一、前言(一)、工程概况拟建金矿位于贵州省贞丰县沙坪乡烂泥沟村,距贞丰县城70Km,为贵州省黔西南贞丰、望谟和册亨三县交界处,属贵州矿业有限公司。
该项目为储存选厂排出的浮选尾矿和炭浸尾矿,需建两座尾矿库,以储存浮选尾矿和炭浸尾矿。
在选矿厂和废石场下方的沟谷里还将修筑一道滞洪坝,通过该坝收集并澄清暴雨迳流,另外,还需在浮选尾矿库的上游修建一暴雨分流坝。
根据尾矿坝的高度、库容和安全等级,浮选尾矿坝的库等级指标为Ⅱ级,炭浸尾矿坝的库等级指标为Ⅲ级。
拟建浮选尾矿坝和炭浸尾矿坝坝址区曾于2004年进行了选址勘察,共布置4条勘探线,完成了10个钻孔及6个槽探的勘探工作,钻孔深度一般20m左右,其中浮选尾矿库完成了6个钻孔、4个槽探的勘探工作、炭浸尾矿库完成了4个钻孔、2个槽探的勘察工作。
初步了解了坝址区域的岩土构成情况。
拟建浮选尾矿坝最终坝高98.0m,炭浸尾矿坝最终坝高59.0,尾矿坝破坏后果很严重,工程安全等级为一级,场地位于抗震不利地段、地形地貌较复杂,场地等级为二级,岩土种类较多,均匀性较差,地基等级为二级。
勘察等级为甲级。
该项目由高达集团有限公司进行咨询,南昌有色冶金设计研究院进行施工图设计。
我院受公司委托对该项目进行详细工程地质勘察,本次勘察2005年7月20日进场,2005年9月4日结束野外工作。
(二)、勘察内容及要求根据业主提供的《金矿尾矿库工程(水文)地质勘察及测绘任务书》,本次勘察范围:炭浸尾矿库、浮选尾矿库、分洪库、沉清库,其主要构筑物为坝体及排洪系统。
各主要构筑物特征见表一、表二:坝体部分结构特征表表一序号坝名称坝高(m)顶宽(m)底宽(m)坝基砌筑标高(m)坝长(m)使用年限(年)工程量(m3)1 炭浸尾矿坝59 6 212 410 206 13 5890002 浮选尾矿坝98 8 273 488 309 13 13210003 分洪坝 5 2 7 19 4304 沉清坝 3 4 12 40 970排洪设施部分结构特征表表二序号库名称构筑物名称材料结构(m)高/长度(m)基础高度形状尺寸(m)砌置深度(m)总荷重1炭浸尾矿库侧槽C20钢混 1.0×1.2 68 矩形 2.2 1.0 59连接井C20钢混D=3.0 3.5 圆形 4.0 4.0 59坝下涵洞C20钢混 1.2×1.65 230 矩形 2.2 2.0 59 2浮选尾矿库排水斜槽C20钢混双格1.4×1.8280 矩形78 隧洞C20钢混 2.5×3.0 800城门洞型78 3分洪库隧洞钢混 2.0×2.5 340 15根据设计单位提供的勘察任务书,本次勘察的技术要求如下:①、查明库区和坝址范围内的岩土工程地质条件,地层结构和岩土物理力学性质,对岩土的均匀性、强度和变形性状作出定性和定量评价,查明有无岩溶发育情况;②、查明场地水文地质条件,地下水埋藏条件和变化幅度,评价场地岩土渗透性,进行坝体渗透稳定性评价;③、查明库区和坝址范围发育的不良地质现象特征,评价其对工程的影响,并提出防治建议;④、确定不良地质现象防治工作所需的计算指标及资料,确定场地岩土类别,划分岩土质量单元,提供1:2000的综合工程地质测绘图、工程地质剖面图、钻孔柱状图等;⑤、根据岩土性质,进行坝基稳定性分析;⑥、提出保证坝的安全稳定和防止渗漏污染的工程措施。
(三)、勘察手段及实际完成工作量本次勘察工程勘察手段以钻探为主,同时辅以工程地质测绘、槽探、原位测试、室内试验等。
1、测量放线:根据现场甲方提供的控制点M16(X2782546.751,Y587070.354,H515.754)、JF74(X2782452.377,Y587044.286,H543.035)、N60(X2780487.846,Y 589661.012,H655.423)、N61(X27800108.832,Y588783.29,H 631.200 )、N62(X2779890.551,Y588462.457,H452.844)、N63(X2780043.131,Y588499.386,H458.093)及设计提供的钻孔坐标进行钻孔放线。
2、工程地质(地质)测绘:在已有1:2000地形图基础上,对库区进行地质调查,查明河谷成因类型、库区地貌特征及有无永久性渗漏;查明不良地质现象的分布范围、发展趋势和危害程度;分析断裂原因、力学属性、展布范围及其对工程的影响程度。
3、钻探工程:详细查明库区岩土构成情况,为拟建物基础设计和地基稳定性分析提供依据。
各构筑物工程量布置如下:①、浮选尾矿库:坝址勘察共布置3条勘探线,勘探线间距80m,孔距33.3~70m,共布置钻探孔17个,其中控制性钻孔5个,一个作为抽水试验孔,钻探深度控制性钻孔60m,坝中心轴线上布置一孔深为100m的控制性钻孔,一般钻孔深度25m。
由于初勘阶段所钻探的TD08、TD09、TD10号钻孔在本次勘察所布探线上,本次勘察引用该3个孔原有资料。
②、炭浸尾矿库:坝址勘察共布置3条勘探线,勘探线间距50m,孔距35~40m,共布置钻探孔11个,其中控制性钻孔3个,其中一个作为抽水试验孔。
钻探深度控制性钻孔一个为60m,其余两个为40m;一般性钻孔钻深20m。
初勘阶段所钻探的TD13、TD14号钻孔在本次勘察所布探线上,本次勘察引用该2个孔原有资料。
③、分洪库:坝址勘察共布置1条勘探线,孔距20~30m,布置钻探孔3个,钻探深度15m。
④、排洪设施:在分洪库排洪隧道沿线两侧布置一条勘探线,钻孔间距50m,共布置钻探孔4个,平均钻探深度32m。
在浮选库排洪隧道沿线两侧布置一条勘探线,钻孔间距50~200m,共布置钻探孔4个,平均钻探深度44m。
在浮选尾矿库排水斜槽高边坡位置,布置两个钻探孔,查明岩土构成情况,平均钻孔深度25m。
为查明尾矿库区上覆土层的厚度,在浮选库区布置土层钻探孔19个,炭浸库区布置10个。
4、槽探工程①、在浮选尾矿库坝肩位置上部布置两个探槽,查明坝肩上部土层厚度及下伏基岩岩性。
②、在炭浸尾矿库坝肩位置上部布置两个探槽,查明坝肩上部土层厚度及下伏基岩岩性。
③、在浮选尾矿库排水斜槽布置4个探槽,查明排水斜槽位置土层厚度及下伏基岩岩性。
④、在分洪坝坝肩上布置2个探槽,查明坝肩上部土层厚度及下伏基岩岩性。
⑤、在沉清库坝体上布置3个探槽,查明坝体位置土层厚度及下伏基岩岩性。
5、原位测试①、岩体波速测试为准确判定场地下伏岩体的完整性,本工程布置13个钻孔进行原位超声波测试。
②、抽水试验在浮选尾矿库和炭浸尾矿库控制性钻孔中,分别选取一个钻孔进行单孔抽水试验,确定场地岩、土的水文地质参数。
③、简易注水试验为查明场地强风化基岩渗透性,在浮选尾矿库和炭浸尾矿库各选一个强风化层厚度较大的钻孔,进行简易注水试验。
6、岩、土、水样室内测试在场区范围内取岩样46件进行室内饱和单轴抗压测试及声波测试,取得各岩体单元岩石的物理力学指标并取水样4件进行水质分析。
(四)、依据的技术标准本次岩土工程勘察依据的技术标准如下:①、《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001;②、《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002;③、《建筑工程地质钻探技术标准》JGJ 87-92;④、《岩土工程勘察报告编制标准》CESC 99:98;⑤、《工程岩体分级标准》GB 50218-94;⑥、《建筑抗震设计规范》GB 50011-2001;;⑦、《工程测量规范》GB 50026-93;⑧、《建筑岩土工程勘察基本术语标准》JGJ 84-92;⑨、《水利水电工程钻孔抽水试验规程》SL 320-2005;⑩、《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》SL 251-2000。
(五)、几点说明1、本次勘察工程由于勘察方案调整,增加了部分工作量,现场施工时间有所延长。
2、由于受场地地形影响,ZKTB8、ZKPH10钻孔未能进行。
3、因原方案中抽水试验观测孔钻探深度未见地下水,多孔抽水试验改为单孔抽水试验。
二、工程地质环境(一)、地形地貌和地质构造拟建场地位于扬子准台地的西南缘,属低山地貌,地表高程一般400~760m。
地形坡度一般20~35°,地形起伏较大。
烂泥沟金矿区以二叠系与三叠系分界线(或F1)为界可分为东部构造区和西部构造区。
西部构造区构造简单,为单斜地层,倾向北东,往南渐变为南东,倾角较平缓,倾角在10-28°之间。
东部构造区构造较复杂,主要有北西向、南北向、北东向等多组褶皱和断层组合。
尾矿库区位于东部构造区的内,受断层及褶皱影响,区内下伏基岩岩体破碎,节理裂隙发育。
在浮选尾矿库左右岸位置发育有两条发育较深的偏转断层Fa1、Fa2,现场岩层褶皱发育,岩层产状变化极大。
在炭浸尾矿库岩层构造特征与浮选尾矿库岩层构造特征基本一致,库区Fc断层发育。
在排洪隧道区域发育Fb1、Fb2二条走滑断层。
在沉清库发育有F9断层,东西两侧尚有F1、F7号断层。
拟建场区节理裂隙发育,根据现场实测裂隙按走向节理玫瑰花统计,场区岩体中主要发育有两组节理裂隙,其中一组走向64°;另一组走向约87°。
(具体见节理走向玫瑰花图)。
条)节理走向玫瑰花图除了上述断层及岩体中的节理裂隙外,在地质构造上无其它可危害场地稳定性的不良地质现象。
(二)、水文地质拟建场区属亚热带湿润气候,常年平均气温16.6℃,最热月(七月)平均气温23.6℃,最冷月(一月)平均气温7.2℃。
根据水文资料,年最大1小时暴雨均值47.0mm,年最大6小时暴雨均值为75.0mm,年最大24小时暴雨均值为102mm,年最大3天暴雨均值为125mm。
拟建场地有冲沟烂泥沟,烂泥沟发源于烂泥村西北侧冲沟,从东部绕过烂泥村,向南流动,烂泥沟枯水期河面宽0.5~3m,水深0.1~3m,流量0.004m3/s。
拟建场地东部有河流洛凡河,现水位标高为360m(燕子洞)为拟建场地最低排泄基准面。
注:现在建项目龙滩水电站建成后水位将抬高至360m。
场区基岩裂隙水不具统一地下水面,地下水分布受裂隙通道、补给源和水文季节的控制,地下水分水岭与地表水分水岭基本相一致,地下水自北向南,自山脊向东、向西流动。
场区位于山脊斜坡地段,汇水面积2085425m2(根据业主提供的地形图计算,由于业主提供的地形图未把烂泥沟冲沟分水岭包含完全,因此场区汇水面积实际值应大于该值),场区相对地势较高,地表水易以地表径流排泄,地下水主要为基岩裂隙水,其次为少量土层中的上层滞水,主要受地表降水补给。
坡底水位埋藏较浅,坡顶水位埋藏较深。
三、岩土构成及质量特征(一)、岩土构成岩体质量单元根据钻探揭露情况,场地地层结构自上而下按各构筑物分区叙述如下:1、浮选尾矿坝卵石(Q dl+el):粒径50~300mm,磨圆度较好,主要由砂岩粉砂岩构成,松散,主要分布于沟谷底,厚度0~1.0m。