選礦廠水文地質(zhì)及工程地質(zhì)分析范文

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【摘要】

采用多種手段對(duì)擬建選礦廠場(chǎng)地的水文地質(zhì)及工程地質(zhì)方面進(jìn)行調(diào)查;通過(guò)對(duì)場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件分析發(fā)現(xiàn)，場(chǎng)地的地下水位較高，滲流現(xiàn)象明顯;工程地質(zhì)條件分析表明，工程場(chǎng)地不均勻，但地基承載力較好。本文通過(guò)對(duì)場(chǎng)地水文地質(zhì)條件和工程地質(zhì)條件的研究并結(jié)合實(shí)際情況為后續(xù)建設(shè)的選礦廠基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和建設(shè)提供重要依據(jù)和建議。

【關(guān)鍵詞】

水文地質(zhì);工程地質(zhì);基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

1工程概況

礦山區(qū)域位于青藏高原之東南緣、滇西北著名的橫斷山脈中段。擬建選礦廠場(chǎng)地海拔達(dá)3450～3550m;位于普朗河?xùn)|岸緩坡地段，場(chǎng)地沿普朗河方向長(zhǎng)約1.4km，垂直于普朗河方向?qū)?0～200m，地形總體由東向西傾，場(chǎng)地內(nèi)地形坡度較平緩，一般10～15°;植被覆蓋較好，植被以高山松和高山礫石為主，局部分布高原草甸和灌木。本文通過(guò)測(cè)繪、物探、鉆探、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試、現(xiàn)場(chǎng)巖土試驗(yàn)及室內(nèi)試驗(yàn)等相結(jié)合的綜合方法對(duì)擬建選礦廠場(chǎng)地的水文地質(zhì)和工程地質(zhì)進(jìn)行調(diào)查和研究;在室內(nèi)系統(tǒng)的整理、分析所取得的數(shù)據(jù)和資料，為擬建選礦廠的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和建設(shè)提供建議。

2場(chǎng)地水文地質(zhì)

水文地質(zhì)分析的是地表水以及地下水的分布和形成規(guī)律等，它對(duì)建筑物及基礎(chǔ)的穩(wěn)定性和安全性有著極大的影響。(1)地表水。擬建場(chǎng)區(qū)處于金沙江源頭流域，是金沙江水源的補(bǔ)給區(qū)，區(qū)內(nèi)水系發(fā)育，周邊發(fā)育的河流為普朗河。通過(guò)漂流法對(duì)普朗河的流量進(jìn)行了測(cè)定，旱季流量為1.36m3/s，雨季流量為10m3/s。研究區(qū)場(chǎng)地內(nèi)泉點(diǎn)出露較多，泉水流量隨季節(jié)的影響變化較大，大多為季節(jié)性泉，旱季時(shí)大部分?jǐn)嗔鳌?2)地下水。場(chǎng)地內(nèi)地下水可劃分松散巖類(lèi)孔隙水和基巖裂隙水兩種類(lèi)型，根據(jù)場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)，場(chǎng)地內(nèi)淺部主要分布碎石類(lèi)土，孔隙大、透水性強(qiáng)，場(chǎng)地地下水以松散巖類(lèi)孔隙水為主。為取得場(chǎng)地地層的滲透性參數(shù)，所采用的水文地質(zhì)試驗(yàn)有鉆孔抽水試驗(yàn)和鉆孔注水試驗(yàn)。抽、注水實(shí)驗(yàn)的原理是通過(guò)從某一含水層(抽水井或注水井)中抽取或注入一定流量的水，并觀測(cè)抽水井和觀測(cè)孔中水位與時(shí)間的變化關(guān)系，來(lái)判斷水流運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，計(jì)算含水層的滲透系數(shù)。在室內(nèi)對(duì)抽、注水試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理繪出的水位與時(shí)間的關(guān)系圖，圖1、圖2分別為抽水孔XCK21的Q、S－t圖，注水孔XCK6的Q－t圖。通過(guò)對(duì)XCK21等5個(gè)孔進(jìn)行抽水試驗(yàn)和對(duì)XCK6等6個(gè)進(jìn)行注水試驗(yàn)，得出第四系松散巖類(lèi)含水層滲透系數(shù)為5.81×10－5～6.03×10－3cm/s。(3)水文地質(zhì)分析建議。通過(guò)鉆孔資料和抽水試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地的地下水位較高，第四系坡積地層相對(duì)松散，屬于強(qiáng)透水性地層，第四系冰積層密實(shí)度相對(duì)較好，屬于中等～強(qiáng)透水性地層。地下水總體受地形地貌控制在松散巖類(lèi)孔隙向普朗河流動(dòng)，如遇地形陡變或局部隔水層時(shí)會(huì)出露地表形成泉點(diǎn)。在場(chǎng)地平整和基坑開(kāi)挖時(shí)會(huì)出現(xiàn)滲流且涌水量較大。所以建議在基礎(chǔ)施工期間考慮采取臨時(shí)性的明溝排水或盲溝排水措施，垂直地下水流向設(shè)置橫向截水溝，并設(shè)置縱向截水溝相連接，使地下水通過(guò)導(dǎo)排設(shè)施排出場(chǎng)地。永久性排水設(shè)施應(yīng)采取盲溝排水，盲溝應(yīng)結(jié)合地下水易集中滲出部位布置，優(yōu)先布置在邊坡坡腳、擋墻墻腳部位，形成縱橫交錯(cuò)的地下水導(dǎo)排系統(tǒng)，將地下水排出場(chǎng)區(qū)［3］。

3場(chǎng)地工程地質(zhì)

(1)地層。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)測(cè)繪及勘探揭示，擬建場(chǎng)地地表被耕土所覆蓋，其下由第四系坡積層及四系冰積層組成，基底為三疊系上統(tǒng)圖姆溝組2段(T3t2)板巖。坡積層以碎石層為主，角礫和塊石呈局部分布;冰積層以卵石和碎石為主，漂石、塊石和圓礫、角礫層呈夾層狀分布。(2)巖土層物理力學(xué)性質(zhì)。經(jīng)過(guò)室內(nèi)巖土試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試及物探手段獲取了場(chǎng)地主要土層的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)，得到的數(shù)據(jù)如下:通過(guò)對(duì)主要巖土層物理力學(xué)的研究可以得出:坡積層角礫在重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)修正錘擊數(shù)(N63.5)為4.0擊，呈松散～稍密狀態(tài)，其力學(xué)性質(zhì)較差，地基承載力較低;坡積層碎石在重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)修正錘擊數(shù)(N63.5)為5.7擊，呈松散～稍密狀態(tài)，載荷試驗(yàn)承載力特征值為160kPa，現(xiàn)場(chǎng)直接剪切試驗(yàn)粘聚力C值為11.01kPa，內(nèi)摩角φ為25.19°，其力學(xué)性質(zhì)一般，地基承載力一般;坡積層塊石呈稍密狀態(tài)，其力學(xué)性質(zhì)一般，地基承載力一般;冰積層圓礫呈稍密狀態(tài)，其力學(xué)性質(zhì)一般，地基承載力一般;冰積層卵石、冰積層漂石、冰積層碎石和冰積層塊石力學(xué)強(qiáng)度較高。(3)工程地質(zhì)分析建議。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)測(cè)繪及勘探資料和巖土的物理力學(xué)性質(zhì)，得知場(chǎng)地內(nèi)除淺表分布的植物層，其余各巖土層均可作為建筑物的基礎(chǔ)持力層。但第四系冰積層內(nèi)各地層交雜分布，成層性差，各地層間力學(xué)性質(zhì)差異較大，易產(chǎn)生不均勻沉降，不可將這層地層作為地基持力層。在后續(xù)的基礎(chǔ)建設(shè)中，如果建筑物荷重不大時(shí)，可采用第四系冰積地層或冰積地層、坡積地層共同作為天然地基淺基礎(chǔ)持力層，基礎(chǔ)形式可采用條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)等。當(dāng)采用冰積地層和坡積地層共同作為同一建筑物的基礎(chǔ)持力層時(shí)，應(yīng)考慮二者力學(xué)強(qiáng)度差異較大，存在不均勻沉降問(wèn)題，可采取對(duì)坡積地層進(jìn)行地基處理或加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以消除不均勻沉降影響。對(duì)于荷重較大的建筑物以及動(dòng)力機(jī)器基礎(chǔ)，當(dāng)采用地基處理方案不能滿足建筑物荷重要求時(shí)，可采用樁基礎(chǔ)［4］，以第四系冰積碎石、塊石或卵石、漂石層為樁端持力層。

4結(jié)語(yǔ)

(1)擬建選礦廠場(chǎng)地的地下水位較高，場(chǎng)地的滲透性較強(qiáng)，地下水受地形地貌的控制，總體上向普朗河方向流動(dòng)。(2)擬建選礦廠場(chǎng)地在基礎(chǔ)施工時(shí)要預(yù)防滲流發(fā)生，應(yīng)修建排水措施，可采取明溝排水和盲溝排水相結(jié)合的方式;在修建排水工程措施的時(shí)候應(yīng)考慮滲流易發(fā)的坡腳和擋墻墻腳。(3)擬建選礦場(chǎng)地巖土力學(xué)性質(zhì)較好，在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意不同巖土間力學(xué)差異，避免出現(xiàn)不均勻沉降;對(duì)于荷重不大的可使用條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)或筏板基礎(chǔ)等，如建筑荷載過(guò)大可考慮使用樁基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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作者：吳允飛 鄒國(guó)富 申岑 孫熙寧 韓科學(xué) 單位：昆明理工大學(xué)國(guó)土資源工程學(xué)院 中國(guó)有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院