露天采場高邊坡工程地質(zhì)分區(qū)研究

韓廷文，李 軍

（山東省第二地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東兗州272100）

1 概述

夏日哈木鎳鈷礦區(qū)地處青海省西部東昆侖山脈西段，為大型鎳鈷硫化物礦床，擬規(guī)劃建設(shè)年產(chǎn)礦石量561×104t露天采礦場，其行政區(qū)劃隸屬于格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)管轄。

擬建露天采場東西長1670m，采深一般在300m以上，最高邊坡高度超過600m，為重要工程，其幾何參數(shù)和具體規(guī)劃形狀見表1。

2 邊坡巖體類型劃分

采區(qū)內(nèi)巖體為白沙河巖組變質(zhì)巖和巖漿巖，通過工程地質(zhì)測繪、工程地質(zhì)編錄、巖石力學(xué)試驗(yàn)等工作，影響巖體性質(zhì)的主要為巖石強(qiáng)度和巖體內(nèi)級結(jié)構(gòu)面的發(fā)育程度，因此依據(jù)不同巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度和露天邊坡巖體結(jié)構(gòu)類型2項(xiàng)指標(biāo)來劃分巖體工程地質(zhì)巖組。

依據(jù)上述劃分原則，并結(jié)合工程地質(zhì)勘察資料和礦區(qū)地質(zhì)勘探資料，將區(qū)內(nèi)巖體工程地質(zhì)類型劃分為4個(gè)工程地質(zhì)巖組，分別為：堅(jiān)硬—較堅(jiān)硬塊狀輝長巖—輝石巖—花崗巖巖組；較堅(jiān)硬—較軟碎塊狀蝕變輝石巖巖組；堅(jiān)硬—較堅(jiān)硬層狀黑云斜長片麻巖—片巖巖組；堅(jiān)硬層狀花崗質(zhì)片麻巖巖組，各巖組地表出露情況及分布特征詳見表2。

表1 露天采場幾何參數(shù)表

表2 巖體工程地質(zhì)類型劃分表

3 巖體基本質(zhì)量級別評價(jià)

3.1 巖體完整性指數(shù)及完整程度

根據(jù)《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50218-2014）中巖體完整性指數(shù)（Kv）與巖體體積節(jié)理數(shù)（Jv）對應(yīng)關(guān)系，確定結(jié)果詳見表3。

3.2 巖體基本質(zhì)量指標(biāo)

表3 各巖組巖體完整性指數(shù)Kv及完整程度

根據(jù)《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50218-2014），巖體基本質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)按下式計(jì)算：

BQ=100+3RC+250Kv

計(jì)算時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）當(dāng)RC＞90Kv+30時(shí)，應(yīng)以RC=90Kv+30和Kv代入計(jì)算BQ值;

（2）當(dāng)Kv＞0.04RC+0.4時(shí)，應(yīng)以Kv=0.04RC+0.4和RC代入計(jì)算BQ值。

通過計(jì)算，區(qū)內(nèi)各巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ詳見表4。

表4 各巖組巖體基本質(zhì)量級別統(tǒng)計(jì)表

3.3 巖體基本質(zhì)量級別

根據(jù)《工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T50218-2014），應(yīng)根據(jù)巖體基本質(zhì)量的定性特征和巖體基本質(zhì)量指標(biāo)BQ確定質(zhì)量級別，確定結(jié)果詳見表4。

由表4可知：Ⅱ類巖體有花崗質(zhì)片麻巖、花崗巖、閃長（玢）巖和角閃巖，除花崗質(zhì)片麻巖外其它巖體在區(qū)內(nèi)所占比例較小，主要分布于勘察區(qū)的中部和東南部。Ⅲ類巖體有黑云斜長片麻巖、片巖、輝長巖，這些巖體在區(qū)內(nèi)廣泛分布，在區(qū)內(nèi)所占比例相對較大。Ⅴ類巖體有蝕變輝石巖、輝石巖，主要分布于勘察區(qū)東半部。

4 露天采場邊坡分區(qū)

根據(jù)不同位置的邊坡高度、工程地質(zhì)巖組特征、各巖組巖體基本質(zhì)量等級、邊坡面傾向與各巖體優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面的關(guān)系、巖體完整程度等多項(xiàng)指標(biāo)將邊坡共分為5個(gè)區(qū)，各分區(qū)界線的方位角及主要工程地質(zhì)特征見表5和圖1。

5 結(jié)語

表5 邊坡分區(qū)表

（1）區(qū)內(nèi)巖體劃分為4個(gè)工程地質(zhì)巖組，分別為：堅(jiān)硬—較堅(jiān)硬塊狀輝長巖—輝石巖—花崗巖巖組、堅(jiān)硬—較堅(jiān)硬層狀片麻巖—片巖巖組、較堅(jiān)硬—較軟碎塊狀蝕變輝石巖巖組、堅(jiān)硬層狀花崗質(zhì)片麻巖巖組。

（2）區(qū)內(nèi)巖體基本質(zhì)量級別主要為Ⅲ級，約占勘察區(qū)巖體的50%，Ⅴ級和Ⅳ級約占30%，Ⅱ級約占20%。

（3）根據(jù)不同部位的邊坡高度、工程地質(zhì)巖組類型、巖體基本質(zhì)量等級以及邊坡巖體完整程度等多項(xiàng)指標(biāo)對邊坡進(jìn)行分區(qū)，共分為5個(gè)區(qū)。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB 50021-2001巖土工程勘察規(guī)范［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.

[2]GB 51099-2015有色金屬工業(yè)巖土工程勘察規(guī)范［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，2015.

[3]YS5230-96邊坡工程勘察規(guī)范［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，1996.

[4]GB 51016-2014非煤露天邊坡工程技術(shù)規(guī)范［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，2014.

[5]YS 5206-2000工程地質(zhì)測繪規(guī)程［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，2000.

[6]GB/T 50218-2014工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，2014.

[7]GB/T 50266-2013工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京：中國計(jì)劃出版社，2013.

[8]GB12719-91礦區(qū)水文地質(zhì)工程地質(zhì)勘探規(guī)范［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1991.

[9] 常士驃，張?zhí)K民，等.工程地質(zhì)手冊[M].4版.北京：中國建筑工業(yè)出版社，2006.