常宁市龙王山金矿矿山地质环境治理勘测报告1Word下载.docx
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本次勘察目的是为常宁市龙王山金矿矿山地质环境治理工程项目施工图设计提供水文地质、工程地质资料，其主要任务是：
①收集拟建工程的地质、水文、气象、地震等相关资料；
②查明龙王山水库及农田灌溉水渠地层岩性、分层厚度及分布情况、物理力学性质和渗透系数、水文地质条件，判定水对建筑材料的腐蚀性，提出各场地岩土物理力学性质参数和施工方案的建议；
③查明挡渣墙和截排水沟覆盖层的地层岩性、分层厚度及分布情况、物理力学性质和渗透系数、地下水埋藏条件，对墙址可利用岩土层埋藏深度、基岩强度、承载力、抗剪特性、渗透性、渗透稳定性、压缩变形特性等作出评价，判定水对建筑材料的腐蚀性，并提出岩土物理力学性质参数、不良地质问题和地基处理的建议；
④查明废渣堆料的物理力学性质；
⑤调查崩塌滑坡区居民搬迁补偿的户数、人数以及安置区具体情况；
⑥查明拟建3口水井和3口集水池的地层岩性、分层厚度及分布情况、物理力学性质和渗透系数、水文地质条件，以及水井的水量、水质和供水层位等情况，判定水对建筑材料的腐蚀性，提出各场地岩土物理力学性质参数和施工方案的建议；
⑦对抗震设防烈度等于或大于6度的场地，对场地和地基的地震效应做出评价。
1.2勘察等级划分
根据本次勘察及已往工作经验，挡渣墙及截排水沟工程重要性等级为二级、场地复杂程度等级为二级、地基复杂程度等级为三级；
龙王山水库及农田灌溉水渠工程重要性等级为二级、场地复杂程度等级为二级、地基复杂程度等级为二级；
集水池及水井工程重要性等级为三级、场地复杂程度等级为三级、地基复杂程度等级为三级。
综合判定本次勘察等级为乙级
1.3勘察工作执行的主要技术标准及依据
①《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001，2009修订版）；
②《建筑地基基础设计规范》（GB5007-2002）；
③《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）；
④《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；
⑤《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；
⑥《湖南省国土资源规划院矿山地质环境治理工程勘测任务书》。
1.4勘察方法及完成工作量
1.4.1勘察方法
本次勘察针对不同工程分别采取不同勘察手段进行，现就各工程采取的勘察方法分述如下：
①龙王山水库农田灌溉系统修复工程勘察方法：
采取水文、工程地质调查、钻探、轻便动力触探、试坑单环注水试验为主，辅以现场描述、取土、水样分析等手段，查明水库、水渠水文、工程地质条件及各岩土层物理力学性质。
水文地质调查主要以顺沟追索、穿越分水岭的方法查明龙王山水库汇水条件、储水现状以及库容；
工程地质调查主要沿库岸及灌溉水渠线路踏勘，查明水库工程地质条件、库岸稳定性以及灌溉水渠的工程现状；
钻探采取洛阳铲冲击钻进和合金回转钻进工艺，钻孔口径φ75，钻探深度以揭穿覆盖层到达基岩为准，库区勘探点在库底干滩部位及拦水坝下游平行于拦水坝布置，水渠勘探点沿水渠线路布置，点距50m；
轻便动力触探主要在含砾粉质粘土层中进行，以求查明该层土的地基承载力；
试坑单环注水试验在含砾粉质粘土层进行，以查明该层土的渗透性；
在3条水渠中分别采取水样3件进行水质分析，以查明水对建筑材料的腐蚀性；
岩土试样采用薄壁取土器重锤轻击法采取。
②废渣堆综合治理工程勘察方法：
采取钻探、轻便动力触探试验、试坑单环注水试验、现场天然重度、天然休止角试验为主，辅以现场踏勘、现场描述、取岩土试样分析等手段查明废渣堆堆积形态、堆料物理力学性质以及废渣堆拟建挡渣墙、截排水沟地层结构、岩土层物理力学性质。
钻探采取洛阳铲冲击钻进和合金回转钻进工艺，钻孔口径φ75，钻探深度以揭穿覆盖层到达基岩为准，勘探点沿拟建挡渣墙及截排水沟布置，点距30-50m.；
轻便动力触探主要在含砾粉质粘土层中及粉土层中（方冲）进行，以求查明土的地基承载力；
试坑单环注水试验在含砾粉质粘土层及粉土层（方冲）进行，以查明土的渗透性；
为查明废渣堆料的物理力学参数，现场进行了天然重度、天然休止角试验；
③崩塌滑坡区房屋搬迁补偿工程：
主要采取工程地质调查的方法，对矿区内所有崩塌滑坡区进行调查，圈定危险区，对危险区内的居民户数、人数进行调查统计，并选定安置点。
④饮水工程：
对拟建集水池进行钻探、轻便动力触探试验、试坑单环注水试验等方法查明拟建集水池地基土结构、承载力、渗透性；
对拟建水井采取钻孔水文编录、抽水试验、取水分析等方法查明水井地层结构、出水层位、出水量以及水质情况。
1.4.2完成工作量
本次勘察工作完成工作量见表1。
勘察实物工作量表表1
序号
工作内容
单位
数量
备注
1
工程地质调查
km2
2.2
2
勘探点测放
个
84
3
钻探
米/孔
319.93/84
4
试坑单环注水试验
次
21
5
轻便动力触探试验
28
6
现场天然容重试验
处
12
7
现场天然休止角试验
8
取原状土样
件
18
9
取水样
10
土工试验（常规）
11
水质简分析
饮用水分析
2.区域地质及气象水文
2.1区域地质
根据区域地质资料，本区位于湘南耒（阳）—临（武）南北向构造带与阳明山—塔山东西向构造带交汇部位的北段、新华夏系第二沉降带衡阳断陷盆地的南缘。
由于受近东西向挤压作用，区域形成了一系列近南北向的褶皱构造，拟建场地即处于盐湖复式向斜的北端，其构造表现为二叠系地层构成的次一级褶皱—龙王山倒转背斜，地层岩性主要为斗岭组砂、页岩、当冲组泥灰岩及栖霞组灰岩；
矿区外围东北部为白垩系红层（主要为泥质粉砂岩、砾岩）覆盖，与二叠系地层呈不整合接触；
沿背斜轴部有花岗闪长岩体侵入。
矿区无活动断裂通过。
2.2.区域气象水文
本区属温暖潮湿气候带，盛夏炎热，冬季温和，霜冻期短，但2007年区域遭受了五十年难遇的特大冰灾。
根据常宁市气象站1957年至2008年气象观测资料，年平均气温为15℃-19℃，最高气温为40.5℃（1983年7月），最低气温为-5℃（1982年12月）；
历年降雨为902mm—1812.2mm，多年平均降雨量1342.93mm，日最大降雨量141.3mm（1976年7月9日），1972年—1981年月最大降雨量233.1mm，降雨集中在3-6月；
水面蒸发量为1017.5—1491.7mm/年。
矿区附近最大地表水体为龙王山水库，坐落在矿区东部的山间低洼谷地，库区呈长口袋状，库容约10万立方，汇水面积约10平方公里。
水库除大气降水储存水量，主要依靠矿区西南部的龙王泉水补充库存，进入水库的龙王泉水流量约60m3/h。
矿区周边约有1000亩农田依靠龙王山水库灌溉。
3.拟建场地位置及地形地貌
拟建工程场地位于龙王山矿区内或矿区附近，矿区所在地属常宁市松柏镇管辖，南距常宁市35公里，北距衡阳市40公里。
矿区西侧约4公里有省道S214衡阳至常宁公路，从松柏镇有简易公路直通矿区，交通较为便利。
见图1-1。
拟建场地属于低山丘陵地貌，地形切割中等。
废渣堆场地处于山坡上，山坡坡度一般在30°
-40°
左右，高程变化在100-200米；
龙王山水库场地处于山间低洼谷地，水库库底标高为93.0米；
灌溉水渠及饮水工程场地处于矿区外围丘间开阔低洼地带，高程变化在61.9-93.7米。
4.拟建场地工程地质条件
4.1废渣堆场地工程地质条件
4.1.1废渣堆堆积形态特征
本次需查明的废渣堆场地为灯皂窝、鬼崽石、余家村、方冲等4个，其堆积方式及形态见表2。
废渣堆场形态特征表表2
废渣堆名称
堆场地形
堆积方式
堆积形态
灯皂窝
斜坡
顺坡重力堆积
沿原始坡面呈扇形自然倾斜，倾角约45°
，高30m
鬼崽石
沿原始坡面呈扇形自然倾斜，倾角约40°
，高35m
余家村
V形冲沟
顺沟重力堆积
沿冲沟下游呈扇形自然倾斜，倾角约48°
，高38m
方冲
沿冲沟下游呈扇形自然倾斜,倾角约35°
，高48m
4.1.2废渣堆堆料物理力学性质
本次查明的4个废渣堆堆料物质成分主要为粉土、粉砂土、粘性土、碎石及风化岩块，结构杂乱、松散，透水性较强，未完成自重固结。
本次在每个废渣堆的坡顶、坡腰、坡脚等处取样进行了现场天然容重试验和天然休止角试验，其指标见表3
废渣堆料天然容重与天然休止角统计表表3
指标
统计件数
区间值
平均值
标准差
变异系数
标准值
天然容重（kN/m3）
17.6-18.3
17.94
0.22
0.01
17.82
休止角（°
）
30-41
34.83
3.74
0.11
32.87
4.1.3拟建废渣堆挡渣墙及截排水沟场地地层
根据矿区现有地质资料及本次钻孔揭露，灯皂窝、鬼崽石、余家村、方冲等4个废渣堆拟建挡渣墙及截排水沟场地上覆土层主要为第四系残坡积土，下伏基岩除方冲为花岗闪长岩外其余为二叠系斗岭组砂岩。
各场地地层见表4、表5
拟建废渣堆挡渣墙场地地层岩性表表4
岩土描述
1填土：
黄-褐红色，成分为含砾粉质粘土，为原地土层经挖掘后重新回填而成，结构松散，厚度1.5-2.5m，层底标高170-172.5m
2含砾粉质粘土：
为填土层下未经挖掘扰动的原生土层，黄-褐红色，硬塑，稍有光泽，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。
厚度2.6-3.7m,层底标高166-170m
3砂岩：
灰-灰黄色，砂质结构，块状构造，裂隙较发育，岩石强度较高。
褐黄色，主要成分为粉砂土、粘性土、碎石，结构杂乱、松散，透水性较强，未固结。
厚度1.5-2.5m。
层底标高156-160m
褐黄色，主要由粘粒及少量粉粒组成，含石英质角砾，手捻有砂感，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，厚度2.1-3.2m，层底标高153-156m
该层沿拟建挡渣墙墙基轴线断面上表现为中间厚，两端逐渐变薄，厚度0.5-4.5m，层底标高106.5-110.5m
2砂岩:
灰色为主，夹杂褐色及灰黑色，砂质结构，块状构造，裂隙较发育，岩石强度较高。
该层在拟建挡渣墙两端山壁已出露。
1耕植土：
褐色，主要成分为粘粒及粉细砂，含植物根系，软塑-可塑，湿。
厚度0.5m,层底标高126-126.5m。
2粉土：
褐黄色，主要成分为粉粒，含长石粉砂及部分粘粒，为花岗闪长岩风化产物，稍密，稍湿，无光泽反应，摇振反应中等，干强度低，韧性低。
厚度1.5-2.5m，层底标高124-125m。
3强风化花岗闪长岩：
灰黄色，中细粒结构，块状构造，大部分物质成分已风化变质，但原岩结构尚清晰可见，岩石强度不高，锤击易碎。
拟建废渣堆截排水沟场地地层岩性表表5
1含砾粉质粘土：
厚度2.5-3.5m,层底标高166-170m沿山坡全场分布。
2砂岩：
褐黄色，主要由粘粒及少量粉粒组成，含石英质角砾，手捻有砂感，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，厚度2.0-3.0m，层底标高153-156m沿山坡全场分布。
褐黄色，主要由粘粒及少量粉粒组成，含石英质角砾，手捻有砂感，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，厚度1.0-1.5m，层底标高105-105.5m主要分布在坡腰到坡顶范围。
该层在坡腰以下出露。
1粉土：
褐黄色，主要成分为粉粒，含长石粉砂及部分粘粒，为花岗闪长岩风化产物，稍密，干，无光泽反应，摇振反应中等，干强度低，韧性低。
厚度1.5-2.5m，层底标高124-125m沿坡全场分布。
2强风化花岗闪长岩：
4.1．4废渣堆拟建挡渣墙及截排水沟场地岩土物理力学性质
本次勘察在灯皂窝、鬼崽石、余家村、方冲4个废渣堆拟建场地含砾粉质粘土、粉土中采取原状土样进行了室内土工试验，并进行了轻便动力触探试验和试坑单环注水试验，其物理力学性质指标统计如表6、表7、表8
土层物理力学指标参数统计表表6
项目
土名
指标
样本数
范围值
变异
系数
含砾粉质粘土
含水量w（%）
17.2-19.7
18.7
0.88
0.05
17.97
密度ρ（g/cm3）
2.0-2.1
2.05
0.04
0.02
2.01
比重Gs
2.7-2.72
2.71
0.00
饱和度Sr（%）
83.8-94.1
88.78
4.25
85.28
孔隙比e
0.52-0.61
0.57
0.03
0.06
0.54
液限WL（%）
25.3-30.0
27.42
1.92
0.07
25.83
塑限WP（%）
11.7-15.5
13.37
1.52
12.11
液性指数IL（%）
0.23-0.56
0.38
0.14
0.36
0.27
塑性指数IP（%）
10.8-16.0
14.05
1.85
0.13
12.52
压缩系数a（MPa-1）
0.17-0.30
0.23
0.18
压缩模量Es（MPa）
5.3-9.5
7.52
1.65
6.15
内摩擦角φ（°
17-21
18.25
1.54
0.08
18.98
凝聚力C（kPa）
11-22
17
0.24
13.7
粉土
17.8-20.3
19.53
0.95
18.75
2.0-2.07
2.04
2.02
2.7-2.7
2.7
0.0
87.8-93.8
90.8
2.09
89.08
0.54-0.62
0.58
0.56
21.5-27.2
25.07
2.0
23.41
12.1-17.4
15.72
1.9
0.12
14.15
0.29-0.61
0.41
0.28
0.32
8.9-9.8
9.35
0.31
9.09
0.11-0.27
0.19
0.30
5.9-13.5
8.95
2.82
6.62
16-18
16.22
11-25
17.83
5.95
0.33
12.92
轻便动力触探试验结果统计表表7
地层名称
统计次数
标准击数
含砾粉质粘土
16
28-86
57.5
19.89
0.35
48.66
粉土
33-38
35.83
2.14
34.07
试坑单环注水试验K（cm/s）统计表表8
项目
试验层位
n
渗透系数K
（4.3-5.5）×
10-6
4.96×
4.67×
（4.2-5.8）×
5.15×
4.66×
4.2龙王山水库及拟修复水渠沿线工程地质条件
4.2.1龙王山水库地层
龙王山水库位于矿区东部的山间低洼谷地内，库区下伏基岩北部为白垩系红色泥质粉砂岩，南部为二叠系砂岩，上覆第四系残坡积含砾粉质粘土，含砾粉质粘土分布整个库区，厚度2.0-3.0m，层底标高88.0-89.5m，库区中心部位分布有淤泥质土，厚度2.0-2.5m,层底标高91.5-92.0m。
4.2.2拟修复水渠沿线地层
龙王山水库坝下有3条水渠呈散射状分布，水渠总长约5.4公里，通过本次现场勘察及钻孔揭露，水渠沿线地层自上而下分别为：
①淤泥：
褐黑色，主要成分为粘性土，含腐植质，流塑-软塑，层厚1.0-1.5米，层底标高53.5-93.5m，沿水渠断续分布。
②含砾粉质粘土：
褐黄色，主要由粘粒及少量粉粒组成，含石英质角砾，手捻有砂感，可塑，无摇振反应，干强度中等，韧性中等，厚度2.0-3.0m，层底标高50.5-91.5m沿水渠全场分布。
③白垩系泥质粉砂岩：
紫红色，粉砂质结构，块状构造，岩石裂隙较发育，岩质较软。
全场分布。
水渠沿线地层结构详见纵横断面图。
4.2.3龙王山水库及拟修复水渠沿线场地岩土物理力学性质
本次勘察在龙王山水库及拟修复水渠沿线场地含砾粉质粘土中采取原状土样进行了室内土工试验，并进行了轻便动力触探试验和试坑单环注水试验，其物理力学性质指标统计如表9、表10、表11
土层物理力学指标参数统计表表9
20.2-23.7
21.77
1.3
20.69
1.96-2.02
1.99
1.98
87.9-91.6
89.85
1.25
88.81
0.61-0.71
0.66
0.63
29.3-31.5
30.07
0.83
29.38
14.8-19.6
16.83
1.02
15.14
0.28-0.43
0.37
0.15
11.4-15.4
13.23
1.58
11.93
0.2-0.31
0.2
5.2-8.7
7.12
1.35
15-18
1.22
15.99
22-30
26
2.76
23.72
轻便动力触探试验结果统计表表10
35-53
43.17
0.17
36.96
试坑单环注水试验K（cm/s）统计表表11
渗透系数
（4.2-5.5）×
5.07×
4.65×
4.3拟建水池、水井场地工程地质条件
根据本次钻孔揭露，拟建3座水池、水井场地地层自上而下为：
0-3.0m为含砾粉质粘土；
3.0-40m为泥质粉砂岩；
40-50m为砾岩；
50m以下为泥质粉砂岩。
由于该场地在拟修复水渠场地范围附近，其各岩土层物理力学性质指标可参照拟修复水渠场地土的物理力学性质指标取值。
5.工程场地水文地质条件
5.1地下水类型
工程场地水文地质条件较简单，本次勘察深度范围内，场地地下水类型主要为孔隙潜水，赋存于松散的废渣堆及第四系覆盖层中，接受大气降水补给，排泄于沟谷低洼处，渗透性较好，但富水性较弱。
本次勘察中，除灯皂窝、鬼崽石废渣堆场地地势较高未揭露到地下水外，其他场地在低洼处均见到地下水浸出地表。
根据区域水文地质资料，矿区下伏二叠系栖霞组灰岩中岩溶水为本区主要地下水类型，水量丰富，具承压性。
其次在矿区东北部的白垩系泥质粉砂岩中含裂隙水，中等富水性。
5.2地下水对建筑材料的腐蚀性评价
根据本次在沟渠中采取的3个水样分析结果，场地地下水水质类型为CO3/Mg.Ca型水，PH值为5.8-6.05，侵蚀性CO2含量为14.67-18.06mg/L。
本次勘察场地的环境地质条件为湿润区，含水量ω≥20
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