[黑龙江]尾矿库岩土工程勘察报告.doc

第一节 概述一、勘察任务、目的要求受伊春市 矿业有限公司的委托，伊春 勘察设计院岩土工程勘察处承担了伊春市 矿业有限公司选矿厂尾矿库岩土工程勘察工作，此次勘察为初步勘察阶段，根据委托要求及岩土工程勘察规范（GB500212001）（2009年版）的规定，此次勘察的主要目的是：1、通过勘察查明场区内岩土类型、结构、厚度、坡度、工程特性，分析和评价地基稳定性、均匀性和承载力，选择适宜的基础持力层。2、查明尾矿库区的渗漏、库区的水文工程地质和库区的不良地质现象等；查明地下水的埋藏条件、类型及其变化幅度，判断地下水和土对建筑材料的腐蚀性。3、查明尾矿库地区地震烈度及对建设尾矿库的影响，确定场地土类型及建筑场地类别，区域地质构造等，对场区内地层均匀性及场地稳定性做出评价；4、通过钻探、原位测试及土样室内土工试验，确定岩土物理力学性质，提供地基承载力特征值等设计所需的岩土工程参数，对地基基础设计方案提出建议。二、本次勘察工作依据本次勘察工作的技术依据是：1、岩土工程勘察规范（GB500212001）（2009年版）；2、建筑地基基础设计规范（GB500072002）；3、建筑抗震设计规范（GB500112001）（2010年版）；4、冻土工程地质勘察规范（GB503242001）；5、土工试验方法标准（GB/T501231999）；6、水利水电工程地质勘察规范（GB5028799）；7、上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规范（行业标准）；8、建筑工程勘察合同书。三、建筑物概况拟建的伊春市 矿业有限责任公司选矿厂位于XX林业局XX西侧约1000米，XX河上游（近源头）右岸山坡上，其尾矿库位于选矿厂的坡角处，拟建建筑物5栋，平面形状均为矩形，建筑物长10至70米，宽8至40米，层数为一层至二层（详见建筑物和勘探点位置图），砖混结构，基础类型根据岩土工程条件确定，拟采用条形基础；尾矿库库容为47.6万立方米，最大坝高9米，为傍山型尾矿库，初期坝为土石混合坝，坝顶标高为343米，顶宽4米，坝轴线长660米，上游坡比为1：1.75，下游坡比为1：2，其等级五等尾矿库根据岩土工程勘察规范（GB500212001）（2009年版）的规定，按着建筑物规模、性质等确定本次勘察建筑物的工程重要性等级为三级，其场地略有起伏，场地等级为二级，地层中等复杂，地基等级为二级，上述综合确定岩土工程勘察等级为乙级。四、勘察工作布置及完成工作量本次勘察为初步勘察阶段，根据委托要求（技术委托规定了勘探线及孔距）及技术标准，选矿厂按周边角点布孔原则布置勘探线5条，勘探孔16孔，尾矿库按坝轴线布置勘探线3条，勘探孔38孔，合计54孔，其中取土试样孔11孔，取土测试孔2孔，测试孔15孔，鉴别孔26孔。实际完成钻探：取土样26组，原位测试19次，总钻进米数358.6米。地质钻探：采用XY1型钻机回转跟管干钻钻进方式和SP30型钻机冲击跟管干钻钻进方式钻探，砂土与卵石取扰动样（岩芯管内取样、取级样）。动力触探：粗砂、卵石及强风化基岩采用圆锥动力触探试验进行现场测试，并进行杆长修正，最后得出动探击数标准值。土工试验：室内土工试验操做按土工试验方法标准（GB/T501231999）要求进行。主要为颗粒分析与定名。高程测量：采用绝对高程系统，建设单位提供。具体完成的工作量见下表：表一 勘察工作量统计表钻探取土样原位测试水质分析孔口测量土工试验孔数进尺原状扰动动探标贯孔米组组次次组点组54358.6261925419五、勘察工作进程（1）、踏勘准备：2011年9月30日；（2）、外业工作：2011年10月1日至10月11日；（3）、室内试验：2011年10月12日至10月16日；（4）、资料整理：2011年10月17日至10月19日；（5）、提交报告：2011年10月20日。第二节 场地工程地质条件一、气象、水文本区属寒温带大陆性季风气候区，年平均温度零度左右，历年最高气温38.2，最低气温-37.9，年平均降水量640毫米左右，降水多集中于6至9月份，占全年降水量的76%以上。本区气温特征是夏季炎热而短暂，冬季寒冷而漫长，四季变化明显。本区为友好河水系，友好河为汤旺河的一级支流，在该区处上游近源头，其径流量极小，冬季断流，断流时间约170天。该河流一般情况下一年内有两次峰值，第一次为4月份出现，为雪水融化所至，第二次出现于7、8月份，为降水量集中所至。在第一次洪峰前的平水段，一般可以代表地下水径流量变化的情况。山区河流的特点是：河水落差相对较大，水流急，年内径流分配不均，一般受降水量控制十分明显，表现为径流量及水位明显随降水量大小而增减。二、地形、地貌拟建选矿厂位于伊春市 区 林场附近，地貌单元属于小兴安岭北坡低山丘陵区，勘察场地位于XX河河谷右岸的坡地上，以剥蚀作用为主，堆积作用较弱，地面略有起伏，坡度约为15度，倾向东南，地面相对高差25.9米（为孔口相对高差）。三、地层分布根据钻探揭露，场地地层表层为腐殖土，下为第四纪堆积地层（主要分布于坡角处的尾矿库库区），再下为侏罗纪中期友好组火山凝灰岩、凝灰角砾岩。现就钻探所揭露的地层自上而下分述如下：1层腐殖土：黑色，组成物质为有机质与植物根系，混有粘性土。湿，松散。层厚0.80至1.40米，直接出露地表，分布于坡地上面的选矿厂区域。2层粗砂：黄色、黄褐色，稍密，分选较好，级配较差，磨圆好，次圆形，湿至含水饱和，大于0.5毫米颗粒占50%以上，含少量粘粒，冲积成因。该层仅在ZK1、ZK2、ZK10、ZK11孔见，呈透镜体分布，厚 0.60至2.10米，层顶埋深2.20至2.50米。3层卵石：黄褐色，稍密，含水饱和，分选差，级配好，磨圆中等，亚圆形，大于20毫米颗粒占60%以上，最大粒径可达7080毫米，粒径变化大，排列无规律，母岩以花岗岩为主，微风化。该层仅部分钻孔被全部揭穿，揭穿厚度3.30至3.50米。层顶埋深一般在7.30至7.40米之间。4层凝灰岩强风化：黄褐色，暗红色，为黑云母花岗岩，散体结构，原岩结构大部分被破坏，矿物多蚀变，具残余结构，块状构造，节理裂隙发育，该层仅在ZK3孔见有，且未被揭穿其揭穿厚度1.00至3.00米，顶板埋深为8.90至9.20米。5层凝灰岩中等风化：黄褐色，暗红色，为黑云母花岗岩，散体结构，原岩结构大部分被破坏，矿物多蚀变，具残余结构，块状构造，节理裂隙发育，该层仅在ZK3孔见有，且未被揭穿其揭穿厚度1.00至3.00米，顶板埋深为8.90至9.20米。6层凝灰岩微风化：黄褐色，暗红色，为黑云母花岗岩，散体结构，原岩结构大部分被破坏，矿物多蚀变，具残余结构，块状构造，节理裂隙发育，该层仅在ZK3孔见有，且未被揭穿其揭穿厚度1.00至3.00米，顶板埋深为8.90至9.20米。四、地下水场地内地下水类型主要有第四系孔隙潜水，深层基岩裂隙水，其中对本工程有影响作用的主要为前者，该含水层岩性主要为粗砂与卵石，均在山坡坡角下的尾矿库区域见到，含水层厚度较小，一般小于2.00米，坡地上未见地下水。该地下水水位埋深0.60至6.30米不等（勘察时期钻孔内测得）。含水层透水性较好，与地表水及大气降水的水力联通性较好，并直接接受大气降水补给，反映为地下水位随季节而变化，其年水位变幅一般在2.00米左右，勘察期间为平水期，含水层的渗透系数经验值为100米/日。根据于该勘察区内所取水样进行的水质分析，该地下水化学类型为HC、M型水，PH值为6.4至6.5，侵蚀性CO2为16.74至22.45毫克/升，HCO3-含量为2.10至4.20毫克当量/升。五、不良地质作用勘察场地位于低山丘陵区的友好河河谷右侧的坡地上，属坡地地貌，此次勘察未发现不良地质作用。第三节 岩土工程评价一、物理力学性质本次勘察取扰动土样26组，原位测试19次，经现场测试，室内土工试验分析结果，地基土物理性质指标见“物理力学性质指标统计表”。二、地层承载力特征值经钻探现场鉴定、原位测试、室内土工试验、结合地区经验，综合确定地基承载力如下表：表二 地基土承载力统计表 单位：kpa层号原位测试地区经验建议值粗砂200220200卵石360340360强风化凝灰岩280260280中等风化凝灰岩600600三、季节冻深及土的冻胀性评价根据“中国季节性冻土标准冻深线图”，本区季节冻深为2.20米，据实地调查，历年最大冻深为2.80米。在季节冻深范围内，场地地层岩性为腐殖土、粗砂、卵石，冻结期间地下水位距冻结面最小距离在2米以内，按着建筑地基基础设计规范中的分类标准，冻土区域冻胀性判别如下表：表三 冻土冻胀性判别表取样深度定名含水量塑限公式分类冻胀系数冻胀等级ZK21.50粉质粘土25.6%22.3%Wp+2WWp+5冻胀3.5-6.0级ZK31.75粉质粘土19.4%18.1%W Wp+2弱冻胀1.0-3.5级ZK101.45粉质粘土30.5%24.7%Wp+2WWp+5冻胀3.5-6.0级ZK121.60粉质粘土24.521.4%Wp+2WWp+5冻胀3.5-6.0级ZK31.75粉质粘土19.4%18.1%W Wp+2弱冻胀1.0-3.5级ZK101.45粉质粘土30.5%24.7%Wp+2WWp+5冻胀3.5-6.0级ZK121.60粉质粘土24.521.4%Wp+2WWp+5冻胀3.5-6.0级四、地层均匀性及边坡稳定性评价根据勘察结果，各地层埋藏与厚度较为稳定，其地层界面的天然坡度较小，无互层与夹层，分布相对较均匀。其砂土的天然坡角及渗透系数经验值如下表：表四 砂土天然坡角及渗透系数表 状态名称干燥（水上）饱和（水下）渗透系数经验值粗砂312940m/d卵石3735150m/d砂类土、卵石层等较松散，当边坡大于其天然坡角时，边坡将发生坍塌，所以在基坑开挖时，局部应进行简单支护后，方可施工。五、场地稳定性评价该工程场地地势平坦，地貌类型单一，地层岩性简单，构造不发育，无活动性断层分布，根据建筑抗震设计规范（GB500112001）（2010年版），本区抗震设防烈度为小于度区，设计地震动峰值加速度值为小于0.05g，场地内地基土粗砂为中软土，卵石，属中硬土，松散沉积层厚度小于5.0米，可以确定该场区场地类别为类场地，该区设计地震分组为第一组，因此其场地特征周期为0.35s，场地略有起伏，处于抗震有利地段。无不良地质作用，场地稳定，适宜该工程建筑。六、地下水腐蚀性评价根据岩土工程勘察规范的环境类别划分，该地区环境为湿润区直接临水，即环境类别属类，受环境类别和地层渗透性影响地下水对混凝土结构、混凝土中钢筋的腐蚀性评价如下表：表五 地下水对建筑材料腐蚀性判别表腐蚀介质SO42-Mg2+NH4+OH-总矿化度PH值侵蚀CO2HCO3-CI-环境类别湿润区直接临水（类）评价标准400160040034400160006.5151.0100mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmmol/Lmg/L实测含量腐蚀等级微微微微微弱弱微微综合评价弱微注:1、表中各指标实测含量取两组试验中按不利组合考虑的其中一个数值。 2、表中PH值、侵蚀性CO2、HCO3-项按直接临水或强透水层地下水条件的评价标准进行评价。评价结果：该地下水对混凝土具弱腐蚀性，对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性。七、地基基础方案根据拟建工程特点及场地地基条件，宜利用天然地基圆砾层、卵石层作为持力层，圆砾层的fak为300kpa，卵石层的fak为360kpa，圆砾层顶面埋深为1.90米至2.40米。根据地层条件、上部荷载情况及建设项目的经济、环境条件，宜采用浆砌毛石条形基础。结论与建议1、勘察场地属河流堆积形成的低漫滩，地貌类型单一，地层层位稳定，无不良地质作用，场地的抗震设防烈度为小于度区，设计地震动峰值加速度小于0.05g，地基土属中软土或中硬土，场地类别为类，场地特征周期为0.35s，勘察场地处抗震有利地段，场地稳定，适宜工程建筑。2、勘察区对建筑有影响的地下水为第四系孔隙潜水，地下水位埋藏较浅，根据水质分析结果，该地下水化学类型为HC、M型水，PH值为6.4至6.5，侵蚀性CO2为16.74至22.45毫克/升，HCO3-含量为2.10至4.20毫克当量/升。地下水对混凝土基础具弱腐蚀性，对钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性。3、根据建筑地基基础设计规范（GB500072002），该区标准季节冻深为2.20米，此范围内的土为冻胀土，其冻胀系数为3.56.0，冻胀等级为级，在基础施工时，应将上述土层全部清除，并选非冻胀土回填基坑。4、建议采用天然地基，宜选圆砾层做为主持力层，其承载力特征值fak为300kpa，圆砾层顶面埋深为1.90米至2.40米。建议采用浆砌毛石条形基础。5、根据勘察区场地条件和地层分布特征，开挖基坑时宜采用放坡法施工，基坑周围不宜进行堆放，此外局部如发生塌陷宜做简单支护。在基坑开挖时，应做好基坑降水工作，建议采用明沟排水方式，并同时注意排水对周边环境的影响。6、在基坑开挖后建议通知勘察单位，并组织有关部门进行施工验槽，必要时建议组织施工勘察。7、此次勘察采用假设高程系统，基点在已建住宅楼5号楼西北角墙角下水泥地面处，BM点假设标高为200.00米。