地质勘察在尾渣库稳定性分析中的运用.pdf

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1、垒坚垒墅塾些塾些塑坠丝竺塑生———————————一江酉建堑勘塞皇测绘地质勘察在尾渣库稳定性分析中的运用廖作勇。康风波(江西省核工业地质局二六一大队，江西南昌330096)摘要：文章通过对721尾渣库的地质勘察，进行钻孔揭露及原位测试、岩土试验，查明了尾渣坝体岩土层的结构、厚度及物理力学性质，并对尾渣库进行了稳定性分析，为验证尾渣库方案设计、安全分析提供了依据，利于安排尾渣的排放和采取安全营运措施。关键词：尾渣库地质勘察稳定性分析1前言721尾渣库位于乐安县公溪镇金安公司水冶厂内，该公司是我国核原料生产的主要基地。堆浸配套工程尾渣库由核四院设计，构筑物由渣场、拦渣坝、排洪设施、集液池

2、等组成。四周排洪沟断面为0．8～1．Om2，水力坡度3％一30％。初期坝采用透水堆石坝，尾渣采用参石灰中和的坝后排放方式。目前库内尾渣堆放标高164．0—180．0m，整体呈坝前低，坝后高。现库内无积水，拦渣坝高约27m，坝顶标高164m，坝长111m，坝下脚线标高137．2m。尾渣库区面积约32000m2，存放尾渣数百万吨，属四等尾渣库。2区域自然地理及地质构造2．1自然地理区内属亚热带湿润季风气候，年平均气温17．6℃，极端最高气温40．7qC，最低气温一9．8。C。年平均降雨量1735mm，降雨主要集中在3—6月，月最大降雨量达610．4mm，El最大降雨量达158mm。场地属

3、抚州凹陷红盆与相山火山盆地接壤地带的丘陵岗地地貌，微地貌为岗垅、山间冲沟，黄海标高为125．0—265．Om，地势总体由南东、北东往北西渐低，坡度3～55。。山涧溪流属公溪河水系，厂门口溪沟流量一般约30m3／h。2．2区域构造构造场区处四级构造单元大湖山一芙蓉山隆断束北东侧，与抚州凹陷接壤，两侧以深断裂为界，中元古界褶皱基底广泛剥露，以紧密线型为主，部分为同斜倒转褶皱，褶皱方向为北东一北东东向。岩浆、火山活动强烈，以加里东期、燕山期为主。晚第三纪以来，构造的活动形式以差异升降为主要特征，具体表现为各级河流阶地的发育。3库区工程地质条件3．1地层区内主要分布有新近堆筑的片石、尾砾砂(

4、Q。“)、第四系全新统坡积性粉质粘土(Q。m)、前震旦系神山群(Pt，1)变质岩。地层岩性特征如下：第①层压坡片石：灰褐、浅肉红色，岩性多为微风化的花岗斑岩、碎斑熔岩等，块径20—60cm左右，厚0．00—8．OOm。第②层尾砾砂：灰黄、浅肉红色，稍密，稍湿～饱和，混粒结构，含30—50％的角砾，一般粒径5—20mm，最大粒径50mrn，角砾成分为花岗斑岩、碎斑熔岩、流纹英安岩等。厚0．00～·304·15．20m。第③层粉质粘土：灰黄、黄褐色，软～可塑，稍湿～湿。干强度、韧性中等。厚0．00—2．50m。第④层全风化云母片岩：灰黄、褐黄色，风化剧烈，有残余结构强度，岩芯呈散体碎块状

5、，碎块易掰开。厚0．00～8．50m。第⑤层强风化云母片岩：灰黄、灰褐色，风化节理裂隙发育，岩石易沿片理、节理面剥离，岩体破碎，质量基本等级为V级。厚0．00—14．80m。第⑥层中风化云母片岩：灰褐、麻灰色，鳞片变晶结构，片状构造，属较软岩，质量基本等级为Ⅳ级。局部夹脉石英，揭露层厚1．60～7．80m。3．2地下水库区未见溪沟水补给，坝内无积水滩。堆体内地下水为赋存于尾矿土中的潜水，其补给源为生产排放尾矿水及大气降水；勘探深度内，变质岩裂隙水贫乏。勘察期间浸润线埋深介于3．15—11．50m，标高151．54～163．32m；水的排泄主要沿透水坝脚排出，总流量4．6m3／h。尾渣

6、库渗水通过处理后循环使用，不向外排放，对下游的环境影响小。地下水对混凝土结构具中等腐蚀性。3．3不良地质作用从地质调查、钻探可知库区周边山体稳定，未发现滑坡、崩塌等不良地质现象；坝面未出现裂缝、渗漏等现象，坝基、坝肩处中风化岩埋藏浅、力学性能较好，坝基、坝肩稳定性较好。3．4岩土的物理力学性质本次勘察对尾砾砂进行了自然休止角、试坑单环注水及重(Ⅱ)动力触探等原位测试，取岩土样做了饱和单轴抗压强度及容重、含水量、比重、渗透系数、压缩系数、摩擦角、粘聚力等试验，库区岩土工程参数建议值见表1。表1库区岩土工程参数建议值天然容天然内摩天然粘聚压缩模量承载力特渗透岩土名称重／饱和擦角／饱力／饱

7、和Es／变形及编号容重和内摩擦粘聚力模量E。征值fak系数(KPa)(m／d)(kN／m3)角(度)(KPa)fMPa)压坡片石①18／1923／2122／2013／20030尾砾砂②【8．4／19．736／348／511／18045粉质粘土③18／18．519／1718／154．5／90O．05全风化云母18．7／1935／3040／35／82000．2片岩④天然容天然内摩天然粘聚压缩模量承载力特渗透岩土名称重／饱和擦角／饱力／饱和Es／变形征值气系数及