XX市XX尾矿库坝体稳定性分析报告.doc

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1、XX市XX尾矿库坝体稳定性分析报告1 序言1.1 项目由来*尾矿库位于xx省xx市*村西北3km处。该尾矿库北临xx湾，南靠沿海防护林带，西面为海鲜养殖场，东面为回水池，属典型的四周筑坝平地型尾矿库。该库占地面积约25万m2，汇水面积23.0万m2，地势平坦。库区基岩以花岗混合岩为主。场地抗震设防烈度为7度，基本地震加速度值0.10g，设计地震分组第二组。*尾矿库由xx省冶金设计院设计，设计总库容为360万m3，设计总坝高为15.0m。根据选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ1-90和尾矿库安全技术规程AQ2005-2006的有关规定，该尾矿库等级为四级。目前，该库坝顶高程达15.20米，坝高13.2

2、0米。根据尾矿库安全技术规程AQ2005-2006的有关规定，当上游式尾矿坝堆积至1/22/3最终设计坝高时，应对坝体进行一次全面勘察，以校核坝体现状的稳定性，为坝体继续加高后的稳定性评价及确定相应的技术措施提供依据。为此，*公司（以下简称“我公司”）受*金矿（以下简称“业主”）的委托，承担了*尾矿库现状稳定性评价的岩土工程勘察任务。勘察前，业主向我公司提供了一份*金矿尾矿库坝体稳定性分析任务委托书（详见附件1），我公司按照委托书及现行有关技术规范、标准的技术要求制定了详细的勘察技术方案，编制了勘察纲要，并作为本期勘察工作的指导性文件。根据岩土工程勘察规范GB50021-2001，*尾矿库工程

3、重要性等级为一级，岩土工程勘察等级为甲级。照片1.1为*尾矿库现状沉积滩。照片1.1 *尾矿库现状沉积滩1.2 编制依据根据勘察任务委托书的要求，本期勘察所遵循的技术规范/标准如下： 岩土工程勘察规范GB50021-2001 岩土工程勘察技术规范YS5202-2004/J300-2004 选矿厂尾矿设施设计规范ZBJ1-90 尾矿库安全技术规程AQ2005-2006 碾压式土石坝设计规范SL274-2001 建筑抗震设计规范GB50011-2001 构筑物抗震设计规范GB50191-93 水工建筑物抗震设计规范DL5073-2000 上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程YBJ11-86 建筑工程地

4、质钻探技术标准JGJ87-92 原状土取样技术标准JGJ89-92 土工试验方法标准GB/T50123-1999 岩土工程勘察报告编制标准CECS99：98 *尾矿库坝体稳定性分析任务委托书1.3 编制目的及任务1.3.1 编制本报告的主要目的是：（1）分析、验证现状坝体的稳定性；（2）为坝体继续加高的稳定性评价提供依据；（3）为尾矿库的安全和环境评价提供依据。1.3.2 编制本报告的主要任务是：（1）查明尾矿堆积体的性质、组成、分布规律及其密实程度；（2）查明尾矿材料的物理力学指标；（3）查明现状坝体浸润线的位置，给出坝体浸润线的主剖面图。（4）根据*尾矿库坝体稳定性分析任务委托书的要求，通

5、过对现状坝体的勘察，需进行如下分析研究工作： 沿垂直初期坝坝体轴线的1-1、2-2、3-3、4-4剖面建立二维渗流数值计算模型，分别按勘察期间的库内现状水位标高和设计最高洪水位标高两种不同水位运行工况，对现状堆积坝坝顶标高状况下的坝体渗流稳定性进行数值分析计算； 沿垂直初期坝坝体轴线的1-1、2-2、3-3、4-4剖面建立二维坝体抗滑安全系数计算模型，分别按勘察期间的库内现状水位标高和设计最高洪水位标高两种不同水位运行工况，采用现行有关技术规范所推荐的计算坝体抗滑安全系数的计算方法，对现状堆积坝坝顶标高状况下的坝体静力、地震荷载作用下的抗滑稳定性进行计算分析，并按照现行有关技术规范所规定的坝体

6、在不同运行工况下的抗滑稳定最小安全系数的要求，分析评价现状坝体在不同运行工况下的抗滑稳定性。1.4自然地理概况1.4.1 库区自然地理位置*尾矿库位于xx省xx市*西北3公里处。库区南距xx市区23公里，东面为xx港。矿区有简易公路与蓝（村）-三（三山岛）公路相通，可直达蓝村火车站；南距威乌高速公路25公里，经此可抵青岛、烟台、潍坊、济南等地，海陆交通均十分方便。1.4.2 气象该区属暖温带大陆性季风气候，昼夜温差较小，四季分明。春夏多东南风，秋冬季多西北风。据xx市气象站45年（19592004年）的气象资料，区域的历年平均气温12.5C，极端最高气温38.9C，极端最低气温-17C。雨季多

7、集中在79月份，年平均降水量595.77mm，最大降水量1204.8mm，年最小降水量313.8mm，最长连续降水为4天，将水量208.8mm，年最大蒸发量2379mm，年最小蒸发量1779.2mm，年平均相对湿度63.87%。区域的最大积雪深度200mm，最大冻土深度680mm，每年的11月份至次年的3月为霜冻期，最长冰冻期为102天。1.4.3 区域地质构造与地震库区北邻渤海xx湾，属滨海沙滩地貌，区内无大的断裂构造通过。地层主要为第四系全新统海陆交互成因的中砂、粉质粘土（局部），粗砾砂、粉质粘土，基底为太古界花岗混合岩。根据中国地震动参数区划图GB18306-2001，场地位于抗震设防烈

8、度7度区，设计基本地震加速度值为0.10g，所属设计分组为第二组。1.5 工作方法、完成工作量及质量评述 本期勘察野外工作于2008年4月30日设备进场，2008年5月1日开始正式野外勘察作业，于5月10日完成全部野外勘察工作，室内土（水）工试验工作于2008年6月5日结束，所投入的主要仪器设备及人员分工见表1.11.3。表1.1 野外投入的主要仪器设备名 称型 号数 量（台/套）钻机XY-130型2水准仪SOUTH AL241现场注水试验设备自制1表1.2 室内试验投入的主要仪器设备名称型号生产厂家静三轴剪力仪SJ1A型静三轴剪力仪南京自动化土壤仪器厂直剪仪DSJ-3型电动四联等应变直剪仪南

9、京宁曦土壤仪器有限公司固结仪GJY800型低压固结仪南京宁曦土壤仪器有限公司 表1.3 参加本工程的主要技术人员及分工参加单位姓名职称负责项目*有限公司*工程师工程负责人，全面负责现场施工并编写勘察报告*工程师协助工程负责人负责现场施工和安全检查*教授级高工负责报告的审定及分析计算方面的论证*工程师负责勘察方案及报告的审核*工程师负责室内土工试验（1）工作方法勘察方法采用钻探和原位测试（标准贯入试验）相结合的综合勘察方法。本次勘探所布钻孔均为取土标贯孔。在尾矿堆积体中钻进时，钻探方法采用套管护壁冲击钻进或螺纹钻干钻（地下水位以上）和泥浆护壁回转钻进（地下水位以下）相结合的钻探工艺，回次进尺1.

10、0m。（2）完成工作量根据上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程YBJ11-86的有关规定，并结合现状尾矿库的实际地形条件，本期勘察共布置了4条勘探线（勘探线编号为14号），18个钻探孔、6个人工取土探井和6组现场注水试验。本期勘察所完成的野外工作量详见表1.4。表1.4 *金矿*分矿尾矿库现状稳定性评价野外工作量一览表项目分类序号工作项目工作量主 要 内 容野外勘察1勘探线及勘探点测放3条/18个孔勘探线3条，钻探孔18个2钻探孔18个孔钻探总进尺421m3取土探井6个挖掘总进尺12.00m原位测试4标准贯入试验195次试验间距12m取土（水）试样5采取原状土试样19件原始地层中的粉质粘土6采取扰

11、动土试样166件尾矿砂和原始地层砂类土 7采取水试样2件库内水试样1件，库外水试样1件野外注水试验8现场注水试验6组采用单环法，试验对象为沉积滩上的浅层尾矿砂2 尾矿库基本情况2.1企业概况*金矿前身为仓上金矿,是“七五”期间发展起来的一座采、选、冶综合配套的大型黄金矿山。1986年建矿，历经三期改扩建工程，生产规模达2500吨/日。现有职工1418人，下设九个处室、七个生产车间，固定资产2.03亿元。露天矿2005年5月份闭坑，仓上金矿正式转入井下生产，其中*矿区为仓上金矿主要生产接续车间。*金矿区2001年10月正式开工建设，2005年9月投产，生产能力1500吨/日。2006年5月，*公

12、司全资收购该金矿，企业更名为*公司*分矿。2.2 尾矿库现状及运行情况*金矿*分矿尾矿库位于xx市*村西北，该尾矿库始建于2002年10月，2002年11月建成投入使用，2005年9月二次坝体加高，2005年10月二次坝体加高完工。该尾矿库东西宽约600m，南北长约450m，汇水面积约22.164万m2。目前坝顶最大标高为13.94m，最大坝高为12.94m，全库容约200万m3，设计坝顶标高为17.5m，总坝高16.5m，总库容336万m3,属四周筑坝平地型尾矿库。尾矿输送采用两台泥浆泵，输送管路两条。坝顶尾矿排放管路沿坝顶环形布置，选矿厂外排尾矿浆沿坝内坡排放尾矿。尾矿排放不均，尾矿库东北

13、角和北部尾矿堆存较少，大部分滩面被水覆盖，干滩长度不够。排水设施建于尾矿库东北角，由排水井、排水管组成。排水井为钢结构窗口式圆筒形，直径为0.8m，井高15.5m。井壁厚12mm，每隔250mm高留一层排水孔，每层两个，相邻层排水孔垂直交错布置。排水孔为直径250mm的圆孔管，排水井下部与排水管相接排水管断面直径200mm。排放的澄清水流入尾矿库东北角坝外的回水池，回水池南端设有回水泵站，回水泵站设两台回水泵。回水输送到选厂回收利用。尾矿库初期坝为碾压式土石混合坝，采用砂土料、风化花岗岩和采矿废石混合，逐层碾压。目前，坝顶标高11.4713.94m，坝底标高1m，平均坝高12m。坝顶宽4-6m

14、，外坡坡比1:1.11.5。为防止尾矿水向周围扩散，在尾矿库东、南、西坝体外侧做垂直铺塑防渗处理，坝顶为库区简易道路。尾矿坝设有看坝房，看坝工昼夜值班，负责筑坝和看护，坝顶照明、通讯设施齐全。经现场踏勘，尾矿库初期坝外坡陡于设计尺寸，平均坡比在1:1.11.5左右，坝体堆积物呈自然堆放状态，坡面无防护及排水设施，坝体无明显沉陷、滑坡、裂缝、流土和管涌等现象，坡面未发现尾矿水出溢、渗漏现象，运行工况正常。照片2.12.4为*尾矿库初期坝外貌照片2.1 *尾矿库初期坝南部坝体外貌（自东向西）照片2.2 *尾矿库初期坝东部坝体外貌（自南向北）照片2.3 *尾矿库初期坝西部坝体外貌（自南向北）照片2.4 *尾矿库初期坝北部坝体外貌（自北向南）3岩土工程勘察3.1 勘察工作概述3.1.1 本次勘察的主要目的是：（1）分析、验证现