为农耕地及荒坡,树木罕见,退耕还林后增植了一些小树,库区冲沟发育,冲沟切割不深,呈“U”字形。)尾矿库库区地形地貌为?。山体?坝址?山坡?植被?冲沟发育情况?2.2气象资料当地区属北亚热带湿润天气区,天气平易,四时分明,年平均气温在℃~℃,极端最高气温℃,极端最低气温℃,多年平均降雨量为,50年一遇的年降雨量可达1361mm,7~9月为雨季,降雨量之和占年均降雨量的46.6%,其中日降雨量最大值可达~。霜(冻)期在11月至次年2月。2.3地区地质地区地层主要由基底构造层(Ptw、Zyl)与聚积盖层组成(Z1d-Nf)。基底构造层主要为元古界武当群(Ptw)基性-酸性火山喷发聚积岩建筑、震旦系耀岭河群(Zyl)火山喷发冰水聚积建筑。聚积盖层主要有震旦系灯影组(Z2dn)和寒武系(ε)碳酸盐岩、变碎屑岩建筑、第三系(N)陆源碎屑岩建筑。区内地层为单斜岩层,地层走向在库区周边表现为近东西向,倾向向北,倾角和缓,角度在15°左右,产状较牢固。库区周边最大的断层是位于库区北侧的空山岭-王善沟断层,距尾矿库库区约1。5km。断层东西走向,倾向南,倾角30°左右,上盘为第三系,下盘为寒武系、震旦系地层。该断层具多期活动性质,早期为逆冲推覆断层,后期表现为正断层性质,断裂破碎带宽达数10m。(见图)库区内岩石节理裂隙不发育。)尾矿库地区构造处于?。地区地层主要由?建筑。区内地层?构造?库区内岩石节理裂隙?2.4岩(土)层特色及分布尾矿库为山地沟谷地形,上覆土层主要为第四系崭新统洪坡积及冲积(Q4pl+dl、Q4al)粉质粘土、含砾粉质粘土及含淤泥质粉质粘土。下伏基岩主要为白恶系胡岗组二段(Khg2)泥质粉砂岩夹砾岩。(1-1)粉质粘土(Q4pl+dl):褐黄-黑褐色,稍湿-湿、可塑-硬塑,分布不平均,主要分布在坡脚,斜坡上分布较薄。厚度0。50-7。00m,成份较均一、强度低。粉质粘土层中局部夹有粘土层(塑性指数Ip>17)。(1-2)含砾粉质粘土(Q4pl+dl):褐黄-褐色,湿,可塑,砾石含量约10-15%,砾石成份主要为石英,砾径一般8-20mm,多呈次圆状。主要分布在坝基周边的冲沟中,局部坡体上也有分布,厚度。(2)含淤泥质粉质粘土(Q4al):灰色-深灰色、湿、可塑,含有机质、有臭味。厚度0.60-2.00m,主要分布在冲沟沟谷,压缩性高、强度低、为柔弱层。(3-1)强风化泥质粉砂岩(Khg2):褐红色,主要由石英、长石、泥质、钙质等组成,砂状构造、中厚层状构造,泥质胶结,原岩构造已被破坏。岩芯呈粉状、碎片状,少量呈饼状,岩层透水性弱为隔水层,库区西高东低,岩层倾向北且倾角和缓。整个库区都有分布,厚度不牢固。厚度1。30-9。00mm。库区北侧2号部面线周边强风化泥质粉砂岩中,局部泥质含量极少,岩石呈未胶结~半胶结状态,同时砂岩的颗粒由细砂-中粗砂不等,强度极低,夹层厚度小于2。0m,分布于2号部面线,其他部位未发现。(3-2)中风化泥质粉砂岩(Khg2):褐红色主要由石英、长石、泥质、钙质等组成,砂状构造、中厚层状构造,泥质胶结,原生矿物部分已发生改变,构造构造清楚可辩,裂隙面有褐红色铁锰质氧化膜岩芯较为完满,大多呈柱状、短柱状。为下伏基岩主要岩层,在整个库区均有分布,此间夹有砾岩透镜体或夹层,该层未揭穿,揭示最大厚度。(4-1)强风化砾岩(Khg2):杂色,主要成份为砾石及泥质、砂质组成,砾石成份主要为石英、长石,岩石锤击易碎。主要分布于坝轴线近地表地段,厚度。该层多以中厚层透镜体或夹层出现在泥质粉砂岩中。(4-2)中风化砾岩(Khg2):黑色、红褐色、灰白色混杂,砾状构造、中厚层状构造。主要成份为石英、长石,钙质胶结,砾石含量50%-90%不等,砾石多呈圆-次圆状,砾径一般10-30mm,岩层透水性弱,倾角和缓,分布牢固。发育有波状层理、大型交叉层理等。该层多以中厚层透镜体或夹层出现在泥质粉砂岩中,在整个库区均有分布,揭示厚度达。)))2.5岩(土)物理力学性质岩石物理力学试验成就表土层标准贯入试验结果岩石天然单轴抗压强度标准值((库区取原状土样13组,试验项目为七项老例试验,试验结果附件“土的物理力学性质试验成就表”,对13组土工试验结果进行了统计,统计结果见表,土的物理力学性质统计表。共取岩石物理力学试验样11组,其中中风化泥质粉砂岩6组(浸透试验样2组、抗压强度及天然密度样各4组),中风化砾岩5组(浸透试验样2组、抗压强度及天然密度样各3组),测试结果见表(岩石物理力学试验成就表)。中风化泥质粉砂岩天然抗压强度一般为,平均值为,为极软岩;砾岩天然抗压强度一般为,平均值为,为极软岩-软岩。对土层标准贯入试验结果进行了统计,统计结果见表标准贯入试验统计表;对组岩石的天然单轴抗压强度进行统计计算,统计计算结果见表岩石天然单轴抗压强度标准值计算表。2.6尾矿库库区地层的地震效应依照建筑抗震设计规范划分场所种类抗震基本烈度,地震加速度((库区第四系覆盖层主要为粉质粘土、含砾粉质粘土和含淤泥质粉质粘土,粉质粘土、含砾粉质粘土主要分布在坡槽及坡脚,含淤泥质粉质粘土主要分布在冲沟中,第四系之下强风化泥质粉砂岩及强风砾岩,厚度。库区覆盖层厚度,平均厚度,为地基承载力特色值fak≤200KPa的中软土,依照建筑抗震设计规范场所类另为中软场所土Ⅱ类。库区基本不存在砂土地层,故不会产生砂土液化。库区抗震基本烈度为6度,设计基当地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,对应设计特色周期为。2.7地下水2.7.1含水层的种类及特色上层滞水/岩石裂隙水/下降泉/可塑-软塑性水质解析库区地下水有二各种类:一种为赋存于粉质粘土或含砾粉质粘土以及淤泥质粉质粘土中的上层滞水,主要接受大气降水的补给,沿基岩面向沟中排泄;另一种为岩石裂隙水,赋存于岸坡浅部风化裂隙中,只在雨季暂时性含水,接受大气降水的补给,经短暂迳流,排泄于周边沟谷中。钻进过程中,沟谷岩坡上未见有地下水,沟谷底部粉质粘土与基岩接触部位偶见有地下水,呈下降泉的形式排出,流量约。库区分布1条北南向主冲沟、东西向及北西-南东向2条支沟,北南向主冲沟中可见泉点3个,从北向南编号依次为泉点1、泉点2、泉点3。泉点1:渗水不聚中,渗水面较大,总渗水量约,地层为浅灰色粉质粘土,很湿、可塑-软塑;泉点2:渗水滴较聚中为粉质粘土与泥质粉砂岩分界面,渗水量;泉点3:为下降悬挂泉,渗水量,地层为粉质粘土。北西-南东向支沟渗水量;东西向支沟在勘探时期雨雪后渗水量可达;东西向支沟在勘探时期雨雪后渗水量可达0.30m3/h,尔后渗水量逐渐减小,最后趋向枯竭。2.7.2地下水对混凝土的腐化性议论依照《岩土工程勘探规范》[GB50021-2001],场所环境属亚热带湿润季风气候区,场所环境种类为Ⅱ类。(库区水清明透明,经水试验库区水为HCO3-Ca型水,PH值为,损害性CO2含量。按规范议论标准,地下水对混凝土无腐化性,对混凝土构造中的钢筋无腐化性,对钢构造具弱腐化性。)库区水型?按规范议论标准,地下水对混凝土的腐化性?对混凝土构造中的钢筋的腐化性?对钢构造的腐化性?2.8尾矿库库区岩(土)体的浸透性对库区土层进行了现场渗水试验,对岩体进行了钻孔压水试验,并对钻孔进行了简单水文察看。2.8.1钻孔压水试验成就计算钻孔压水试验成就表(对坝轴线两个钻孔及库区内一个钻孔的岩石地基分别作了钻孔压水试验,每孔作了一个试段,试段长度,试段压力为0.3MPa,压水试验成就见表钻孔压水试验成就表。2.8.2第四系覆盖层渗水试验成就计算在坝基及库区范围内共作了三个试坑渗水试验,其试验对象全为粉质粘土,试验采用单环法,环内水柱保持在10cm,试验中使用量杯计量,渗水试验成就见表渗水试验成就表。单环法?/量杯计算?渗水试验成就表2.8.3尾矿库库区的浸透性室内岩块浸透性试验结果:泥质粉砂岩浸透系数为××10-7cm/s,平均浸透系数为×10-7cm/s;砾岩浸透系数为××10-6cm/s,平均浸透系数为×10-6cm/s。压水试验结果:泥质粉砂岩浸透系数为××10-7cm/s,平均浸透系数为×10-7cm/s。试坑渗水试验结果:粉质粘土浸透系数为。平均浸透系数为0.0034cm/s。依照室内岩块浸透性试验、钻孔压水试验、试坑渗水试验结果覆盖层粉质粘土浸透系数k=0.0034cm/s为透水层、泥质粉砂岩浸透系数×10-7cm/s为不透水层、砾岩浸透系数×10-6cm/s为微透水层。)))室内岩块浸透性试验结果依照钻孔简单水文察看,少部分孔段强风化岩层存在漏水现象,经过尾矿库区工程地质测绘及工程地质钻探,未发现库划分水岭有构造断裂和大的构造破碎带。库区覆盖层虽为透水层,但主要分布在坡槽、坡脚及冲沟中,库划分水岭主要为中风化泥质粉砂岩夹砾岩,分水岭厚度﹥100m,依照钻孔压水试验及室内岩块浸透性试验结果,分水岭的岩石为不透水-微透水层,因此,库内污水不会穿过分水岭浸透。第三章尾矿库库区的主要工程地诘问题及议论3.1地基承载力依照土工试验结果及标准贯入试验结果初步确定覆盖层地基承载力见表10。土工试验及标准贯入试验结果与覆盖层地基承载力表表10地层土工试验标准贯入试验岩土名称孔隙液性指数承载力基本标准承载力标准编号maxminxm比(e)(IL)值(KPa)值值(KPa)(1-1)粉质粘土0.840.26220117.368.68.0205(1-2)含砾粉质0.920.2819510.5668.027.2190粘土(2)含淤泥粉0.990.511455.24.64.854.7140质粘土依照土工试验、标准贯入试验统计计算结果,结合工程实践经验,库区岩土层地基承载力特色值综合取值以下:(1-1)粉质粘土fak=200KPa(1-2)含砾粉质粘土fak=190KPa(2)含淤泥质粉质粘土fak=140KPa(3-1)强风化泥质粉砂岩fak=300KPa(3-2)中风化泥质粉砂岩fak=850KPa(4-1)强风化砾岩fak=400KPa(4-2)中风化砾岩fak=1100KPa3.2尾矿库的坝基及坝肩牢固、浸透性议论3.2.1尾矿库坝基牢固性议论1.坝轴线覆盖层为?(含砾粉质粘土及含淤泥质粉质粘土,分布在坝轴线中部冲沟中,厚度6.0-8.0m,土层为承载力不高、压缩性高的中软土,土层分布不平均,不宜作尾矿坝基础持力层。)2.坝基及坝肩泥质粉砂岩倾向2°左右,倾角15°左右,为倾向上游的缓倾斜岩层,无引起滑动的倾向下游的缓倾斜柔弱构造面或破碎带。3.中风化泥质粉砂岩承载力较高,弹性模量高,压缩性小,均质,不会使坝体产生过大沉降或不平均沉降。从上述解析,尾矿坝以中风化泥质粉砂岩为地基持力层,牢固性好,不会产生较大的沉降或不平均沉降。岩石无倾向下游的柔弱构造面,坝基不会产生滑动。坝基泥质粉砂岩属易消融岩石,要注意开挖此后的坝基防范浸水,保持其牢固性。3.2.2坝肩牢固性议论坝肩主要为强风化?(坝肩主要为强风化泥质粉砂岩夹砾岩,基岩倾向上游,且倾角和缓,坝右肩原始地形已形成高、坡度近75°的岩质边坡,该坡目前处于基本牢固状态。坝基开挖将在坝右肩形成高、坡度60°-75°的岩质坡,该坡坡度值已大天软质岩石坡度赞同值,处于不牢固状态,为保证坡体的稳一性建议除去土层及强风化层,开挖形成坝肩坡度不陡于。同时在开挖过程中,在坝轴线纵断面上,在坝轴线的上下游将各形成一个高6.0-8.0m的土质边坡,为保证施工的安全建议该两个土质边坡以1:2.00的坡度值进行分层开挖。并且在坡顶和基槽中设置简单排沟渠及降水井,防范地下水及地表水浸入。3.2.3坝基浸透性议论坝基以中风化泥质粉砂岩作天然地基,岩质平均,浸透系数(k)为××10-7cm/s,平均浸透系数为×10-7cm/s,为不透水岩层,因此,坝基无浸透之虑。为防范上游水沿坝体与坝基界面下渗,对坝基周边岩土体宜采用注浆进行防渗办理。3.3库区边坡牢固性议论从平面图及剖面图上看,库区土层分布不厚,并且主要分布在坡槽、坡脚及冲沟中,土层厚度小于8.0m,形成和缓的自然地形。库区边坡主要为强风化泥质粉砂岩及强风化砾岩,为斜向或反向边坡,边坡上无外倾的柔弱构造面,其边坡坡度赞同值的在赞同范围内,在自然状态下边坡基本牢固。尾矿库区为三面环山一面对沟的半封闭地形,库区边坡坡度一般10°-28°,尾矿坝右肩有一岩质边坡,坡高,坡度75°,边坡覆盖层较薄,主要为中等风化泥质粉砂岩夹砾岩,坡向东,坡向与岩层倾向垂直,倾角和缓,边坡目前处于基本牢固状态。库区在工程地质测绘中,未发现有边坡不牢固现象。第四章天然建筑资料库区天然建筑资料为粉质粘土及含砾粉质粘土,该资料成份较均一,可塑-硬塑状、压缩性中等,含砾粉质粘土粗料(d≥5mm)含量<10%。主要物理力学指标:含水量22.3%-29.8%、天然容
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