尾矿库闭库勘察报告副本Word文件下载.docx
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（9）《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ0240-2004）；
（10）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）；
（11）《堤防工程地质勘察规程》（SL/T188-2005）；
（12）《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）.
1.3本次勘察的主要目的
（1）分析、验证现状坝体的稳定性；
（2）为闭库的稳定性评价提供依据；
（3）为尾矿库的安全和环境评价提供依据。
1.4本次勘察的主要任务
（1）查明尾矿堆积体的性质、组成、分布规律及其密实程度；
（2）查明尾矿材料的物理力学指标；
（3）查明现状坝体浸润线的位置，给出坝体浸润线的主剖面图。
（4）评价尾矿库现状的稳定性。
1.5勘察方法及要求
勘察方法采用钻探、探井和原位测试（标准贯入试验）相结合的综合勘察法，同时辅以多组取土采取尾矿沉积滩及堆积坝上的尾矿砂试样。
（1）在尾矿堆积体中钻进时，钻探方法采用套管护壁冲击钻进或和泥浆护壁回转钻进（地下水位以下）相结合的钻探工艺，回次进尺1.0m，遇到原始天然地层时，采用75mm口径（N）型双层岩芯管和金刚石钻头钻进，回次进尺1.0～1.5m。
（2）在钻探孔中采取原状和扰动尾矿堆积材料试样，原状尾矿砂试样的采取采用内置环刀的双管单动回转式原状取砂器，原状尾矿土试样的采取采用薄壁取土器静压式采取原状样，扰动尾矿砂、土试样直接从标准贯入器中采取。
（3）为了评价尾矿砂的密实度，在钻探孔中进行标准贯入试验，试验间距1.0～2.0m，试验方法采用质量63.5kg的穿心锤，以76cm的落距自由下落，将标准规格的贯入器贯入砂层30cm，并记录贯入的锤击数。
（4）根据任务委托书和有关现行技术规范、标准的要求，对野外所采取的尾矿砂、土试样进行有关项目的室内土工试验，评价其物理力学性质，为渗流稳定性和坝体静力抗滑稳定性计算分析提供计算参数。
表1-1分别为本次勘察所采用的各种勘察测试方法及其目的（野外和室内试验）。
表1-1野外勘察测试方法
项目名称
勘察测试目的
钻探
①为坝体变形与稳定性分析以及加固方案取得地质岩性剖面；
②采取各种土试料以进行室内土工试验；
③测定地下水位；
④查明坝与库区可能渗漏的途径。
标贯试验
①评价尾矿砂的密实度，估算尾矿砂的相对密度；
②判定在地震作用下尾矿砂发生液化的可能性并评价其液化程度。
1.6勘探点高程测量
本次勘察，工程测量采用的为黄海高程系统。
1.7勘察进程
准备工作：
2016年12月20日～2016年12月22日；
野外作业：
2016年12月23日～2017年01月06日；
室内试验：
2017年01月07日～2017年01月12日；
资料整编：
2017年01月12日～2017年01月22日；
提交报告：
2017年01月23日。
1.8工作量布置
本期勘察的工作量布置原则按照《尾矿堆积坝岩土工程技术规范》、《岩土工程勘察规范》GB50021-2001（2009）中的有关规定进行。
勘探点沿勘探线布置，一般性勘探点深度以达到原自然地面以下稳定地层为准；
控制性勘探点的深度以能查明原自然地面以下可能存在的软弱地层为准。
（1）工程地质测绘
本次勘察利用1∶2000比例尺精度对库区内和周边范围内的不良工程地质现象进行了重点调查研究，调查了崩塌、滑坡体的发育程度、分布规律、影响范围及可能造成的损失，为除险加固工作提供决策和依据。
（2）工程钻探
钻探工作是本次勘察采用的主要方法，其目的在于了解库区的地层结构、尾矿沉积特征、基岩风化层厚度等。
同时，结合工程类型的特点，充分考虑尾矿坝结构特征、尾矿沉积特征、地质条件等因素，本次钻探工作坝基部分采用平行坝走向布置勘探剖面线；
间距按相关规范确定，避免单纯按网格形式布置勘探线、平均布孔。
为确保勘察质量，详勘共计布置勘探剖面线3条，布设9个水位监测孔。
在钻孔中下入Φ110的PVC管。
为便于观测水位，PVC管下部6.0m位置打有Φ3.0mm的孔。
PVC管的底部深入基岩1.0m。
满足规范要求。
勘察工作量计划表见表1-2。
表1-2勘察工作量计划表
序号
项目
单位
数量
一
工程地质测绘
1
区域地质调查
组日
1
2
坝库区工程地质调查
km2
0.1
二
勘探
钻探
米/孔
115.00/9
三
室内试验
颗粒级配试验
组
6
原状样
14
3
易溶盐分析
2
4
水质分析
/
四
原位测试
标准贯入试验
次/孔
25/5
五
水位监测孔
个
9
2现状尾矿库工程概况
***尾矿库位于***卢河乡歇台村西北侧的小沟里。
库型属山谷型库。
实际坝高37.08m，初期坝为浆砌片石坝，堆积坝为上游式尾矿砂筑坝，前部覆土。
库长206.44m，宽55.62m。
由于该库设计不规范或未按照设计施工，建设标准低，工程质量差。
存在坝体稳定性差，排洪系统不能满足排洪要求且质量差，存在安全隐患，按照尾矿库安全技术规程该尾矿库属于长期停用库。
需进行闭库处理。
依据《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005），该尾矿库等级级别为四级。
表1尾矿库等级级别划分表
等别
全库容V（万m6）
坝高H（m）
一
二等库具备提高等别条件者
二
三
四
五
V≥100
10≤V＜100
1≤V＜10
V＜1
H≥100
60≤H＜100
30≤H＜60
H＜30
3地质环境构造
3.1自然地理
3.1.1交通位置
***尾矿库位于***西北侧的小沟里。
东经105025ˊ24〞，北纬33056ˊ18〞。
矿区卫星影像图（见图3-1）。
***城距陇海铁路***121km。
X511县道从矿区西侧通过，距离矿区约0.288km。
仅有小路通行，交通条件差。
交通位置示意图（见图3－2）。
图3-1矿区卫星影像图
县道
库区位置
图3－2交通位置示意图
3.1.2气象水文
（1）气象
矿区属***北部暖温带湿润气候区，立体气候和山地气候特征明显。
据***气象局资料，勘察区多年平均气温8.7℃，最冷月（1月）平均气温－3.3℃，最热月（7月）平均气温29.9℃，相对湿度78%，无霜期约160天。
多年平均降水量539.04mm，年际降水极不均衡，最大降水量926.00mm（1984年），最小降水量343.00mm（1997年）（图3-3）；
年内降水也不均衡，年内降水多集中在6-9月份，占全年的73%（图3-4）。
多年平均蒸发量1239.6mm，是降水量的2.3倍。
图3-3***多年降水量曲线图
图3-4矿区气象要素图
根据多年暴雨资料统计，本区暴雨主要分布在4-9月，集中分布在7-9月（图3-5），年平均暴雨次数1.3次，暴雨有时间长、降水量大的特点。
暴雨有两种形式：
夏季为短时骤降的强雷阵雨；
夏末初秋为连阴雨天气，遇冷空气而雨量加强的强降雨过程。
在日降雨量相同情况下，后者成灾程度更为严重。
历史上最大几次暴雨，都出现于阴雨持续时段，其过程降雨量可达250mm左右。
如1968年8月1至8月4日***普降大暴雨，十里乡降雨量达248.4mm。
图3-5矿区年内暴雨次数及频率分布图
根据统计资料，矿区所在地一日最大降水量180.7mm，一小时最大降水量58.5mm，十分钟最大降水量48.8mm，一次连续降水最大强度可达248.4mm，暴雨是诱发泥石流、坡体的主要因素。
区内标准冻土深度42cm。
3.2地貌地质环境
3.2.1地形地貌
库区地形地貌属中高山丘陵下游山谷交汇地貌。
海拔高程1710.2-1750.48m，相对高差在40.20m之间。
库区上游山势较陡峻，地势高低起伏，山梁狭窄，呈刀背状。
库区谷坡陵峭，多呈“V”字型峡谷，切割深度一般大于100.0m。
沟谷多呈西北-东南走向。
库区范围内山势雄厚，坡面植被茂盛，主要以灌木为主，沟内及沟口无耕地及农户。
3.2.2地层岩性
矿区出露地层较为简单，主要为为中泥盆统红岭山组（Dhl）千枚岩地层、第四系残坡积物（Q4el+dl）和冲洪积物（Q4al+pl）。
（1）中泥盆统红岭山组（Dhl）板岩
分布于全矿区，主要出露的岩性为中泥盆统红岭山组（Dhl）板岩。
板岩矿体呈中薄层状产出，矿体产状315°
∠80°
，矿体出露长约190.44m，宽约56.62m，矿体平均厚度约15.22m。
板岩是具有板状结构，基本没有重结晶的岩石，是一种变质岩，原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩，沿板理方向可以剥成片状、板状。
由粘土质、粉砂质沉积岩或中酸性凝灰质岩石、沉凝灰岩经轻微变质作用形成。
黑色或灰黑色。
岩性致密，板状劈理发育。
在板面上常有少量绢云母等矿物，使板面微显绢丝光泽。
没有明显的重结晶现象。
显微镜下可见一些分布不均匀的石英、绢云母、绿泥石等矿物晶粒，但大部分为隐晶质的粘土矿物及碳质、铁质粉末。
具变余结构和斑点状构造。
常见类型有碳质板岩、钙质板岩、黑色板岩等。
该岩段主要出露于矿区两侧，层位稳定，岩相变化较大，基本不含生物化石，厚度大于100m。
矿石属软质岩，湿度较小，矿石平均湿度0.12%，抗压强度在9.20-20.10Mpa间，体重平均值为2.59t/m3。
（2）第四系（Q4）：
矿区内第四系包括残坡积物（Qel+dl4）和第四系冲洪积物（Qal+pl4）。
第四系残坡积物（Qel+dl4）：
呈不规则面状分布,杂色，局部地段呈淡黄褐色，结构疏松，垂向裂隙和大孔洞发育，厚度不均。
该层主要分布于沟道岸坡边上。
残坡积层主要成份为含砾粉质黏土、少量亚粘土、亚砂土及植物腐殖质，夹杂有碎石（板岩碎屑），厚度多处于0.50m～2.50m。
第四系冲洪积物（Qal+pl4）：
该层主要分布于沟道周侧及沿沟谷地带延伸，分布厚度不均匀，冲洪积物成份为板岩碎屑，厚度多0.50m～5.00m。
3.2.3水文地质
库区内水系发育，主要为库区西侧的无名小溪，属西汉水四级支流，发源于卢河乡朱安沟一带，属常年性河流，切割深度30－120m，流域面积46.75km2，径流长度9.5km，由西北向东南径流。
根据本次调查资料，控制流域面积1.75km2，宽度150－300m，枯水期流量17.808l/s，丰水期流量21.96l/s，最大洪峰流量89.04l/s。
径流量主要集中在8、9、10月份，当年11月份至翌年2月份流量较小。
河谷在矿区段地势开阔，地形较平坦，而两侧次级沟谷发育，其内地表水流具有很强的季节性，并且与大气降水关系密切，即在丰水期河水接受沟谷补给量大，枯水期补给量小，河径含砂量小，径流量变幅较大。
根据地下水的赋存和埋藏条件，库区地下水可分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。
（1）第四系松散岩类孔隙水
库区第四系松散岩类孔隙水包括沟谷潜水和梁峁斜坡潜水两种：
沟谷潜水：
呈条带状分布于沟谷区及沟谷第四系碎石孔隙之中，水位埋藏浅，一般小于3.0m，含水层较薄，厚度2.0－5.0m左右，由于砂砾卵石孔隙中泥质成分含量高，渗透性、富水性较差，水质较好，矿化度小于1.0g/l。
沟谷含水层厚度较薄，但含水层孔隙较大，渗透性好，地下水主要接受两侧岩溶裂隙水、大气降水、冰雪融化水入渗补给，沿上游向下游径流，水力坡度18-50‰，径流速度较快，以转化成地表水或补给谷底基岩裂隙的形式排泄。
其水位动态随季节变化比较明显，年水位变幅0.5-1.2m。
梁峁斜坡潜水：
分布于斜坡坡残积物中，含水层呈不连续片状分布，含水层较薄，厚度为1.0-3.0m，枯季地下水径流模数小于11/s·
km2，属水量贫乏区。
分布在库区上游梁峁斜坡地带，呈不连续片状分布，接受大气降水，冰雪融化水的垂直入渗补给，由于地形支离破碎，坡度较大，所以降水入渗补给量较小，自上向下径流，下渗进入基岩裂隙中，或溢出地表成泉，或转化成地表水排泄。
（2）基岩裂隙水
库区域属长江水系，地表径流发育，采矿区地下水总体受岩性、构造控制，以构造破碎带潜水及风化裂隙—孔隙潜水为主。
采矿区地下水补给来源主要为大气降水，补给区的汇水面积大，区内地下水以下降泉的形式排泄为主，由于地形起伏大，一般以就地补给，向河流排泄为特征。
库区地下水与地表水径流方向大体一致，即自上游向下游，由地势高处向低处径流，水力坡度50-90‰，径流距离较短，径流速度较大，当裂隙含水层遭受沟谷切割时，即向山坡上、冲沟旁、陡崖上、地形急变处、山坡下沟旁溢出以泉、地表水或补给第四系孔隙潜水形式排泄。
由于地形特点，该类地下水静储量较小。
矿区坝体位于当地地下水位以上，根据地下水的分布、赋存条件和含水介质性质划分。
区内基岩裂隙水主要分布于中泥盆统红岭山组（Dhl）板岩中，属断裂带脉状水或风化裂隙潜水。
矿层以下岩石风化程度减弱，由于千枚岩本身为透水性差，矿体均产于当地侵蚀基准面之上，该层水富水性较弱，分布不均，补给来源主要接受大气降水的入渗补给，地下补给径流短。
（3）地下水水质及动态特征
根据本次无名小溪取样的水质分析资料，区内地下水水化学类型简单，均为重碳酸钙型水，地下水矿化度234.89-545.04mg/l，总硬度138.25-393.04mg/l。
水质良好。
通过访问，沟谷潜水年均变幅0.5-1.0m，一般7-10月份出现高水位期，低水位期在12月至翌年2月份，与降水周期基本一致。
3.2.4地质构造
（1）区域地质构造
图3-6区域地质构造纲要图
该区位于秦岭造山带西部，地处南秦岭褶皱带与中秦岭褶皱带的过渡部位，位于西秦岭东西向纬向构造体系和武都山字型构造体系的复合部位，区内不同程度地遭受到夏河-礼县、碌曲-成县和迭部-武都三个逆冲推覆构造带的影响。
合作-临潭-两当深大断裂和舟曲-成县-徽县区域断裂穿过本区，这两条断裂是上述三个逆冲推覆构造带的分界，控制着区内地层的分布，构成了本区的基本构造格架。
（2）新构造运动与地震
第四纪下更新世初期，由于受喜山运动的影响，使区域内的新近系红层盆地产生了宽缓的褶皱和断裂，在铁古下坪、柳树湾一带还伴随有岩浆侵入和火山喷发。
中更新世时期，区内经历了两次较大的升降运动，沟谷普遍深切。
上更新世时，震荡性的升降运动使河谷区普遍堆积了Ⅲ、Ⅳ阶地。
全新世时，地壳仍以震荡性的升降运动为主。
距离库区最近的断裂为两档-江洛断裂（Q3-4）。
该断裂带经过***乡焦山沟（0.10南侧），南距离库区直线距离约16.032km。
据历史记载，***从公元319年至今1600多年有历史记载的地震和邻近***波及到该县的地震多达50多次，其中1556年陕西华县8级地震，1718年通渭南7.5级地震，1879年武都7.5级地震，1920年宁夏海原8.5级大地震以及最近的2008年四川汶川8.0级大地震对***影响较大。
受汶川8.0级地震影响，***震感强烈，受灾严重。
经地震部门测定，***地震破坏烈度为6.5度。
4库区地质及不良地质作用
4.1库区地层
勘察区内出露地层主要为中泥盆统红岭山组（Dhl）板岩地层及沟谷中见第四系冲洪积物和残坡积物，分述如下：
①素填土（Q4ml）：
杂色，稍密，稍湿，主要有角砾、砾砂，粉质黏土。
土质不均匀，为近期人工施工的覆土层。
层厚介于0.30m～1.30m。
②尾粉砂层（Q4ml）：
遍布整个场地，为尾矿砂堆积而成，该层按粒径大小，黏粒含量可分为尾粉砂、尾粉土。
青灰色，稍湿～很湿。
该层成份主要由石英、萤石及长石砂粒组成，夹少量薄层状尾矿泥，局部互层。
层叠状，分布不均，级配差。
尾粉砂标贯击数介9.0～16.0击，属稍密～中密。
该层厚度为4.30～20.00m。
层顶埋深介于0.30m～1.30m，层顶高程介于1748.15～1749.06。
③含砾粉质黏土层（Q4al+dl）:
从钻孔揭露情况，遍布整个场地，黄色，硬塑。
上部被上层渗水浸润为黑褐色。
层中夹有碎石、角砾，分布不均。
成份以板岩为主。
该层厚度0.5～1.80m。
埋深介于4.80～20.50m，层顶高程介于1728.84～1744.31m之间。
④板岩层（Dhl）：
分布于整个场地，以深灰色为主夹杂黄色，该层上部1.0m左右呈强风化状态，属软质岩，无光泽，板状结构，片状构造，岩芯多呈片状，短柱状，锤击声哑，局部用手可掰碎。
本次勘察揭露出强风化层和中风化层，最大揭露厚度5.20m，层顶埋深介于5.70～21.20m之间，层顶高程介于1728.14～1743.41m之间。
4.2不良地质作用
经此次工程地质、水文地质测绘和踏勘，勘察区两侧人为取土裸露导致板岩风化碎屑多、松散，易发生滑坡充填库区。
踏勘期间未发现崩塌、溶洞以及溶洞发育迹象等其他不良地质作用。
库区两侧植被覆盖，表层基岩风化层及第四系堆积物易在强降雨条件下被冲蚀拉沟而填充库区，库区两侧植被较好；
植被主要为低矮的灌木及松木。
库区两侧坡残积物覆盖层厚度较小，一般在0.5～5.5m。
尾矿库上游沟谷呈“V”型，切割侵蚀较大，松散堆积物多，是形成泥石流的重要条件。
经现场勘察，库区两侧植被较好，不易发生滑坡崩塌，无不良地质作用及其它地质灾害。
4.3特殊性岩土评价
场地内①素填土为特殊性岩土；
场地内②尾粉砂为填土，为特殊性岩土；
④板岩上部为强风化岩，为特殊性岩土。
②尾粉砂为填土，青灰色，稍湿～很湿，稍密～中密，不均匀，物理力学性质差。
③含砾粉质黏土不具湿陷性。
厚度不均匀，物理力学性质差。
④风化岩因强风化导致岩石强度减弱，岩石易碎，为特殊性岩土。
4.4地下水和水、土的腐蚀性
勘察钻探时位于冬季，尾矿堆积坝在勘察期间仅在1、5、8钻孔揭露出地下水。
尾矿堆积坝在最终坝附近揭露出少量地下水主要埋藏于②尾粉砂层中，属上层滞水，主要沿原沟道渗流。
勘察期间，受到尾矿库停产的影响，在库内蓄水量少，水位埋藏较深，勘察期测得稳定水位埋深介于6.10～14.20m，水位不稳定。
高程为1735.14～1742.56m。
勘察查明，②尾粉砂为强透水层、
含砾粉质黏土层为弱透水层、④板岩为相对隔水层。
工程区位于湿润区强透水层中的地下水，故场地环境类型经判定为
类。
根据已有水质简分析和腐蚀性分析资料（分析结果详见附表“水质分析报告”），测得库区西面水的化学类型为SO4·
CO3－Mg·
Ca或CO3-Ca型水。
对尾粉砂的化学分析结果，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的相关标准对其进行腐蚀性判定。
判定结果为：
尾粉砂对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性（见表4-1）。
表4-1地基土腐蚀性判定表
评价类型
腐蚀介质
环境类型
测试范围值
评价标准
腐蚀等级
结论
混
凝
土
SO42－（mg/kg）
203.5～720.6
＜750
微
对混凝土结构具微腐蚀性
Mg2+（mg/kg）
24.2～29.8
＜4500
NH4+（mg/kg）
＜1200
OH－（mg/kg）
＜85500
总矿化度（mg/kg）
719.8～1442.9
＜75000
PH值
B
7.54～7.79
＞5.0
混凝土中的钢筋
Cl-（mg/kg）
44.0～44.9
＜250
对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性
水的化学分析结果，根据《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）的相关标准对其进行腐蚀性判定。
尾矿库钻孔内水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋微腐蚀性；
（见表4-2）。
表4-2地下水腐蚀性判定表
评价
类型
测试值
混凝土
SO42－（mg/L）
Ⅱ
4.52～236.82
＜300
Mg2+（mg/L）
5.69～58.68
＜2000
Na+（mg/L）
＜5
OH－（mg/L）
＜43000
总矿化度（mg/L）
234.89～545.04
＜20000
A
7.59～8.42
>
6.5
侵蚀性CO2（mg/L）
＜15
Cl-（mg/L）
干湿交替
10.05～15.52
＜100
5库区水文地质条件
5.1现状尾矿库水位地质条件
尾矿库所在沟谷为“V”型沟谷，沟内常年无水，补给源主要为大气降水，该沟上游未设拦洪坝。
尾矿库水域面积约为5296.13m2，由于该库已停用，库区仅在南面沿山体部安装泄洪涵管。
长度约为145.03m。
距离坝区汇水沟口约79.99m的长度内无泄洪涵管。
主要补给源为大气降水。
尾矿库区内的水主要从上游经库区下渗排出库区，造成库区浸润线在降水时提升较高。
该尾矿堆积坝系采用上游法充填堆筑而成，由于水流的分选作用，形成了尾矿堆积坝体的特殊地层结构（尾矿渣与水的混合物用矿浆泵通过管道输送到堆积坝顶，再通过支管道排放到堆积坝内侧干滩，任其流向上游水域，随着干滩的增高，不断筑新一级堆积坝，不断向上游推进。
该尾矿堆积体系人工粉碎矿石经选矿水力排出而成，受水力的影响，从管口到水域（由近及远）尾矿砂的沉积的颗粒由粗到细，即由管口的细砂到水域深处的尾粉砂。
其主要成分为尾矿砂。
尾矿砂磨圆度差，颗粒多呈粒状，并见有片状、针状、棱角状，粒度不甚均匀。
在同一级堆积坝上，由于放矿管位置在横向上不规律的移动变化，每排放一次，形成一个小型冲积扇，即从冲积扇中间向两边、由上游向下游，颗粒由粗变细。
在同一级堆积坝上冲积扇之间呈无规律的相互迭瓦状。
从而形成了距堆积坝垂直距离相
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