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1、精选优质文档-倾情为你奉上定南县翔龙矿业有限公司子背坑尾矿库工程地质勘察报告二一二年十月定南县翔龙矿业有限公司子背坑尾矿库工程地质勘察报告审 核：项目负责：编 写 人：提交单位： 时 间：二一二年十月目录附 图：1、定南县翔龙矿业有限公司子背坑尾矿库工程地质平面图2、工程地质剖面图113、工程地质剖面图224、工程地质剖面图335、ZK1-ZK5钻孔柱状图附件：定南县翔龙矿业有限公司子背坑尾矿库勘察技术要求专心-专注-专业1工程概述1.1工程概况定南县翔龙矿业有限公司子背坑尾矿库工程坝址位于定南县城北东东约23 km处。行政隶属定南县鹅公镇镇田村管辖。子背坑尾矿库沟谷呈北东南西走向，为一狭长沟
2、谷，一般无地表径流，但在雨季地表水流量较大。纵坡降为17.1，南西高北东低。尾矿库工程由尾矿坝、排水涵管、溢洪道等系统构成。拟建尾矿坝坝高30.0m，尾矿库级别为5等，排水方式采用排水涵管方式，左坝肩设溢洪道。坝高30.0m，长约68m,坝顶标高390.00m。1.2目的任务根据国家有关规范，结合甲方要求，本次勘察的主要目的任务是查明尾矿坝坝基区及尾矿库工程地质条件，为库坝建筑设计提供依据，主要勘察工作内容为：（1）查明库内是否存在不良地质现象（如滑坡，断层，溶洞等）及向周边的渗漏通道。提供区域地震烈度。（2）查明坝基地层分布情况，揭示各地层埋深。提供各地层承载力、总应力与各岩层的抗剪强度（粘
3、聚力、内摩擦角），提供各地层渗透系数，提出相对隔水层线，遇到软弱地基增做压缩试验，提供固结系数Cv、Ch值。（3）查明尾矿坝坝基地段有无影响坝体稳定性的不良地质构造如断层、岩溶、软弱夹层、崩塌堆积体等。若有，查明其分布范围和影响程度并提出处理措施。（4）查明坝基地下水的类型、埋藏条件、水位变化规律、补给条件及水理性,当需采取降水措施疏干基坑等施工方案时，估算基坑涌水量。（5）查明排水、排洪系统各地层地基承载力、地层分布情况及物理力学指标，遇到软弱地基增做压缩试验。（6）查明料场储量及物理力学性质，其储量不少于本工程所需储量的2倍（土石料为10万m3）, 其物理力学性质是否满足筑坝要求，查明块石
4、的风化程度、块度、饱和抗压强度及软化系数等物理力学指标。1.3勘察执行技术标准岩土工程勘察技术规范（YS52022004J3002004）选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ190）建筑地基基础设计规范（GB500072011）建筑抗震设计规范（GB500112010）中国地震动参数区划图（GB183062001）尾矿库安全技术规程（AQ20062005） 工程地质手册(中国建筑工业出版社，第四版)1.4工作概况本次勘察主要采用以工程地质测绘为主，结合工程地质钻探、槽探开展工作。工程点主要布设在坝址及上、下。其中在坝轴线上布设3个钻孔（ZK13）、坝址上、下各1个钻孔（ZK4、ZK5），排水涵管布置
5、探槽2条（TC1、TC2），溢洪道结合坝址钻孔（ZK3），布置探槽2个（TC3、TC4）。探槽以深入强风化基岩1.5m为准。钻孔深度控制原则：控制性钻孔深度为坝高的1.0倍，其它为一般性勘钻孔，一般性钻孔为坝高0.5倍钻孔深度，同时各钻孔必须钻进中风化岩层深度不小于5m。地形图由甲方提供。野外工作自2012年9月22日开始，至9月28日结束，之后转入室内资料整理汇编。各项工作都严格按有关规范执行。勘察质量符合要求，成果资料可作为设计依据。主要完成实物工作量见下表。完成实物工作量一览表 表1名称比例尺工作量备注工程地质测绘1:10000.2km2水文地质调查0.2km2钻孔92.4m/5个探槽4
6、个2区域地质概况2.1 自然地理条件定南县翔龙矿业有限公司子背坑尾矿坝（库）位于定南县鹅公镇镇田村，有简易公路从矿区东侧通过，并与安远定南公路相接，交通基本便利（见插图1：交通位置图）。尾矿库位于矿区北部的子背坑内，子背坑基本呈北东南西向，为一狭长的“V”型沟谷，两侧山势陡峭，植被繁茂。汇水面积约0.15km2。 插图1： 交通位置图定南县地处亚热带湿润性气候区，日照充足，雨量丰沛，气候温和，无霜期长。据定南县气象局资料统计，年最高气温为40，最低气温-5，历年平均气温为1820，全年无霜期为280天；年平均降雨量1500mm左右，年均蒸发量为1487.3mm。1012月及次年1月为枯水期，3
7、6月为丰水期，其余月份为平水期。79月为台风暴雨季，年均暴雨次数为34次，其特点是历时短、强度大，易诱发山体崩塌、滑坡、泥石流灾害的发生。矿区经济以农业、林业为主。农业盛产大米、瓜果；林业除杉、松、竹、茶叶外，果业近几年发展较快；工业仅有小型加工业，水电自给有余，经济产业相对单一，村民收入有限，劳动力充足。尾矿库区主要为低山地貌，山体高大雄峻，最高海拔位于矿区的中部，标高611m，最低海拔位于尾矿库北侧下方山沟的小溪中，标高332m。最大相对高差279m，一般高差80150m。沟谷发育，多呈“V”型谷，自然坡度2535，局部大于40。山体主要由条带状混合岩和花岗岩构成，岩石破碎，风化较强烈，残
8、坡积层厚一般12m，强风化层厚一般36m。尾矿库区内植被覆盖率达到75%左右，山林茂密，多为杂木、松、杉等，区内无需特别保护的珍稀植物资源，无生活饮用水水源保护区、名胜古迹、风景区、自然保护区等重要环境敏感点。尾矿库下方山沟中有一条小溪自南西向北东流经矿区，汇入定南河支流，河水长流不断，流量500010000m3/d，水量丰富，水质较好，小溪的主要水体功能为排洪及农田灌溉。2.2区域地质构造特征区域上处于三南-寻乌东西向复杂构造带中东段南侧，为龙南足洞-定南车步-寻乌桂竹帽东西向断裂带、定南九曲-安远新田圩北北东向断裂带的交接复合部位。受区域构造影响，矿区断裂构造较发育。2.3 地层及岩性库区
9、内为花岗岩、混合岩分布区，地层仅在矿区的沟谷低洼一带有第四系松散堆积物分布。1、混合岩(Mb)主要分布于库区尾部南侧一带。由于受花岗岩侵入影响，其平面展布形状极不规则，出露面积为1.2km2为震旦系上统老虎塘组变余石英砂岩、千枚岩夹数层炭质板岩、含炭变余砂岩，受多期次构造活动、岩浆侵入影响，变质作用强烈形成分布广泛的条带状、条痕状混合岩，岩石普遍具有硅化蚀变，靠近花岗岩处之混合岩，已大部分变质为花岗质混合岩。混合岩中条带状构造清楚，片理普遍发育，产状：走向为北北东向，倾向大多为北西，偶尔倾向南东，倾角5070。条带状（或条痕状）混合岩：呈灰绿色至灰黑色，条带状（或条痕状）构造，块状结构，基体主
10、要由黑云母片岩、绿泥石云母片岩、含石墨云母片岩及变质石英细砂岩、千枚岩组成。脉体主要由花岗质、石英条带组成。基体与脉体比为1：2，两者相间构成明显的条带状构造岩石。2、第四系（Q4）冲洪积层（Q4al+pl）：分布于矿区东部山沟小溪沿岸。岩性为低液限粘土、粘土质砂、中粗砂、角砾土、碎石土等。粘性土呈可塑状，砂类土呈松散状，碎石土呈松散-稍密状，厚度36m。残坡积层（Qdl+el）：分布于山坡表层，为低液限粘土等，呈松散-可塑状。厚度变化较大，山顶较薄，低洼处较厚。3 岩浆岩库区分布的主要岩性。区内岩浆活动强烈，在混合岩中常见贯入形状极不规则的小花岗岩脉或岩瘤。岩石类型主要有中细粒黑云母花岗岩（
11、3b），次为细粒白云母花岗岩（3m），局部见石英斑岩脉（Q），沿近东西向断裂充填。岩石风化强烈，全-强风化厚度510m，局部大于10m，开挖易造成较严重的水土流失现象。 2.4 构造区内断裂构造按其结构面性质、相互生成关系、空间展布特点，大致可划分如下组断裂。1、东西向断裂：分布在库区外南侧，混合岩与花岗岩的内接触带边部。产状总体呈东西走向，忽南忽北，倾角7590。呈硅化带形式展现。带宽12m。结构面呈舒缓波状，挤压片理发育。断裂性质为压扭性，属早期断裂，受后期断裂影响被掩盖，显得不发育。2、北北东向断裂：该组断裂在库区外南东侧多见，规模较大，连续性好。在平面上,其断裂形迹大多呈右行式排列，结
12、构面呈舒缓波状。破碎带宽度25m，局部地段达20m。带内硅化蚀变明显、挤压片理发育。断裂擦痕明显，显示断面呈反时针扭动，断裂性质为压扭性。多倾向北西，局部倾向南东东，倾角7085。该组断裂在区内反映强烈，致使混合岩呈近南北走向片理发育，形成时间上晚于东西向断裂。3、北东-北东东向断裂：属北北东向断裂伴生的一组呈顺时针扭动的压扭性断裂。带宽度0.72m。结构面呈舒缓波状，具擦痕及挤压片理。多倾向南东，少倾向北西，倾角6080。该断裂切割了石墨矿体，使矿体发生相对扭动，错距一般为1020m。4、北北西向断裂：属北北东向断裂伴生的一组张扭性断裂，发育在库区尾部的南东侧。主要分布在松树山和老屋下一带，
13、呈有雁行式排列。大都以硅化破碎带形式展现。带宽13m，局部地段达15m。带内硅化蚀变明显。倾向北东或南西，倾角7085。局部地段受早期东西向断裂成份影响，在个别地点产状呈北西或北西西向展布。3库区水文、工程地质条件3.1地形、地貌及岩性特征拟建尾矿库位于矿区北部的子背坑内，子背坑基本呈北东南西向，沟谷全长约800m，宽度约150m，为一陡峻的“V”型谷，汇水面积约0.15km2。两侧山势陡峭，植被繁茂。地貌属剥蚀低山地貌（见图片1）。图片1 库区地貌（从下向上看）库区沟谷两岸多为陡坡地形，呈不对称的“V”型谷，右岸自然坡度3040，左岸2535。岩性主要为条带状混合岩和花岗岩。沟谷缓坡及坡底部
14、覆盖有1.02.0m的残坡积土；沟床底部局部基岩出露,部分覆盖有0.5-1.0m冲洪积堆积的碎石土、砂砾石（见工程地质剖面图）。3.2地震与场地稳定性评价评估区地貌上以低山为主，新构造运动以大面积间歇性上升为主。据江西省地震志资料，定南县地震较少，震级较小，一般小于5级，属小震及有感地震。据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）和江西省地震烈度区划图（2003年），矿区设计基本地震加速度为0.05g，设计特征周期为0.35s，抗震设防烈度为6度，设计地震分组为第一组。3.3库区构造特征库区主要发育的断裂构造有北北东向断裂及东西向断裂：北北东向断裂F1：20678，带宽度0.72m。结
15、构面呈舒缓波状，具擦痕及挤压片理。为顺时针扭动的压扭性断裂。被东西向断裂切割。东西向断裂F2：发育在库区尾部。以硅化破碎带形式展现。带宽13m。带内硅化蚀变明显。倾向北东5，倾角85。局部地段受早期东西向断裂成份影响，在个别地点产状呈北西或北西西向展布。节理裂隙。其产状J1: 12652，频数12条/m，长度24m，节理面平直，光滑，微张-紧闭，浅表有夹泥；J2:22068，频数1条/m，长度38m，特征同J1，浅表多张开，有夹泥。库坝区无其它大的构造及断层破碎带发育。3.4库岸稳定性及地下水类型3.4.1 库岸稳定性库区位于两岸陡峻的“V”字型沟谷内，区内分布的地层岩性主要为灰黑色中细粒黑云
16、母花岗岩。所发育的节理裂隙产状较陡，倾向与沟谷走向斜交。节理面与岸坡坡面都呈大角度相交，为有利组合关系，对库岸稳定性影响不大。 库区两岸岸坡坡面平直、陡峻，基岩出露，无与坡向同向的软弱结构面发育，无顺沟断层发育，勘察中未发现滑坡、泥石流、崩塌、地裂缝等不良地质作用。库岸稳定性较好。3.4.2地下水类型及特征子背坑山高坡陡，基岩基本出露，第四系覆盖层仅分布在坡脚及部分坡面。地下水主要为赋存于基岩强风化层中的裂隙水和第四系残坡积层中的潜水，水量小，勘察期间测得沟谷流量为1.1L/s；主要受大气降水补给，并向谷底及地形低凹处迳流排泄，随季节性变化较大。库坝区水文地质条件简单。根据样品分析结果，本地区
17、地表水及地下水按环境类型对混凝土结构具微腐蚀性；按地层渗透性对混凝土结构具微腐蚀性；场地土对建材无腐蚀性。4坝址工程地质条件4.1地形地貌坝址位于子背坑沟口上游100m处，该处呈 “V”型沟谷地貌，右陡左缓，坝址沟谷底宽815m，两岸岸坡陡峻，表层第四系残坡积层甚薄，局部基岩出露于地表，形成陡崖。4.2地层岩性、构造特征坝址处覆盖层主要为第四系冲洪积堆积砂砾石（Q4alpl）及碎石土（Q4ml），下伏基岩为花岗岩。该岩石风化强烈，地表多为全、强风化，物理力学强度一般。钻孔资料显示，全、强风化层厚度1.82.5m。局部地段风化不均，厚度最大可达3.5m。据库区资料，坝址处为F1北北东向的端部。断
18、裂产状20678，带宽度0.72m。结构面呈舒缓波状，为顺时针扭动的压扭性断裂。主要发育的节理构造为一组 “X”剪节理。其产状J1: 12652，频数12条/m，长度24m，节理面平直，光滑，微张紧闭，浅表有夹泥；J2:22068，频数1条/m，长度38m，特征同J1，浅表多微张，有夹泥。坝址区无其它大的构造及断层破碎带发育。4.3 坝址稳定性分析4.3.1坝肩两侧边坡稳定性分析坝址区左岸表层为残坡积土层，坡面平直；右岸下部基岩基本出露，为陡峻坡地形。岩石节理走向与坡向斜交，未发现与坡向同向的软弱结构面发育。坝址区右岸处有F1断裂通过，可能对坝址稳定产生不利影响，边坡稳定性较差。4.3.2坝基
19、稳定性及渗漏分析坝址区表层为坡残积碎石土，结构松散，土质不均匀，其厚度小、密实度差、土质不均，承载力较低，筑坝时宜清除。覆盖层之下为花岗岩，裂隙发育，风化强烈，因此该处坝基稳定性较差。另外该处还有F1断裂通过，并发育有一组 “X”剪节理，产状较陡，节理面微张，对工程施工影响较大。坝址处为一低山地貌，两岸山体雄厚。基岩为花岗岩，裂隙发育，风化不均，断裂构造呈压扭性，岩石以挤压破碎为主。所发育的一组 “X”剪节理，延伸有限，坝基渗漏主要为沿浅部裂隙渗漏且渗漏轻微。经ZK2钻孔压水试验结果，孔深10m以上透水率8.2Lu，1015m孔段透水率为3.2Lu，结合钻孔岩芯判断，坝址处相对隔水层界线在孔深
20、9m左右。4.4 尾矿库排水设施排水系统拟采用排水涵管方式。该排洪管线线路基本沿沟谷一侧的谷底地带布设，具有线路短、施工简便、经济性好等优点，因此推荐选用该线路。根据剖面图22所示，线路所在沟心及缓坡局部覆盖有1.02.5m的残坡积含碎石粘土，土质不均，承载力低，不能直接作为管线基础；部分地段基岩直接出露于地表（相片），稍加平整，即可做管线基础。故基础工程量不大。推荐选用层强风化花岗岩作为基础持力层，基础置于该层不小于0.5m。相片 坝址上方沟谷，见基岩出露筑坝时坝底及坝肩应镶入基岩中风化层不小于1.0m。根据地区经验，坝基岩土力学参数建议值如下： 岩土力学参数值建议表 表3层号及土名粘聚力c
21、内摩擦角（）基底摩擦系数渗透系数K(cm/s)承载力特征值fak(Kpa)残坡积含碎石粘土2521/5.3E-2150强风化花岗岩70/4.5E-4350中风化花岗岩800.40-0.606.2E-66505 溢洪道工程地质5.1地形地貌溢洪道位于子背坑拟建尾砂库坝址左岸，坝址处属“V”型沟谷地貌，该处为沟谷一侧岸坡，岸坡陡峻，山坡坡度为33；局部基岩出露。设计溢洪道沿山坡面斜下倾，长约100m，坡度24。5.2 地层岩性、构造特征该处位于坝址所处沟谷左岸山坡，岸坡陡峻，覆盖层主要为第四系残坡积含碎石粘土（Q4edl），下伏基岩为花岗岩。该处基岩岩石风化强烈，地表多为强风化，物理力学强度一般。
22、钻孔资料显示，全、强风化层厚度1.53.0m。溢洪道区未见大的构造及断层破碎带发育。5.3 稳定性分析溢洪道区岸坡坡面平直，为陡峻坡地形。岩石节理走向与坡向斜交，未见有与坡向同向的软弱结构面发育。无滑坡、泥石流等不良地质作用，地基稳定性好。6 筑坝材料及坝型优良的筑坝材料、良好的颗粒级配是保证坝体安全使用的前提。透水堆石坝坝型：由于子背坑处于青年期，沟谷陡峻、顺直，几乎没有第四系冲洪积堆积的砂卵石，建透水堆石坝的砂砾石料需从矿外调运，经济性差。干砌石坝：因库区内部石料不能满足筑坝需求，从外面调运大量硬质块石，成本高，经济性差。土石堆积坝：库区内岸坡及谷底分布的第四系残坡积含碎石粘土厚度薄，若将
23、其作为筑坝土料，可增加库容，但数量不能满足要求。经现场调查，在坝址右岸出口以外300400m处的公路边，分布有大量的低液限粘土，可以满足筑坝需求。据取样分析结果：比重2.72，塑性指数12，最大干密度1.82g/cm3，最优含水量13.3%。坝体背水面以浆砌块石护坡，块石之间相互错缝，预留泄水孔。迎水坡设置砂砾石反滤层，推荐采用该坝型。护坡所用块石料亦可就近开采，在库内分布有大量块状花岗岩，经现场查看地表出露呈中风化状，质硬，经岩石样检测，饱和抗压强度为9.4MPa，可以满足护坡的强度要求。另外，在坝址右岸出口以外200300m处，同样分布有硬质花岗岩，地表呈中风化状，强度高，坚硬，是理想的护
24、坡石材，无需征用耕地。以上两处块石料场之石料储量丰富，在做好安全工作的前提下可以需要开采使用。筑坝时除坝底及坝肩应镶入基岩中风化层，筑坝材料应级配良好，剔除植物根茎及大块石，分层碾压，压实系数取c=0.94。施工中应切实保证工程质量，以保坝体安全。7 结论与建议7.1结论（1）库坝区地貌为剥蚀低山地貌，坝基及两岸岸坡稳定性较好，无滑坡、崩塌、泥石流、岩溶等不良地质作用。可作为子背坑尾矿坝的建筑场地。（）工程区为区域构造稳定区，地震以弱震为主，地震较少，震级较小，一般小于5级，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g，设计特征周期为0.35s。（）库坝区水文地质条件简单，地下水类型为赋存于基岩风化层中的裂隙水及赋存于松散覆盖层中的孔隙潜水。地下水按环境类型对混凝土结构具微腐蚀性；按地层渗透性对混凝土结构具微腐蚀性。场地土对建材无腐蚀性。（4）有关参数见相关章节。推荐采用土石堆积坝坝型。7.2建议（1）受工作条件及勘察精度的影响，部分地段的工作稍有不足，设计及施工中如发现勘察资料不能满足要求时，建议适当补做工作。（2）工程竣工后及运行过程中，应定期对坝体进行变形观测，加强巡视，发现问题及时采取补救措施，防止灾害发生。