劉冬梅 梁惕平
[摘要]某銅礦為一家集礦產(chǎn)資源開發(fā),礦產(chǎn)品加工、生產(chǎn)與銷售為一體的股份制有限公司。為滿足礦山生產(chǎn)需要,礦山須建設(shè)一尾礦庫?,F(xiàn)對尾礦庫建設(shè)項目進行地質(zhì)災(zāi)害危險性評估。通過對工程建設(shè)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估,查清擬建場地地質(zhì)環(huán)境條件,對場地建設(shè)適宜性作出評價,為擬建工程減災(zāi)防災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。
[關(guān)鍵詞]尾礦庫 地質(zhì)災(zāi)害 評估 防治
[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2014)-12-71-1
1地質(zhì)災(zāi)害危險性評估的任務(wù)
(1)查明建設(shè)用地及其附近地質(zhì)環(huán)境條件和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育情況;
(2)評價擬建工程本身可能遭受地質(zhì)災(zāi)害的危險性和工程建設(shè)誘發(fā)、加劇地質(zhì)災(zāi)害的可能性以及建設(shè)用地建設(shè)適宜性;
(3)根據(jù)工程建設(shè)可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的因素和條件,提出擬采取的防治措施和建議。
2擬建工程概況
尾礦庫庫容規(guī)模為78.4×104m3,有效庫容為66.7×104 m3,年所需尾礦庫有效庫容為7.5×104m3/a,為五等尾礦庫。尾砂壩壩型為混凝土埋塊石重力壩,壩體采用C15混凝土埋塊石,塊石強度不低于MU30,庫壩總方量約為3.1×104m3。尾砂壩壩頂高程為217.5m,壩頂寬4.0m,壩軸線長100.6m,壩軸線處原地面高程為192.5m,清基深度4.5m(根據(jù)工勘報告,清基深度達到中風(fēng)化基巖以下500mm以上,局部超深可采用C15毛石混凝土墊至設(shè)計標(biāo)高),清基后壩底高程為188m,總壩高為29.5m。尾礦庫壩上游壩坡1:0.2、下游壩坡1:0.6。
3項目區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件
3.1地層巖性
項目區(qū)及其周邊出露的地層主要有白堊系和第四系。
3.1.1白堊系
白堊系上統(tǒng)茅店組(K2m),分布在評估區(qū)內(nèi)及四周大部分地區(qū),巖性為含鈣礫巖、砂礫巖夾粉砂巖,裂隙較發(fā)育,抗風(fēng)化能力較弱,強風(fēng)化帶厚2~5m。
3.1.2第四系
第四系聯(lián)圩組(Qhl):分布在項目區(qū)內(nèi)溝谷及低洼地帶,為松散沖洪積層,巖性為粉質(zhì)粘土、砂礫石層,厚度2~4m。
3.2巖土工程地質(zhì)特征
鉆探資料表明,勘探深度內(nèi)巖土層依據(jù)其巖性及工程地質(zhì)特征,劃分為3個工程地質(zhì)巖土層,分述如下:
第①層:耕土:灰黃色,濕,松散,主要成份為粘性土夾少量碎石,表層含植物根系。層厚0.50~2.80m,全場分布。
第②層:強風(fēng)化含礫砂巖:灰褐色,強風(fēng)化,原巖結(jié)構(gòu)大部分破壞,砂、礫質(zhì)結(jié)構(gòu)可見,風(fēng)化裂隙較發(fā)育,巖芯多呈碎塊狀及短柱狀,層頂含少量全風(fēng)化含礫砂巖。層厚1.50~7.70m,全場分布。
第③層:中風(fēng)化含礫砂巖:灰褐色,中風(fēng)化,礫狀結(jié)構(gòu),層狀構(gòu)造,表層風(fēng)化裂隙較發(fā)育,巖芯多呈短柱狀,局部因機械破碎呈碎塊狀,巖質(zhì)一般,錘擊不易碎。揭露層厚4.80~11.80m,全場分布。
綜上所述,評估區(qū)工程地質(zhì)條件中等復(fù)雜。
4擬建工程地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)狀評估
(1)泥石流易發(fā)性分析
通過實地調(diào)查項目區(qū)未發(fā)現(xiàn)泥石流。根據(jù)泥石流的形成條件,對項目區(qū)及其周邊有可能形成泥石流的沖溝進行泥石流易發(fā)性評估。評估結(jié)果表明,沖溝的泥石流易發(fā)程度為低易發(fā),低易發(fā)沖溝在自然狀態(tài)條件下發(fā)生泥石流的可能性小;對壩址無明顯不利影響。因此擬建尾礦庫遭受泥石流的可能性小。
(2)地面塌陷易發(fā)性分析
項目區(qū)巖性為白堊系上統(tǒng)茅店組含礫砂巖和第四系松散層,均為非可溶巖,不存在形成巖溶塌陷的地質(zhì)條件,目前既無地下人防工程,也無礦山地下采空區(qū),故擬建工程遭受地面塌陷的可能性小。
(3)自然斜坡穩(wěn)定性分析
尾礦庫庫岸線長1300米,庫岸段分布有12條自然斜坡,均為穩(wěn)定性較差自然斜坡,遇強降雨可能失穩(wěn)產(chǎn)生滑坡,需采取支護或加固措施。
5擬建工程地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測評估
(1)壩肩穩(wěn)定性預(yù)測分析
左壩肩邊坡穩(wěn)定性:左壩肩邊坡,坡高在195~240m,斜坡坡度28°,山坡前緣偏陡,基巖出露好,基本為白堊系上統(tǒng)茅店組含礫砂巖,層狀構(gòu)造,裂隙不甚發(fā)育,地層產(chǎn)狀90°∠25°。殘坡積層厚1.5~2.8m,全風(fēng)化層厚1.5~2.6m,強風(fēng)化層3.5m,中風(fēng)化層厚4.8~11.8m。通過自然斜坡及人工切坡的調(diào)查了解分折研究,表明左壩肩邊坡穩(wěn)定性好。
右壩肩邊坡穩(wěn)定性:右壩肩邊坡,坡高在195~220m,斜坡坡度25°,山坡前緣偏陡,基巖出露好,基本為白堊系上統(tǒng)茅店組含礫砂巖,層狀構(gòu)造,裂隙不甚發(fā)育,地層產(chǎn)狀90°∠25°。殘坡積層厚1.2~2.6m,全風(fēng)化層厚1.5~2.5m,強風(fēng)化層3.5m,中風(fēng)化層厚4.8~11.8m。在其壩面以上山脊為一緩坡,通過自然斜坡及人工切坡的調(diào)查了解分折研究,表明右壩肩邊坡穩(wěn)定性好。
(2)壩基穩(wěn)定性預(yù)測分析
尾礦壩壩基持力層為弱風(fēng)化砂巖層,巖石飽和單軸抗壓強度frk為7.2MPa,承載力特征值為2000kPa,地基承載力滿足系數(shù)3,地基穩(wěn)定性較好。
(3)尾砂壩滲漏預(yù)測分析
壩基巖性為白堊系上統(tǒng)茅店組含礫砂巖,為相對不透水巖層。河床段壩基巖體透水率q=3.19-23.96Lu,具微-中等透水性,存在壩基滲漏問題;左壩肩巖體的透水率q=3.88-34.31Lu具微-中等透水性,存在繞壩滲漏問題;右壩肩巖體透水率q=0.89-68.04Lu,具微-中等透水性,存在繞壩滲漏問題。尾礦壩施工過程中應(yīng)對壩基、壩肩部位采取帷幕灌漿防滲措施。
6防治措施
根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險性現(xiàn)狀評估、預(yù)測評估和綜合評估結(jié)果,對尾礦庫工程建設(shè)可能引發(fā)和遭受的地質(zhì)災(zāi)害危險性問題,提出如下防治意見:
(1)對溝谷下游受威脅的散落民房(5棟)約20人進行搬遷。
(2)加強尾礦庫的安全檢查,特別注意在汛期來臨前,應(yīng)對排洪設(shè)施進行檢查、維修和疏浚,確保排洪設(shè)施暢通安全有效,同時,專人24小時值班。
(3)嚴(yán)格按照尾礦庫設(shè)計要求進行堆壩、放礦,同時加強對尾礦庫壩體監(jiān)測,發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。
(4)尾礦庫壩體高度達到有關(guān)規(guī)定要求及時進行閉庫設(shè)計、施工,確保尾礦庫安全可靠。