×××××××××××××有限责任公司 ×××尾矿堆积坝稳定性评价 岩土工程勘察报告

×××××××××××有限公司 2007年7月1日目 录 文字部分 1 前言 11 1.1 工程概况 11 1.2 勘察技术要求 11 1.3 勘察工作执行的主要技术标准 22 1.4 勘察方法及完成工作量 22 1.4.1 工程地质测绘 22 1.4.2 钻探 22 1.4.3 取土试样 22 1.4.4 原位测试 22 1.5有关说明 33 2 场地工程地质条件 44 2.1 地形及地貌 44 2.2 区域地层 44 2.3 区域地质构造 44 3 堆场工程地质条件 44 3.1 堆场形态 44 3.2 堆积方式 55 3.3 堆场地层 55 3.4 不良地质作用 55 4 拦洪坝场地工程地质条件 66 5 物理力学性质指标 66 5.1 尾矿土的物理力学性质指标 66 5.2 尾矿土的抗剪强度指标 66 5.3 标准贯入试验锤击数 66 5.4 重型动力触探试验代表值 77 5.5 渗透性 77 6 场地水、土对建材腐蚀性评价 77 7 场地地震效应 887.1 尾矿坝分级及场地分类 88 7.2 地震动参数 88 7.3 地震液化和震陷 88 8 堆场坝体稳定性分析与计算 88 8.1 尾矿坝现状分析 88 8.2 尾矿坝渗流分析 99 8.3 尾矿坝稳定性评价 99 8.4 尾矿坝加高排渗措施 1111 9 结论及建议 1212

附件：岩土工程勘察任务委托书 图表部分 序号 图表名称 张数 附录№ 1 勘探点主要数据一览表 1 1 2 工程地质平面图 1 2 3 工程地质剖面图 3 3-1～3-3 4 土工试验成果报告 3 4-1～4-3 5 单环注水试验成果 3 5-1～5-3 6 水质分析报告 2 6-1～6-2 7 土易溶盐含量分析报告 2 7-1～7-2 8 渗流分析计算图 3 8-1～8-3 9 稳定性计算图 9 8-4～8-18 1 前言 *************有限责任公司***尾矿堆积坝稳定性评价岩土工程勘察工作，是根据该公司提出的岩土工程勘察任务委托书技术要求，并受*********有限责任公司委托，由我院于2007年6月完成。 1.1 工程概况 ***银花钒矿位于***省***县银花镇梅子沟村，尾矿库位于梅子沟西侧的***，处于糜子沟主沟道。 原***坝80年代修建，现无设计资料，该坝原为水库。根据现场踏勘及甲方提供资料知，***初期坝为重力砌石夹心不透水坝，坝高约22.0m，坝底宽约23.0m，坝顶宽3.0m。坝顶轴线长62.0m，坝顶高程598.0m，坝下脚线高程为576.3m，库容约12万m3。 该矿从1998年开始向库内排放尾矿渣，采取坝后任意排放。目前库内尾矿渣堆放高程595.51～598.62m，距坝顶平均高程约1.3m，整体呈坝前低，坝后高。该坝于2006年停用，并进行了闭库设计。目前新的尾矿库正在筹备修建之中，为保证矿山正常生产经营，拟将该库做为临时过渡尾矿库，据设计初步估算，坝体拟加高3～10m。 该尾矿库排洪系统采用排洪涵洞，排洪涵洞建设在西侧，防洪标准为100年一遇。 加高3～8.0m时，按《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）第4.1条划分，加高后的尾矿库为五等库。加高＞8m时，按《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）第4.1条划分，加高后的尾矿库为四等库。 1.2 勘察技术要求 1）查明尾矿库存在的不良地质作用，评价不良地质作用对堆场的影响，提出合理的防治措施； ２）查明尾矿库的地层、岩性，提供尾矿土常规物理力学指标、颗分、渗透系数及抗剪强度指标（C、Φ值）； ３）查明目前标高下尾矿库地下水位（浸润线）及变化规律； ４）提供尾矿库所在区域的地震烈度及地震动参数，评价堆场的地震效应； 5）分析评价已运行坝体的稳定性，继续加高坝体的适宜性和稳定性。 6）对尾矿库使用提出合理的工程措施或建议。 1.3 勘察工作执行的主要技术标准 1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）； 2）《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）； 3）《岩土工程勘察技术规范》（YS5202-2004）； 4）《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93）； 5）《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）； 6）《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）； 7）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）。 报告书中引用上述标准时均以其编号简称。 1.4 勘察方法及完成工作量 本次勘察采用工程地质测绘、钻探、原位测试和室内土工试验相结合的方法进行。 1.4.1 工程地质测绘 在收集场地已有资料的基础上，通过实地调查，查明场地地形地貌、地质界线，查明库区、坝体及其附近有无影响其稳定性的不良地质作用，重点对坝体的稳定状况进行调查。测绘精度1:1000，成图精度1:1000，采用仪器法及半仪器法进行，其成果反映在工程地质平面图上（见附录№2）。 1.4.2 钻探 垂直于坝轴线布置勘探线3条，每条勘探线上布置不少于4个勘探点，共布置13个勘探点。勘探点间距30～50m，钻探的目的是查明尾矿的沉积规律、胶结程度及其物理力学性质指标，查明坝体内浸润线位置，采取土试样和进行原位测试，获得堆场稳定性分析剖面。 钻探施工采用两台XY-1型钻机，采用套管护壁钻进，开孔直径130mm，终孔直径110mm。共完成钻孔7个，孔深10～20m。 1.4.3 取土试样 为取得尾矿土的物理力学性质指标，在6个钻孔中进行了岩土取样，共采取不扰动试样11件，扰动试样44件，取样间距为1.5~2.0m。不扰动试样采用薄壁取土器静力压入法或重锤轻击法采取，土样质量为Ⅰ～Ⅱ级。 1.4.4 原位测试 1）标准贯入试验 为评价尾矿砂的密实度，对尾矿进行分层，在所有勘探点均进行了标准贯入试验。标贯间距1.5~2.0m。标准贯入试验次数16次。 2）圆锥动力触探试验 在碎石土中进行了重型圆锥动力触探试验，锤重63.5kg，落距76cm，探头直径74mm，锥角60○，用球式自动抓脱钩装置。 3）现场试验 为查明废渣的渗透系数，进行现场注水试验。为查明废渣的物理力学参数，现场进行天然重度试验和天然休止角试验。 4) 室内土工试验和水质分析 本次勘察室内土工试验项目为常规土分析（含水量、孔隙比、密度等），此外还进行了直剪、颗分等特殊性试验。 为评价堆场水、土对建筑材料的腐蚀性，进行了堆场土的腐蚀性和水质分析试验。 土工试验和水质分析执行《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）规程。 完成的勘察工作量汇总于表1.4。 1.5有关说明 1）勘探点位置，是根据甲方提供的1：500《封库平面布置图》中已有建筑物的相对位置，用钢尺量测施放的。 2）勘探点高程是以甲方提供的《封库平面布置图》初期坝顶面BM1标高（598.0m）为基准引测的。各钻孔坐标是以BM1点坐标（X：5000.00 ，Y：5000.00）图解获得。

表1.4 序号 工 作 内 容 单 位 数 量 1 工程地质测绘 km2 0.008 2 勘探点测放 个 13 3 钻 探 m/孔 113/7

4 取土试样 扰动样 件 44 不扰动样 件 11

5 原位测试 标准贯入试验 次/孔 13/5 圆锥动力触探试验 m/孔 14/4 试坑单环注水试验 处 3 天然密度试验 处 4

6 室内土工试验 常规项目 件 48 直剪试验（饱和固结快剪） 组 7 颗粒分析 件 27 7 取水及水质分析 件 2 8 土易溶盐含量分析 件 2

2 场地工程地质条件 2.1 地形及地貌 尾矿库所在的梅子沟地形切割剧烈，坡度一般为25~35°,最大50°，地形总体上呈东北高西南低态势，沟谷形态呈“U”字形。 地表沟谷属季节性支流,干旱季节见断流现象。 地面标高介于575.00～619.00m，地貌单元属中低山区。 2.2 区域地层 据本次地质调绘及勘探揭露结果，堆场底部地层为第四系全新统坡、洪积（Q4dl+pl）碎石类土，其下部为二叠系杂色千牧岩和泥质灰岩。 2.3 区域地质构造 由收集到的1∶100000地质构造图及资料可知，场地地质构造单元属秦祁地槽东秦岭褶皱系之印支褶皱带，位于两河—凤镇—牛耳关—朱林关复活断裂带南侧，次级构造复杂，坝址及库区内无断层通过。

3 堆场工程地质条件 3.1 堆场形态 梅子沟***尾矿坝为重力砌石夹心坝，坝后堆积。沟谷横断面呈“V”字型。堆积坝呈西南—东北走向，南北长约90.0m，东西长约65.0m，坝顶标高为598.0m。库内滩面呈南高北低，滩面标高约595.51m～598.62m。 3.2 堆积方式 尾矿的堆积方式为坝后堆筑，尾矿和水的混合物通过坝内水沟向堆场内排放，尾矿经过沉淀后自然沉积在堆场内，水经卧式排渗管排出，流入坝下游排水渠。 3.3 堆场地层 据勘探揭露，场地内尾矿堆积物总体规律是：颗粒组成自坝体附近向尾矿库内由细变粗。上部颗粒较粗，为尾矿砂，中间夹有碎石，下部颗粒变细，为尾矿土，薄层互层现象较为普遍。各层尾矿土野外特征描述如下： ①层尾矿泥（Qml）：红色，饱和，软～流塑状。层厚1.60～7.00m，层底标高介于588.51～594.18m。 ②层尾砾砂（Qml）：红色，混粒结构，含20%～30%圆砾，含粘土少许，松散。层厚3.0～6.2m，层底标高介于583.01～594.75m。 ③层尾圆砾（Qml）：青灰色，混粒结构，含30%碎石，一般粒径5～20㎜，最大粒径50㎜，稍密。层厚1.5～8.50m，层底标高介于581.51～590.02m。 ④层尾粉质粘土（Qml）：红色，，夹粘土薄层，饱和，可塑。层厚1.00～3.00m，层底标高介于578.51～583.75m。 ④-1层尾细砂（Qml）：黄色，混粒结构，含少量碎石，松散。层厚2.00～2.70m，层底标高介于585.25～587.32m。 ⑤层灰岩（D2X）：青灰色～灰绿色，隐晶结构，坚硬，中风化。本层未穿透。 坝体填土（Qml）：黄色，土质较均，含有少量碎石，饱和，可塑。 上述各层尾矿土的层位组合及埋藏条件详见附录№3-1～3-5。 3.4 不良地质作用 根据工程地质测绘，尾矿库及其附近地段未发现不良地质作用迹象，因而可不考虑不良地质作用的影响。 3.5 地下水 堆场停止运营期间，库区内有沟道水补给，坝内西边有一定长度的水滩（勘察期间实测水滩长度约40m）。勘察期间，实测堆积坝浸润线埋深介于0.3～3.3m，标高595.31～597.07 m。水位纵向变化不大，总体上呈上游高、下游低，库内高、坝前低的趋势。 堆体内地下水为赋存于尾矿土中的潜水。其补给源为生产排放尾矿水及大气降水。堆场内水的排泄主要为原水库卧式排渗管排出。