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分布于沟底河床地带,厚度一般0.5~2.0m,在尾矿坝附近较厚,达5.2~6.4m,由卵石、漂石组成,含10%左右的砂及少量粘性土,卵石粒径5~20cm,漂石粒径50~100cm,其成分为安山玢岩、砂岩;饱和,稍密~中密。
(2)残、坡积层(Q4el+dl)
主要分布于河谷南岸山坡地带,由安山玢岩经风化剥蚀后的碎石、块石及粘性土组成,稍密,厚度1.4~2.6m。
(3)人工堆积层(Q4ml)
主要分布于尾矿库的初期坝及尾矿堆积坝。
①初期坝:据业主提供的资料及现场勘察,初期坝采用透水堆石坝,坝基部为浆砌石护面,上部为大块石护坡。
②尾矿堆积坝:主要为尾矿堆积、冲积物、粒径一般为0.01~0.20cm,垂向上向深部颗粒变细,水平方向排矿管附近颗粒较粗,远离渐细。
1.7.2水文地质条件
区域地下水按赋存条件可分为两大类: 1)松散岩类孔隙水
广泛分布于区内第四系残、坡积层及坡、洪积层中。一般无良好连续的含水层,由于地形切割致使土层分布不均,厚度变化较大,富水性差,所以该类地下水无统一水位,仅为不连续分布的上层滞水。大气降水是该类地下水的主要补给来源,其水量随降雨多寡而变,在陡坎处、斜坡上以泉水的形式出露。该类地下水具循环浅、径流短、交替快、水量小的特点。
2)基岩裂隙水
区内基岩广泛分布为砂岩与安山玢岩,多为中厚层状,裂隙不发育,岩体风化程度较差,仅在浅层赋存少量裂隙水,在地形低洼处或斜坡上以泉水的形式出露,其动态受降水补给明显,雨季水量增大,枯水季节变小或断流。
受区域水文地质条件的控制,尾矿库所在的桃李沟库区水文地质条件相对简单,其地下水主要有松散岩类孔隙水和基岩裂隙水两种类型。库区内赋存于第四系残坡积、坡洪积等成因类型的松散层内的松散岩类孔隙水,仅在雨后或雨季会有地下水以泉的形式流出地表,汇聚于沟内,但泉流量极小;库区内基岩裂隙水是指赋存于砂岩及安山玢岩的构造或风化裂隙中的地下水,由于区内构造裂隙不发育,区内不存在含水意义的含水岩(土)层和构造,水文地质简单。
尾矿堆积坝体内地下水主要为从尾矿排放口及湿滩向下排渗的尾矿水,尾矿堆积坝由颗粒较小的尾矿砂及尾矿土沉积组成,因此其渗透系数相对较小,不存在强透水层,其排泄主要通过人工设置的排渗管流出。
1.7.3地质构造
根据区域地质资料,场地位于中朝准地台南缘,在场地西南部约5km有一文峪镇--9-
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西阴断层,长56km,走向NWW-SEE,为复活断层,该断层为本区的主导断层。通过地面调查及测绘,在尾矿库区内有两条断层,F1:走向SE155°,为一高角度逆断层,断层带宽度0.1-1.0m,充填有角砾岩、粘性土等,可见明显的擦痕。F2:走向NE15°,倾角为87°,为一正断层,断层带宽度0.3-0.7m,充填有角砾岩、粘性土等。
综上所述,场地构造比较简单,断层F1、F2规模较小;西南部的文峪镇-西阴断层,虽为复活断层,但距离场地较远,对场地的稳定性不构成威胁,影响不大。
1.7.4坝体的组成、结构及物理力学性质分析 1.7.4.1尾矿分布特征
根据勘探资料,现将库区尾矿地层从上至下共分为9个工程地质层和2个工程地质亚层,具体叙述如下:
第①工程地质层:尾粉砂(Q4ml):黄褐色,松散-稍密,稍湿,颗粒均匀,该层分布在刚堆积的坝顶,厚度约为5.4~7.5m。
第②工程地质层:尾粉砂(Q4ml):灰褐色,稍密-中密,稍湿,颗粒均匀,该层厚度约为1.7~11.9m。
第③工程地质层:尾细砂(Q4ml):灰褐色,中密,稍湿,颗粒均匀,该层厚度约为2.4~7.5m。
第④工程地质层:尾亚砂(Q4ml):灰褐色,稍密-中密,稍湿,颗粒均匀,该层厚度约为1.4~6.8m。
第⑤工程地质层:尾粉砂(Q4):黄褐色-灰色,湿,中密。该层厚度为4.3~5.9m。 第⑥工程地质层:尾细砂(Q4ml):黄褐色,湿-饱和,中密,厚度约为5.9~8.7m。 第⑦工程地质层:尾亚粘土(Q4ml):灰色,湿-饱和,中密。该层厚度约2.6~11.3m。 第⑦1工程地质层:尾粉砂(Q4ml):灰褐色,湿,稍密。该层分布不均匀,仅在坝体下部勘探孔内有分布,该层层厚度约1.3~9.4m。
第⑦2工程地质层:尾亚砂(Q4ml):灰褐色,湿,中密。该层分布不均匀,仅在坝体中部3#、4#、6#孔呈透镜状分布,该层层厚度约2.5~2.8m。
第⑧工程地质层:尾亚粘土(Q4ml):黄褐色—灰褐色,湿-饱和,中密。该层分布不均匀,仅在坝体下部勘探孔内有分布,该层厚度约1.4~4.0m。
第⑨工程地质层:安山玢岩(Pt1xl3):灰绿色-黄绿色,块状构造,岩性坚硬,整体性较好,结构稳定,岩石风化较弱,裂隙较为发育。该层最大揭示深度约为0.5m。
1.7.4.2全尾矿颗粒分析
将库区尾矿做室内全尾矿颗粒分析,指标统计结果见表1-1。
ml
表1-1 各工程地质层颗粒分析指标统计表
-10-
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层岩号 性 尾① 粉砂 尾② 粉砂 尾③ 细砂 尾亚砂 特征值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 最大值 最小值 平均值 不均匀曲率系有效粒径中间粒径系数Cu 数Cu d10(mm) d30(mm) 7 16.78 10.13 13.28 13 17.86 9.06 14.59 6 15.78 2.19 9.55 8 19.50 5.47 13.38 10 17.43 10.50 13.71 18 31.50 2.46 9.80 17 40.00 8.00 17.01 9 16.75 11.69 14.62 4 38.00 11.00 19.68 6 19.67 11.50 15.21 7 4.74 1.58 3.59 13 6.43 0.86 3.82 6 3.01 0.61 1.58 8 2.78 0.58 1.17 10 5.20 0.92 2.40 18 6.85 0.78 2.74 17 4.09 0.28 1.20 9 5.85 1.01 3.07 4 0.85 0.59 0.67 6 1.46 0.69 0.93 7 0.015 0.009 0.012 13 0.017 0.007 0.010 6 0.166 0.003 0.036 8 0.056 0.006 0.016 10 0.014 0.007 0.010 18 0.076 0.002 0.031 17 0.011 0.002 0.005 9 0.013 0.008 0.010 4 0.007 0.003 0.006 6 0.009 0.001 0.005 7 0.111 0.044 0.079 13 0.108 0.027 0.074 6 0.284 0.010 0.085 8 0.124 0.018 0.050 10 0.104 0.011 0.056 18 0.132 0.010 0.097 17 0.059 0.003 0.025 9 0.103 0.037 0.065 4 0.021 0.017 0.019 6 0.042 0.003 0.018 平均粒径d50(mm) 7 0.144 0.116 0.129 13 0.144 0.101 0.124 6 0.334 0.021 0.122 8 0.157 0.054 0.100 10 0.137 0.025 0.110 18 0.176 0.085 0.132 17 0.122 0.009 0.066 9 0.133 0.107 0.122 4 0.078 0.047 0.063 6 0.115 0.006 0.057 限制粒径d60(mm) 7 0.164 0.136 0.148 13 0.166 0.121 0.143 6 0.362 0.031 0.145 8 0.176 0.093 0.128 10 0.158 0.038 0.129 18 0.203 0.063 0.155 17 0.137 0.015 0.082 9 0.152 0.127 0.141 4 0.114 0.077 0.100 6 0.134 0.013 0.074 ④ 尾⑤ 粉砂 尾⑥ 细砂 尾亚⑦ 粘土 尾⑦1 粉砂 尾⑦2 亚 砂 尾亚⑧ 粘土 1.7.4.3主要堆积层物理力学性质指标 -11-
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将尾矿按砂层和土层分别进行物理力学指标统计,见表1-2和表1-3。
表1-2 各工程地质层(尾矿砂)物理力学性质指标统计表 层岩天然含特征值 水量ω(%) 统计个数 尾① 粉砂 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 统计个数 尾② 粉砂 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 尾③ 细砂 统计个数 最大值 最小值 平均值 统计个数 尾⑤ 粉砂 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 统计个数 尾⑥ 细砂 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 统计个数 尾⑦1 粉砂 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 土粒比重Gs 天然孔隙比e 重力密度γ(kN/m) 3饱和度干密度ρ饱和密度 ρsat (g/cm) 3内摩擦角φq(度) 粘聚力 Cq(kPa) 号 性 Sr(%) d(g/cm3) 10 30.0 10.9 19.7 5.298 0.205 7 26.1 10.7 18.0 4.824 0.268 13 23.7 15.1 19.2 6 22.5 19.2 20.7 2.362 0.123 9 26.6 15.4 21.4 3.681 0.172 16 24.3 10.0 19.7 3.332 0.170 10 3.30 2.70 3.21 10 1.174 0.603 0.820 10 22.6 19.6 21.2 0.994 0.047 7 20.7 16.3 18.7 1.497 0.080 12 21.7 19.9 20.7 5 21.1 18.6 19.8 0.669 0.032 8 20.4 16.8 19.5 1.189 0.061 15 22.0 18.3 19.4 0.994 0.051 10 100.0 45.6 74.9 11.462 0.117 7 76.0 28.4 55.7 16.703 0.300 12 79.7 66.1 71.1 5 85.8 58.1 70.7 4.070 0.057 8 93.6 41.7 71.6 14.585 0.204 15 95.8 54.1 69.0 13.778 0.200 10 2.01 1.52 1.77 0.156 0.088 7 1.74 1.47 1.58 0.090 0.057 12 1.85 1.64 1.73 5 1.77 1.55 1.64 0.080 0.046 8 1.69 1.45 1.59 0.080 0.050 15 1.87 1.50 1.61 0.093 0.057 10 2.40 1.99 2.22 0.124 0.056 7 2.22 2.03 2.10 0.064 0.030 12 2.29 2.14 2.21 5 2.22 2.01 2.12 0.056 0.025 8 2.16 2.01 2.10 0.051 0.024 15 2.30 2.00 2.10 0.065 0.031 2 26.4 22.5 24.4 1 37.0 37.0 37.0 3 37.3 33.6 36.0 1 31.1 31.1 31.1 2.362 0.123 4 35.1 26.6 31.1 3 33.4 32.3 33.0 2 23.2 21.8 22.5 1 15.4 15.4 15.4 3 20.1 5.4 12.9 1 27.4 27.4 27.4 0.014 0.004 4 40.5 25.7 32.5 3 20.6 9.8 16.5 0.186 0.161 0.058 0.196 7 3.30 3.25 3.29 7 1.241 0.892 1.085 0.019 0.120 0.006 0.110 12 3.30 3.25 3.30 5 3.35 2.69 3.18 12 1.010 0.787 0.907 5 1.125 0.677 0.937 0.014 0.084 0.004 0.093 8 3.30 2.69 3.22 8 1.283 0.589 1.031 0.216 0.203 0.067 0.197 16 3.30 2.69 3.15 15 1.172 0.542 0.957 0.225 0.204 0.071 0.214 表1-3各工程地质层(尾矿土)物理力学性质指标统计表
层号 岩性 特征值 天然含水量 土粒比重天然孔隙重力密度γ饱和度液限 ωL 塑限ωp 液性指数塑性指数内摩擦角φq 粘聚力Cq -12-
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