承德峰名礦業有限公司磨盤溝尾礦庫巖土工程勘察

于松

摘 要：本文通過野外調查、工程鉆探，室內土工試驗等手段對磨盤溝尾礦庫進行了詳細勘察，查出了場區的地形地貌，地層結構及巖土物理力學性質，對工程建設將要采用的基礎形式提出了合理化建議。

關鍵詞：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）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°。尾礦庫庫區大部分地表為第四系地層覆蓋，溝谷兩側山頂巖石基本裸露，庫區溝谷及坡面植被發育。區內地勢東西高中間低，地形標高在650～840m之間。地貌單元屬山間溝谷地帶。

2 工程地質條件

2.1 場區地質構造

本區地處燕山山脈中段，地質構造簡單，無斷裂構造通過壩址及庫區，溝谷順直且較狹窄，溝谷內無地表水出露。庫區及壩址山體穩定，地質構造簡單，無不良地質作用，造成崩塌、滑坡、泥石流等地質災害可能性小。為查清庫區巖體節理裂隙發育情況，野外勘察期間，采用地質羅盤對庫區巖體結構面產狀進行了實測。

測量結果見下圖：

2.2 地層結構

根據鉆孔揭露，將勘察范圍內地基巖土按物質組合、埋藏條件及成因類型等特點劃分為3個工程地質層，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，隱晶質結構，片麻狀構造，巖芯多呈砂粒狀及碎塊狀，節理裂隙很發育，為強風化層。

3-2層片麻巖：青灰-黃褐色，隱晶質結構，片麻狀構造，巖芯多呈碎塊狀及塊狀，節理裂隙發育，為中等風化層。

2.3 巖土物理力學性質

通過綜合分析可以看出：

1層雜填土：該層結構松散，物理力學性質差。

2層角礫：該層呈稍密-中密狀態。

3-1層片麻巖：為強風化，軟巖，破碎，巖體基本質量等級為Ⅴ級。

該層物理力學性質建議值：摩擦系數f≈0.60，黏聚力標準值c≈20kPa，似內摩擦角φ≈70°。滲透系數k≈6.5×10-4cm/s。

3-2層片麻巖：為中等風化，較軟巖，較破碎，巖體基本質量等級為Ⅳ級。

該層物理力學性質建議值：摩擦系數f≈0.65，黏聚力標準值c≈25kPa，似內摩擦角φ≈75°。滲透系數k≈5.5×10-8cm/s。

2.4 地下水

場區在勘察深度范圍內未見穩定地下水。

3 地基工程分析

3.1 地層承載力

場區內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（經驗值）

3-2層片麻巖：fak=2000kpa（經驗值）

3.2 場地土地震效應

該區大地構造處于Ⅰ級構造單元中朝準地臺（Ⅰ2），Ⅱ級構造單元燕山臺褶帶（Ⅱ22），Ⅲ級構造單元承德拱斷束（Ⅲ62），Ⅳ級構造單元大廟穹斷束（Ⅳ202）；場區內地層結構構造簡單，分布連續，未發現活動性斷裂通過本區。根據場地土名稱、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。場地的抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度值為0.05g，設計地震分組為第三組。特征周期值初期壩附近為0.45s。

4 結論與建議

1）建議擬建初期壩、排水管、消力池以3-1層片麻巖（強風化層）為地基持力層。初期壩左右壩肩與山體接觸部位，應將山坡松散覆蓋層及植被全部清除，保障壩肩與穩定巖體充分接觸。擬建排水井以3-2層片麻巖（中等風化層）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）區內地下水位變幅為1.50-2.00m。

4）區內最大凍土深度約為1.26m。

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

參考文獻：

[1] 工程地質手冊.中國建筑工業出版社，2007.

[2] 巖土工程勘察規范.GB50021-2001.2009-07-01實施.中國建筑工業出版社.

[3] 建筑工程抗震設防分類標準.GB50223-2008.2008-7-30實施.中國建筑工業出版社.

[4] 建筑地基基礎設計規范.GB50007-2011.2012-08-01實施.中國建筑工業出版社.