河南尾矿库工程地质勘察报告

'建筑资料下载就崔算龙网有限公司尾矿库工程地质勘察扌艮吿二0一o年八月 建筑资料下载就崔算龙网***有限公司尾矿坝库工程地质勘察报告院长:总工程师:技术负责:工程负责:报告编写:审核:审定:校对:二O—0年八月 建筑资料下裁就崔级龙网1.概况1・1工程概况1.2自然地理及社会经济概况1・3勘察目的、任务与技术要求1・4勘察设计的依据与原则1・5勘察方法及完成工作量1.6勘察工作质量评述2•场地工程地质条件2.1区域地质构造概况及地震2.2地形地貌2.3地层岩性2.4原位测试成果2.5地质调绘成果3.水文地质条件3.1流域概况3.2气象水文3.3地表水3.4地下水4•工程地质分析评价4.1地层评价建筑资料下载就崔算龙网 3.2各岩土层承载力特征值及变形指标4.方案论证5.防护措施建议6.1工程措施6.2生物措施6.3边坡检测6.天然建筑材料7.结论与建议 建筑资料下OM龙网1.土工试验成果表附图表2・尾矿坝（库）勘探点平面布置图3.工程地质剖面图4•钻孔柱状图 建筑资料下裁就崔级龙网1•概况1.1工程概况***有限公司拟在XX县建尾矿库。受***有限公司委托，***对拟建尾矿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。我院于2010年7月24日组织人员设备进入场地施工，2010年8月3日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XX县位于。南与湖北大悟、河南新县接壤，东以竹竿河为界与光山县为邻，北隔淮河与息县、正阳相望，西与狮河区、平桥区毗连。县城西距信阳市45公里，北距省人民政府所在地郑州市373公里。信叶公路（信阳至叶集）横穿XX东西,罗淮（XX至淮滨）、罗宣（XX至宣化店）公路纵贯县境南北,“十”字形的公路网络沟通豫南同皖西、鄂东北的广大区域。县境东西宽41公里，南北长63公里，面积2065平方公里。XX县现行行政区划：10乡9镇、272个行政村、26个居委会、5035个村（居）民小组，710239人。XX境内地势西南高，东北低。从南部的王坟顶（海拔841米）、西南部的灵山（海拔827米）两高峰向东北层次下降，形成弯月形的南部山地。中南部为丘陵。丘陵以北为洪积物形成的肺状黄土垄岗。与黄土垄岗相衔接的北部、东部、西部和中部，是分别由淮河、竹竿河、湖帀河和小潢河切割冲积而成的鸡爪形的沿河平原。全县土地构成比大致为五山一水四分出。XX县已探明的矿产有20种，其中黑色金属有钛磁铁、磁铁、金红石，有色金属有铅锌、钩、铜、钳、锐，贵重金属有 建筑资料下裁就崔级龙网金、银，非金属有珍珠岩、膨润土、沸石、瓷石、萤石、大理石、钾长石、硫磺、石棉、煤等，矿产地共有56处，一些非金属矿产如珍珠岩、膨润土、萤石等地质条件好，储量大，品位高，有可观的储量，已成为优质矿种。淮河、淤河、竹竿河、小潢河从XX穿境而过，年平均水总量为34.62亿立方米。全县水资源总量为28.09亿立方米，可利用水资源总量稳定在10.87亿立方米。XX县交通条件优越，京珠高速、沪陕高速、宁西铁路、G312、S339等连接东南西北。拟建尾矿库位于XX县山店乡金城村黄湾河南鑫恒矿业有限公司选厂北侧山谷内，有简易公路与山店村、熊店村相连通往山店乡驻地，并与XX县交通网相通，交通尚便利。尾矿库与选厂直线距离约200米，H尾矿产量约79.2吨，尾矿库三面环山，一面为冲沟出口，东高西低，初期坝坝底标咼▽120m,坝顶标咼▽127m,后期坝坝顶标咼▽133m，总坝咼13m,相应总库容17万立方米，有效库容14万立方米，设计使用年限9年，本尾矿库等级为五等库。拟建工程包括初期坝、尾矿堆积坝、排水构筑物、回水系统等。1.3勘察目的、任务与技术要求拟建物工程重要性等级为三级，场地复杂程度等级为二级，地基复杂程度等级为二级，按《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)第3.1.4条规定，岩土工程勘察等级为乙级。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，为尾矿库(坝)设计提供基础资料及岩土设计参数。 建筑资料下裁就崔级龙网本次勘察的任务是通过地质测绘、勘探(钻探、静探)、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。1.3.1工程地质勘察技术要求1、查明库区内地层结构、地质构造、岩土工程特性、地下水埋藏条件；2、查明库区岩土物理力学性质及渗透性；3、查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势，并对场地的稳定性作出评价；4、划分场地土类型、建筑场地类别、地震烈度，评价场地的地震效应；5、提供工程设计所需要的岩土设计参数。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)2010年测绘的1:2000的现状地形图;(2)《岩土工程勘察规范》(3)《土工试验方法标准》(4)《工程地质手册》(5)《尾矿库安全技术规程》1.3.2勘察设计基本原则:(1)按照国家有关规范执行,(GB50021-2001)(2009年版)；(GB/T50123-1999)；(第三版);(AQ2006-2005)。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； 建筑资料下裁就崔级龙网（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在收集区域地质资料的基础上，采用工程地质调绘、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，综合评价拟建场地工程地质特征。1.5.1地面调查和工程地质调绘对尾矿坝（库）区及两侧地段开展1:2000地质调查，主要查清及验证地层岩性、地质构造、不良地质现象及植被发育情况。测绘时对岩性、构造耍重点观察和描述，第四系划分其成因类型。调查斜坡异常点、区的分布位置；特殊地貌形状；地层岩性、构造界线、软弱夹层、各类岩性接触界面；构造、节理发育程度等，布设各类调查点15个。1.5.2钻探钻探采用GP100型工程钻机进行，开孔①110mm,终孔①91mm,场地地表主要为冲湖积淤泥质土、冲洪积粉质粘土、砂、碎石土及坡残积土，现场取扰动砂样。1.5.3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11个勘探孔，其中坝轴线布置勘探线一条，勘探点4个；库区排洪涵洞布置勘探线一条，勘探点7个。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钻孔标贯孔个2取样孔个2取土标贯孔个3静探孔个3鉴别孔个1钻探总进尺米/孔152.8/11原位测试动探试验米0.13静探试验米12.16标贯试验次5取样岩样件7土样件3野外地质调查约0.2km21.6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。 3•区域地质构造概况及地震3.1区域地质背景尾矿库区位于大别山北麓，属秦岭造山带东延部分，由多个形成于不同构造环境,有着各自独立的建造特征、变形变质和构造演化序列的构造地层地体组成，经历了多阶段、多期次构造运动，经过多次聚合后拼帖并焊结为一体的复杂构造带。桐柏一商城断裂（F3）是秦岭褶皱带（北部）与桐柏一大别褶皱带（南部）的分界断裂；而横贯秦岭褶皱带内的松扒一龟山一梅山断裂（F2）是南秦岭和北秦岭两大复合地体的聚合边界线（图2-1）。3.2IX域地层根据区域构造单元划分，工作区位于区域性桐柏-商城断裂以南，地层属于桐柏-大别变质核杂岩隆起带地层区，地层划分见下表4o区域地层单位划分一览表表4系（岩）群统（岩）组、层代号接触关系第四系全新统冲洪积层Qal+pl更新统残坡积Qel+dl泥盆系南湾组Dn未接触推覆构造下古生界定远组Pzld浒湾区域构造混杂岩片麻岩基质PtHgn3.3区域地质构造本区为桐柏-大别线性强应变带，经历了长期的地质演变，地质构造错综复杂。根据区域地层及沉积建造组合、岩浆活动、变质变形及地球物理特征，区内主要发育多期次的韧性变形以及以脆性变形为主的推覆构造和断裂构造。建筑资料下裁就崔级龙网3.3.1断裂构造（1）龟山-梅山断裂（F】）位于场地以南，断层走向西北一南东向,倾角55。-65°,属压扭性断裂，该断裂时代较老，从白垩系到现在活 动频率很低，在信阳盆地被白垩系基岩层所覆盖，因此对场地地基土稳定性无影响。（2）信阳-方集断裂（FJ走向NWW,倾向NNE,为一全新微弱活动的岩石圈断裂。该断裂带为平原与山区边界，对中生代火山岩分布起明显的控制作用。（3）张湾-平桥断裂（FQ该断裂为第四系覆盖，北段走向北东，南段走向北北东，倾向推测为南东，具压扭性。该断裂与信阳-方集（F2）断裂交汇处于1913年2月7日曾发生5级地震。但在平桥及其以南地区，断裂通过处地貌为一宽阔的沟谷，没有发现错断I、II级阶地和第四系，因而推断该断裂南段第四纪活动微弱，主要是北段活动。3.3.2韧性变形带（1）春秋庙韧性剪切带位于区域北部张湾、春秋庙一带，SNW-SE向延伸出区域，是区域上桐商断裂的一部分。构成殷棚构造地层地体与定远构造岩块的拼合带。该韧性剪切带宏观上表现为一宽约500米的强应变带，往往由二至三条较小的强应变带和透镜体状弱应变带组成网结状韧性剪切带系统。（2）天平皈韧性剪切带天平皈韧性剪切带位于春秋庙韧性剪切带南侧，天平皈一带，沿NW-SE方向展布。北西被灵山岩体侵入，向东延伸与春秋庙韧性剪切带汇合，是区域上桐商断裂的一部分。剪切带内发育宽约2km的强变形构造岩石组合，剪切带下盘为浒湾区域构造混杂岩中深变质岩系，剪切带上盘为定远组浅变质地层，剪切带中面理、线理清楚，褶皱构造发育。（3）余洼韧性剪切带余洼韧性剪切带位于区域中部坟园冲、孙湾、余洼一带，沿NW-SE建筑资料下裁就崔级龙网向展布，构成熊店榴闪岩块的南部边界。在余洼韧性剪切带内分布着宽约100米的糜棱岩，糜棱岩面理主要由白云母、丝带状石英、碎粒化角闪石、石榴石等矿物定向排列而成。 3.4新构造运动及地震场区区域地质构造上处在桐柏-大别造山系中段，构造单元为大别山杂岩变形带。小区域上位于大别山字型弧形盾地内侧构造带西部，基底为元古界变质岩系地层，经多期构造活动，特别是燕山期岩浆活动较频繁，将早期变质岩体切割得支离破碎，使该区大面积侵入花岗岩岩体。区域属中低山地貌，山谷狭窄，山脊尖悄，多呈“V”字沟谷，区域最髙峰王坟顶海拔839米，地形相对髙差大，表明新构造运动主要为垂直方向上的上升运动，大别山区古陆持续隆起，沟谷下切，在冲沟两侧发育不对称阶地；山前倾斜平原发生广泛沉降，其早期具明显继承性，晚期则表现为振荡性沉降。进入全新世以来，该区仍处于南北向顺扭应力场中，地壳活动仍较活跃：淮河上游及南侧各大支流发育不对称河谷，且历史地震记录也比较多。据历史地震记载，2000年3月，在距场区约150km以外的湖北省发生一次5级左右的地震，区内有震感，有少数陈旧房屋墙壁开裂，无人员伤亡；一九七四年至一九七六年，邻区潢川、固始等地多次发生地裂缝，均反映该区新构造运动相对较活跃。根据对本次勘察资料和区域地质构造资料的分析表明，尾矿库场地内地质构造较简单。2.场地工程地质条件2.1地形地貌尾矿库位于XX县最南端的冲沟地带，冲沟全长约300米，沟谷海拔120m-150m,沟谷最大相对高差约30m,冲沟两岸地貌属构造剥蚀低山丘陵地貌单元，地势总体东高西低，沟底地形起伏相对平缓，平均坡度0.07,最小坡度0.02；冲沟呈“U”字型，两侧地势相对较陡，南侧自然坡角一般20-30°,北侧自然坡角一般30-40°，地表植被较发育，沟建筑资料下裁就崔级龙网谷中有少量第四系冲湖积（Qf*1）淤泥质土及冲洪积（Q,t）粉质粘土、砂砾石堆积，一般厚约3-4米，其下全-强风化花岗片麻岩层厚约3-5米，下部为中风化岩层；两侧山坡局部岩石出露，显示岩性为花岗片麻 岩，山坡地表覆盖残坡积土，厚约0-2米，其下全-强风化层厚约4-8米，下部为中风化岩层，中风化岩层均未揭穿。经实地调查，花岗片麻岩倾向南，倾角约30。。地表水为沟谷中的溪流，流量年度变化较大。2.2地层岩性特征及分布通过工程地质钻（静）探及现场地质调查，查明尾矿坝（库）区地层岩性如下（由上至下描述）:①淤泥质土（Qf*）:深灰色，饱和，软塑，局部流塑，以粘性土为主，含有机质约占6%,局部见未腐烂植物根茎及腐木，具腐臭味，干强度及韧性差，标贯试验击数3.0-5.0击，静力触探锥尖阻力平均值0.37MPa,侧阻力平均值18.9KPa,该层见于沟底各钻孔中,层厚1.6-4.3米。②碎石（Q/W）:黄褐色，饱和，稍密，粒径大于20mm以上的颗粒约占总量的50%,棱角状，最大粒径大于100mm,孔隙充填中粗砂；级配差，分选性较好，母岩成分为花岗岩，矿物成分以石英、长石为主，次为云母及角闪石等；圆锥动力触探（N63.5）试验击数4.0-12.0击，层厚0.5-1.3米。③坡积土（Q：；,tp,）:黄褐色，稍湿，松散，组分以花岗岩碎屑及粘性土为主。该层于山麓边缘半坡一带分布，见于TCI、TC2、TC3、TC4探槽，层厚0.2-0.4米。④强风化花岗片麻岩（Pt）:黄褐色，主要由长石、石英、角闪石等矿物成分组成，岩石因受风化影响，原岩结构破坏较严重，岩芯多呈砂状及碎块状；岩体基本质量等级为V级。标准贯入试验击数N=53.0-69.0击，层厚1.1-2.1米。⑤中风化花岗片麻岩（Pt）:浅灰、灰白色，主要由长石、石英、建筑资料下裁就崔级龙网黑云母、白云母等矿物成分组成，岩石因受风化影响，原岩结构破坏较严重，岩芯多呈砂状及碎块状，局部夹中风化岩体，岩芯采取率50%左右；岩体基本质量等级为V级，层厚10.2米。2.3岩（土）物理力学性质静探统计表 标贯统计表动弹统计表岩石单轴抗压强度统计表1.4场地土类型与地震动参数该场地土类型为中软一坚硬土，场地覆盖层厚度W3・0m,场地类别为II类。按《建筑抗震设计规范》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，尾矿坝（库）沟谷内，表层为2m左右冲洪积层;山坡表层为残坡积土，一般厚度小于lm,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，尾矿坝（库）山高坡陡谷深，局部岀现掉块现象，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。2.4原位测试成果根据各层土的现场圆锥动力触探成果，进行分层统计，根据统计结果结合地区经验，综合评价砂土及碎石土的密实度。表2重型圆锥动力触探试验成果统计表层号统讣范围值Wt标｝变异系数标准值密实度原位测试动力②124.0-12.0&42.4660.2937.1稍密 标贯诩佥④253.0-69.061.0静力①124.0-12.08.42.4660.2937.1稍密2.5地质调绘成果据现场工程地质调查，尾矿坝（库）区内岩石节理发育，笫四系覆盖物厚约2-4米，场区内未见对工程产生不利影响的断层、滑坡等不良地质现象。3•水文地质条件3.1流域概况区内水系属淮河水系，最大河流为竹竿河，竹竿河为淮河一级支流,区内地表水均汇集于竹竿河及其支流。3.2气象水文场区地处亚热带向暖温带过渡区域。由于群山连绵，起伏较大，具有明显山区气候特征，季风影响明显。年最高气温42.5°C，最低气温・17.3°C,平均气温15.2°C,年均降雨量1049mm,雨季多集中在月份，多年平均无霜期226天/年，属湿润性气候。区内植被发育，以乔木、灌木为主。2.3地表水沟内有一小溪由东向四流过，河谷两岸为陡ill肖的山体，高差约20m,落差较大，勘察期间坝址处水流量V0.5m3/s,水量受降水控制，变化范围很大。2.4地下水尾矿坝(库)及其附近地段地下水类型主要为上层滞水、孔隙潜水、 风化基岩裂隙水。上层滞水主要分布于淤泥质土及粉质粘土层中，水量一般；下部砂砾石层中赋存孔隙潜水，水量较丰富，主要接受大气降水的补给；岩石裂隙水赋存于岸坡及沟底全一强风化的花岗片麻岩中的风化裂隙中。地下水主要补给来源为大气降水渗入补给，其沿浅层中风化岩界面运移赋存，地下水迳流方向由东向西迳流，部分浅层地下水以小股泉或湿地形式排泄，流量约0.1-0.2m3/h,人为开采地下水活动微弱，开采量小。1.5水质分析评价2.工程地质分析评价2.1地层评价尾矿坝(库)揭露地层zkl〜zk2、zk4、zk5〜zk6钻孔上部为第四系全新统冲洪积的砂、碎石层，下部均揭露花岗岩，稳定性较好。2.2各岩土层承载力特征值及变形指标根据室内土工试验、原位测试结果综合分析，提供各层土的承载力特征值fak(kpa)＞压缩模量Es(Mpa)及变形模量Eo(Mpa)如表3。表3各层岩土承载力特征值及变形参数值层号①②③④⑤⑥fak(kpa)100180200280350450E“(Mpa)5.015.020.030.05、不良地质作用4築龍網■zhulongxom建筑资料下裁就崔级龙网6.防护措施建议根据尾矿坝（库）特点，结合工程投资情况，拟采用工程措施与生物措施相结合的综合治理措施，以期达到最佳治理效果，有效保护下游选矿厂等设施及人员的安全。 针对尾矿坝（库）坡体采取安全、经济、合理的防护措施，主要方法建议如下：6.1工程措施6.1.1拦挡工程根据尾矿坝（库）实际情况，经调查、分析论证，建议尾矿坝（库）利用第⑤层作为天然地基基础持力层，坝内侧堆放大块石，以提高大坝的稳定性和抗冲击能力。排水涵洞以第④层作为天然地基基础持力层6.1.2排导工程在沟谷两侧第四系沉积厚度大且形成陡崖、河沟距道路较近和尾矿坝（库）工程设施等地段，建议采用护堤工程对河道进行加高和加固，并在局部区域对河道进行拓宽，使汛期可能引发的小型泥石流能够安全通过，输入到下游河道中。基础建于基岩之上，地面以上高度2m,厚25~50cm。6.2生物措施水土流失严重区域，是形成泥石流重要物源区之一。生物措施的设计要考虑能够减弱流水面蚀作用和水土流失的强度，减少泥右流的固体物质来源，同时优化该区域的生态环境。6.3边坡监测坝体堆砌时对该尾矿坝边坡监测，即对不稳定边坡的范围、移动方向和速度以及地下水等进行观测，通过分析取得的观测定量数据，分析判定边坡的稳定性及活动性，切实掌握其动态变化及发展趋势，以便及建筑资料下裁就崔级龙网时采取相应的补救措施。7.结论与建议（1）尾矿坝（库）位于XX县,为深切割陡窄地形，沟谷发育，山谷多呈“V”型，坡度为40-60°左右。 （2）尾矿坝（库）属于华北古板块与秦岭造山带接触带北侧，华北地台南缘。地表出露的地层为燕山期（丫）花岗岩，第四系（Q）砂质粘土、粘土、砂砾石等。（3）尾矿坝（库）面积约为0.04km2,流域内植被覆盖较好，据估算，植被覆盖率约为50%o（4）勘察场地地下水属孔隙潜水，水质较好，对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性；（5）勘察场地的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g,场地地基土类型为中软-中硬土，场地类别为II类。属建筑抗震不利地段，场地内沟底表部存在液化土层分布，建议予以挖除。（6）建议对尾矿坝（库）大坝采用排水等工程措施与生物措施相结合的综合治理措施。（7）建议做好坝体的排水和反滤以及地表水的疏通工作，提高坝基抗滑能力，确保坝基的稳定。'