承德峰名礦業(yè)有限公司磨盤溝尾礦庫巖土工程勘察

于松

摘 要：本文通過野外調(diào)查、工程鉆探，室內(nèi)土工試驗等手段對磨盤溝尾礦庫進(jìn)行了詳細(xì)勘察，查出了場區(qū)的地形地貌，地層結(jié)構(gòu)及巖土物理力學(xué)性質(zhì)，對工程建設(shè)將要采用的基礎(chǔ)形式提出了合理化建議。

關(guān)鍵詞：尾礦庫；初期壩；承載力；排水井

建筑概況：擬建尾礦庫等級為三級，建（構(gòu)）筑物主要為初期壩、排水管、排水井、消力池等。

1 地形地貌

擬建尾礦庫為山谷型尾礦庫。山體傾角約20～40°。尾礦庫庫區(qū)大部分地表為第四系地層覆蓋，溝谷兩側(cè)山頂巖石基本裸露，庫區(qū)溝谷及坡面植被發(fā)育。區(qū)內(nèi)地勢東西高中間低，地形標(biāo)高在650～840m之間。地貌單元屬山間溝谷地帶。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 場區(qū)地質(zhì)構(gòu)造

本區(qū)地處燕山山脈中段，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷裂構(gòu)造通過壩址及庫區(qū)，溝谷順直且較狹窄，溝谷內(nèi)無地表水出露。庫區(qū)及壩址山體穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無不良地質(zhì)作用，造成崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害可能性小。為查清庫區(qū)巖體節(jié)理裂隙發(fā)育情況，野外勘察期間，采用地質(zhì)羅盤對庫區(qū)巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀進(jìn)行了實測。

測量結(jié)果見下圖：

2.2 地層結(jié)構(gòu)

根據(jù)鉆孔揭露，將勘察范圍內(nèi)地基巖土按物質(zhì)組合、埋藏條件及成因類型等特點劃分為3個工程地質(zhì)層，分述如下：

1層雜填土：雜色，主要由碎石塊、礦渣、粉土及砂土組成，稍濕，松散。

2層角礫：黃褐色，主要成分為片麻巖風(fēng)化殘積物，一般粒徑2～30mm，最大粒徑超過50mm，含量約占50-70%，最大粒徑60mm，充填物為砂土，多呈棱形，磨圓度、光潔度較差，稍濕-飽和，稍密-中密。

3-1層片麻巖：青灰-黃褐色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，巖芯多呈砂粒狀及碎塊狀，節(jié)理裂隙很發(fā)育，為強風(fēng)化層。

3-2層片麻巖：青灰-黃褐色，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，巖芯多呈碎塊狀及塊狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，為中等風(fēng)化層。

2.3 巖土物理力學(xué)性質(zhì)

通過綜合分析可以看出：

1層雜填土：該層結(jié)構(gòu)松散，物理力學(xué)性質(zhì)差。

2層角礫：該層呈稍密-中密狀態(tài)。

3-1層片麻巖：為強風(fēng)化，軟巖，破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級。

該層物理力學(xué)性質(zhì)建議值：摩擦系數(shù)f≈0.60，黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值c≈20kPa，似內(nèi)摩擦角φ≈70°。滲透系數(shù)k≈6.5×10-4cm/s。

3-2層片麻巖：為中等風(fēng)化，較軟巖，較破碎，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。

該層物理力學(xué)性質(zhì)建議值：摩擦系數(shù)f≈0.65，黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值c≈25kPa，似內(nèi)摩擦角φ≈75°。滲透系數(shù)k≈5.5×10-8cm/s。

2.4 地下水

場區(qū)在勘察深度范圍內(nèi)未見穩(wěn)定地下水。

3 地基工程分析

3.1 地層承載力

場區(qū)內(nèi)各層土的承載力特征值（fak）、變形模量Eo（MPa）、壓縮模量（Es）評價如下：

2層角礫：fak=280kpa

Eo=30Mpa

3-1層片麻巖：fak=500kpa（經(jīng)驗值）

3-2層片麻巖：fak=2000kpa（經(jīng)驗值）

3.2 場地土地震效應(yīng)

該區(qū)大地構(gòu)造處于Ⅰ級構(gòu)造單元中朝準(zhǔn)地臺（Ⅰ2），Ⅱ級構(gòu)造單元燕山臺褶帶（Ⅱ22），Ⅲ級構(gòu)造單元承德拱斷束（Ⅲ62），Ⅳ級構(gòu)造單元大廟穹斷束（Ⅳ202）；場區(qū)內(nèi)地層結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，分布連續(xù)，未發(fā)現(xiàn)活動性斷裂通過本區(qū)。根據(jù)場地土名稱、性狀及估算場地等效剪切波速為210m/s，判定該場地土屬中軟場地土。場區(qū)覆蓋層厚度介于0.5-17m，建筑場地土類別屬Ⅱ類，為對建筑抗震一般地段。場地的抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計地震分組為第三組。特征周期值初期壩附近為0.45s。

4 結(jié)論與建議

1）建議擬建初期壩、排水管、消力池以3-1層片麻巖（強風(fēng)化層）為地基持力層。初期壩左右壩肩與山體接觸部位，應(yīng)將山坡松散覆蓋層及植被全部清除，保障壩肩與穩(wěn)定巖體充分接觸。擬建排水井以3-2層片麻巖（中等風(fēng)化層）為地基持力層。

2）為防止雨水沖刷初期壩及后期壩壩肩，在壩肩處設(shè)置截水溝，將山坡雨水引至庫外，以保證初期壩及后期壩壩肩不受破壞。

3）區(qū)內(nèi)地下水位變幅為1.50-2.00m。

4）區(qū)內(nèi)最大凍土深度約為1.26m。

5）基槽開挖過程中，如遇軟弱土應(yīng)清除，嚴(yán)禁基底浸水、冰凍或人為擾動；如遇地下水，可采用“明排”方法進(jìn)行排水，基槽開挖后，應(yīng)加強驗槽工作，遇到問題及時研究處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 工程地質(zhì)手冊.中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2] 巖土工程勘察規(guī)范.GB50021-2001.2009-07-01實施.中國建筑工業(yè)出版社.

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