栾川桃李沟尾矿库扩容改造工程可行性研究报告(编辑修改稿)

栾川桃李沟尾矿库扩容改造工程可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

度约 ～。 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 ～。 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。 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 11。 表 11 各工程地质层颗粒分析指标统计表 11 层号 岩性 特征值 不均匀系数 Cu 曲率系数 Cu 有效粒径d10(mm) 中间粒径d30(mm) 平均粒径d50(mm) 限制粒径d60(mm) ① 尾粉砂 统计个数 7 7 7 7 7 7 最大值 最小值 平均值 ② 尾粉砂 统计个数 13 13 13 13 13 13 最大值 最小值 平均值 ③ 尾细砂 统计个数 6 6 6 6 6 6 最大值 最小值 平均值 ④ 尾亚砂 统计个数 8 8 8 8 8 8 最大值 最小值 平均值 ⑤ 尾粉砂 统计个数 10 10 10 10 10 10 最大值 最小值 平均值 ⑥ 尾细砂 统计个数 18 18 18 18 18 18 最大值 最小值 平均值 ⑦ 尾亚粘土 统 计个数 17 17 17 17 17 17 最大值 最小值 平均值 ⑦ 1 尾粉砂 统计个数 9 9 9 9 9 9 最大值 最小值 平均值 ⑦ 2 尾亚 砂 统计个数 4 4 4 4 4 4 最大值 最小值 平均值 ⑧ 尾亚粘土 统计个数 6 6 6 6 6 6 最大值 最小值 平均值 主要堆积层物理力学性质指标 12 将尾矿按砂层和土层分别进行物理力学指标统计，见表 12和表 13。 表 12 各工程地质层（尾矿砂）物理力学性质指标统计表 层号 岩性 特征值 天然含水量ω(%) 土粒比重Gs 天然孔隙比 e 重力 密度γ(kN/m3) 饱和度Sr(%) 干密度ρd(g/cm3) 饱和密度 ρ sat (g/cm3) 内摩擦角φ q(度 ) 粘聚力 Cq(kPa) ① 尾粉砂 统计个数 10 10 10 10 10 10 10 2 2 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 ② 尾粉砂 统计个数 7 7 7 7 7 7 7 1 1 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 ③ 尾细砂 统计个数 13 12 12 12 12 12 12 3 3 最大值 最小值 平均值 ⑤ 尾粉砂 统计个数 6 5 5 5 5 5 5 1 1 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 ⑥ 尾细砂 统计个数 9 8 8 8 8 8 8 4 4 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 ⑦ 1 尾粉砂 统计个数 16 16 15 15 15 15 15 3 3 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 表 13 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 ω L 塑限ω p 液性指数塑性指数内摩擦角φ q 粘聚力 Cq 13 ω (%) Gs 比 e kN/m3 Sr(%) (%) (%) IL IP (度 ) (kPa) ④ 尾亚砂 统计个数 8 8 8 8 8 5 5 5 5 4 4 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 ⑦ 尾亚粘土 统计个数 15 15 15 15 15 8 8 8 8 5 5 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 ⑦ 2 尾亚砂 统计个数 4 4 4 4 4 3 3 3 3 最大值 最小值 平均值 ⑧ 尾亚粘土 统计个数 6 6 6 6 6 5 5 5 5 1 1 最大值 最小值 平均值 标准差 变异系数 标准贯入试验指标统计 为利用标准贯入试验成果判定各层的密实度，确定地基土承载力，将标准贯入试验 14 成果资料分层统计，其结果见表 14。 表 14 各工程地质层标准贯入试验成果统计一览表 层 号 样本数 n 最大值 最小值 平均值μ ① 未经杆长修正 3 6 3 经杆长修正 3 ② 未经杆长修正 7 16 4 经杆长修正 7 4 ③ 未经杆长修正 9 25 4 经杆长修正 9 ④ 未经杆长修正 8 27 8 经杆长修正 8 ⑤ 未经杆长修正 9 32 6 经杆长修正 9 ⑥ 未经杆长修正 15 48 7 经杆长修正 15 ⑦ 未经杆长修正 13 17 8 经杆长修正 13 ⑦ 1 未经杆长修正 10 18 6 经杆长修正 10 ⑦ 2 未经杆长修正 1 13 13 13 经杆长修正 1 ⑧ 未经杆长修正 3 15 11 经杆长修正 3 高压固结试验指标统计 对各工程地质层不同压力段的压缩模量和压缩系数进行统计，统计结果（结果为平均值）见表 15。 表 15 地基土各受荷段压缩指标 层 号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑦ 1 ⑦ 2 ⑧ 100200 kPa 压缩模量（ MPa） 压缩系数 200300 kPa 压缩模量（ MPa） 压缩系数 300400 kPa 压缩模量（ MPa） 压缩系数 400600 kPa 压缩模量（ MPa） 压缩系数 15 600800 kPa 压缩模量（ MPa） 压缩系数 8001200 kPa 压缩模量（ MPa） 压缩系数 抗剪强度指标统计 对各工程地质层的抗剪强度指标进行统计，统计结果（结果为平均值）见表 16。 表 16 地基土抗剪强度指标 层号 岩性 直剪 不固结不排水剪 内摩擦角φq(度 ) 粘聚力 Cq(kPa) 内摩擦角φq’ (度 ) 粘聚力 Cq’ (kPa) ① 尾粉砂 ② 尾粉砂 ③ 尾细砂 ④ 尾亚砂 ⑤ 尾粉砂 ⑥ 尾细砂 ⑦ 尾亚粘土 ⑦ 尾粉砂 ⑦ 尾亚砂 ⑧ 尾亚粘土 浸润线条件及渗透性分析 浸润线分析 在本次勘探中，为了测得库内地下水浸润线的位置，对施工的主要勘探孔均进行了水位测量。 为了降低尾矿坝浸润线，业 主在每层子坝堆积前都铺设了土工布以及隔水塑料层，并且埋设了排渗管，总体来说该尾矿堆积坝防渗效果比较好。 浸润线的埋深和起伏情况详见工程地质剖面图 1— 1’、 2— 2’、 3— 3’、 4— 4’、 5— 5’、 6— 6’、 7— 7’。 从剖面图上可以看出：在垂直于坝轴线方向上，自尾矿坝坡顶至坡底，浸润线近乎平行于坝底地形坡度线，埋深相对较深，勘探孔内水位深度为 ～。 在平行于坝轴线方向上，由于同一级子坝上的堆积条件不完全相同以及排渗措施的差异，在同一级子坝上水位线可能不尽相同，但是总体差异不大，浸润线都 近乎平行于坝顶表面。 总体来说，由于业主单位对该尾矿坝采取的隔水防渗措施较好，同时，受尾矿坝的集排水设施及上游的拦沙拦水坝的控制，目前该尾矿库内的浸润线埋深相对较深，这种现象对尾矿库的稳定是比较有利的。 16 渗透性分析 为了确定尾矿砂的渗透系数，对所取的原状样进行室内渗透试验以测得其渗透系数，渗透试验结果见附表，统计结果见表 17。 表 17室内渗透系数成果统计表 层号 特征值 ① ② ③ ④ ⑤ 垂直渗透系数Kv (cm/s) 水平渗透系数KH (cm/s) 层号 特征值 ⑥ ⑦ ⑦ 2 ⑧ 垂直渗透系数Kv (cm/s) 水平渗透系数KH (cm/s) 由以上表试验成果可知： 尾矿坝堆积体各工程地质层的渗透性与坝体堆积物的粒度及成分变化密切相关。 第 ③ 、 ⑥ 工程地质层为稍密的尾细砂，由于其颗粒较粗，其渗透系数相对较大，渗透性好。 第 ④ 、 ⑦ ⑧ 工程地质层为稍密到中密的尾亚砂 和尾亚粘土，其颗粒较细，其渗透系数较小，渗透性较差。 尾矿堆积体的地震效应评价 抗震设防烈度的划分 栾川县潭头金矿桃李沟尾矿库位于栾川县潭头镇境内，根据《建筑抗震设计规范》（ GB 500112020）附录 A，栾川抗震设防烈度为 6度，设计基本地震加速度值为 ，设计地震分组为第一组。 根据《建筑抗震设计规范》（ GB 500112020）第 条：饱和砂土和饱和粉土（不含黄土）的液化判别和地基处理， 6 度时，一般情况下可不进行判别和处理，但对液化沉陷敏感的乙类建筑可按 7 度的 要求进行判别和处理。 本报告是把尾矿库作为一个液化沉陷敏感区按 7 度的要求进行处理的。 用标准贯入试验判定尾矿砂的液化 17 根据《上游法尾矿堆积坝工程地质勘查规范》（ YBJ1186）之规定，可按照《建筑抗震设计规范》（ GB500112020）的公式用标准贯入试验判定液化。 由于现场进行标贯试验的钻孔 ZK ZK9 和 ZK10 的水位较深，按照规范表面以下 15m 没有饱和砂土可判别为非液化，因此仅对钻孔 ZK和 ZK2 进行液化判别。 液化判别结果见表 18。 表 18 液化判别表 孔号 层号 试验深度（ m） 标贯击数 N（击） 液化临界击数Ncr（击） 代表厚度（ m） 液化指数 ILE 判别 结果 液化指数单孔合计 液化等级 ZK1 (水位： ) ⑦ 12 不液化 非液化 ⑦ 10 不液化 ⑦ 8 不液化 ⑦ 10 不液化 ⑧ 11 不液化 ZK2 (水位： ) ⑦ 1 16 不液化 非液化 ⑦ 1 16 不液化 通过以上的液化判别可知，本次判别液化的 2个勘探孔均为非液化，综合判定本尾矿库场地为非液化场地。