三都县湘乡亨通矿业有限公司选矿厂尾矿库闭库设计报告
第三章 地 质
3.1库区基本地质条件
3.1.1 库区基本地质条件
3.1.1.1 地形地貌
本区属云贵高原向广西丘陵盆地过渡的斜坡地带，以中山峡谷、低丘陵缓坡地貌为主。工程区位于县城都柳江南岸三都二中（原师范学校）运动场及食堂后大冲沟内，地势总体为南高北低，西高东低，植被茂密，生长松树、杉树与灌木。最高点为458.9m，最低点为初始坝脚沼泽高程为389.65m，地表水由南向北排泄流入都柳江内。尾矿库内矿渣围成北侧和库尾2个沼泽地。 3.1.1.2地层岩性
区内出露地层为寒武系上统三都组（∈3s）及第四系（Q），分述如下：
寒武系上统三都组（∈3s）：
上部以灰色及黄绿色页岩夹泥灰岩为主，底为灰色泥质灰岩，厚为965m；下部上为灰色钙质页岩、黄绿色页岩及泥灰岩夹泥
质灰岩，下为灰～深灰色灰岩及竹叶状灰岩夹钙质页岩及泥灰岩等，厚度为468m。
坝址区岩性主要为灰色钙质页岩、黄绿色页岩及泥灰岩夹泥质灰岩，岩质软软，抗风化能力差，饱水岩体一旦失水或水量较低的岩体一旦吸水则崩解呈碎块状、粉状，岩体的水理性质较差。强风化厚度一般为3～8m，弱风化厚度一般为15～20m，属软弱岩体。
第四系（Q）：
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人工堆积层（Qr）：为尾矿库内堆积矿渣，其特征为灰白、白色，均呈粉末状，新近堆积，中密～松散，含水量高，厚度坝址处最大达10m。
残坡积层（Qel+dl）：主要分布于缓坡及沟谷中，以腐植土、灰黄色粘土夹碎石为主，腐植土结构松散，残坡积粘土夹碎石结构较为紧密，厚0～8m。 3.1.1.3 地质构造与地震
场地位于西面牛场逆断层与东面地祥正断层之间。工程区内构造简单，未见断裂构造，岩层呈单斜产出，岩层产状N12°E，NW∠68?。
在坝址右坝肩测得有三组裂隙发育：①N80°E，SE∠70°，面平直，长1～3m，宽2～5mm，泥膜充填，频度为1～2条/m，剪性；②N20～25°W，NE∠30～35°，面平直，长1～2m，宽1～3mm，泥膜充填，频度约为1条/m，剪性；③N70～75°W，SW∠55～60°，面平直，长1～2m，宽1～3mm，泥膜充填，频度为1～2条/m，剪性，与①组成“X”型节理。
据《中国地震动峰值加速度区划图》(1/400万，GB18306-2001图A1)，尾矿库区域地震动峰值加速度小于0.05g，相应地震基本烈度小于Ⅵ度，区内无活动性断裂构造，场地区域稳定性好。 3.1.1.4水文地质条件
本区虽属低丘陵缓坡地貌，但由于岩层倾角较陡，沟谷切割不深，含水层厚度不大，与隔水层相间出露，相对高差较大，侵蚀基准面低，地下水多沿隔水层顶部或沿沟谷两侧以泉水排泄补给地表水。大气降水直接渗透补给地下水，地下水很快以泉的形式排泄地表水体。在雨季，泉水流量相应增大，旱季减小或干枯，泉水动态呈明显季节性变化，其幅度与大气降水趋于一致。所以，该区地下水主要受大气降水垂直渗透补给，径流和排泄条件较好，地下水以
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泉水补给地表水，即大气降水→地下水→地表水体。地下水水质类型主要为Ca【HCO3-】型水，具弱侵蚀性。 3.1.1.5岩土物理力学参数
场地岩土物理力学参数建议值见表3.1-1所示。 表3.1-1 岩土物理力学参数建议值表
指 指 标 标 状态 名 岩 值 性 矿渣 残坡积粘土 中密 可塑 强风化 钙质页岩、页岩 弱风化 强风化 泥灰岩 弱风化 强风化 页岩、泥灰岩互层 弱风化 层面 裂隙面（半胶结） 强风化 弱风化 强风化 弱风化 / / / / 26.5 / / / / 160 20 25 25 35 0.70 0.20 0.25 0.30 0.40 / / / / / 2200 / / / / 1200 / / / / 27 25 180 80 0.80 0.50 / / 2800 1000 1500 500 26 26 150 90 0.60 0.50 / / 2000 1200 800 500 重度 γ kN/m3 内聚力 c kPa 摩擦 系数 f 压缩 模量 Es MPa 变形 模量 E0 MPa 承载力 特征值 fk kPa 19.8 15.1 24 20 30 80 0.15 0.10 0.45 5.5 4.5 / 3.6 800 110 150 450
3.2场地工程地质评价
3.2.1场地稳定性评价
场地内未见地面塌陷、滑坡、泥石流等不良地质现象。场地内岩
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层单斜，岩质相对单一，无断层通过，虽节理裂隙较发育，但均对场地稳定性不构成较大影响。在地质构造上没有危害场地稳定的不良地质现象。地震基本烈度小于Ⅵ度，场地构造稳定。
3.2.2库内工程地质评价
尾矿库为峡谷型，库容不大，两岩山体较缓，植被极为发育，无滑坡、泥石流和崩塌堆积，库内两侧基岩零星出露，不良地质现象主要表现为岩体的风化和被矿渣围成的沼泽，以及矿渣体对整个初始坝体稳定性的影响。
通过在坝内取一组尾矿库水进行水质全分析，其水质成分含有少量的有害矿物质，对下游水质污染有少许影响，建议对其作好排放措施。其分析资料见附件《三都尾矿库排水（涵洞水样）分析结果》所示。
由于组成库盆岩石为非可溶岩，库内又无断裂构造通过，不存在库底渗漏和库首及临谷渗漏问题。因而，尾矿库水对地下水污染甚微，不会造成地下水的水质污染。从下游侧邻近沟谷的泉水（出露标高低于尾矿库）现一直是当地居民的生活饮用水也证明了这一点。
3.2.3坝体工程地质评价
通过对坝基、坝肩的地质调查工作和槽探揭示，原初始坝坝基和坝肩均置于弱风化岩体上，未发现坝体有变形和位移特征，虽矿渣已将坝内增高了3.6m，在没有特大洪水的前提下现坝体仍处于稳定，是否处于稳定临界状态还需要设计进一步计算。
对坝体的加高仍需将坝肩开挖到弱风化岩体上，从地质剖面来看开挖量也不大。对坝基是否加宽有待设计进行计算，若需加宽，则基础也必须置于弱风化岩体以下0.5～1m。
对坝基和坝肩开挖坡比为：残坡积粘土夹碎石1:1.2，强风化岩
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体1:1，弱风化岩体1: 0.5。
坝基及坝肩岩体为非可溶岩，现场调查无渗漏现象。
3.3天然建筑材料
3.3.1土料
对尾矿库闭库所需土料，因库两岸边坡残坡积黄色粘土广布，厚度一般为1～5m，从所取土样物理力学试验可知，其质量较好，可满足闭库土料要求，储量较丰，运距近。
3.3.2砂石骨料
因尾矿库附近无坚硬岩体，但紧临县城，对初始坝体加固加高所需砂石骨料，建议在县城建设的砂石料场购买，也可在右岸下游约4km打劫沟一带开采上板溪群隆里组（Ptbnbl1）的灰、灰白色变余石英砂岩，强度和储量均能满足要求。
3.4结论及建议
（1）场地位于牛场逆断层与地祥正断层间，工程区内构造简单，未见断裂构造，岩层单斜。区域地质构造稳定，地震基本烈度小于Ⅵ度。
（2）尾矿库现库内堆积矿渣高程已超出原坝顶3.6m，严重威胁下游学校和城镇居民的生命财产安全，必须对原坝体加高加固设计和进行闭库处理。
（3）该区地下水主要受大气降水垂直渗透补给，径流和排泄条件较好，地下水以泉水补给地表水。地下水水质类型主要为Ca【HCO3-】型水，具弱侵蚀性。
（4）场地内未见地面塌陷、滑坡、泥石流、崩塌堆积体等不良地质现象。在地质构造上没有危害场地稳定的不良地质现象，场地稳
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