【正文】 庫工程地質(zhì)災害危險性評估報告》7 / 110 信息產(chǎn)業(yè)部電子綜合勘察研究院 水文資料由于工程區(qū)所在的溝道較小，沒有設置水文站；因此水文資料主要依據(jù)《漢中地區(qū)實用水文手冊》獲取。14′″。7） 觀測設施方沙溝尾礦庫分別設置在線監(jiān)測和常規(guī)觀測系統(tǒng)。 6） 壩體排滲設施* 壩底排滲盲溝在尾礦的底部、沿方沙溝溝道設有排滲盲溝。4） 岸坡截排洪設施包括初期壩在內(nèi)的壩體外邊坡與兩岸的交界處均設置截排洪溝；截排洪溝采用C20 混凝土澆筑。三號泄水塔下部的豎井深度為 （） ，豎井內(nèi)直徑為 。3） 排洪隧洞方沙溝尾礦庫的主排洪設施采用“泄水塔進流—排洪隧洞渲泄“的方式進行泄洪。堆積壩下游坡每隔 高差設置一級馬道，馬道寬 ，其中最頂部一級的高差為 。上游壩坡為 1：，下游壩坡為 1：，包括馬道在內(nèi)的下游平均壩坡為 1：。 工程概況洋縣鵬鑫礦業(yè)有限公司方沙溝尾礦庫屬于山谷型、上游式堆存的尾礦庫工程；按照日處理礦石 的規(guī)模，可以為選廠服務 年。公司選礦廠日處理礦石 ，原有尾礦庫工程李家莊村尾礦庫即將閉庫，為了解決尾礦渣的堆放、沉淀需要和環(huán)境保護的要求，落實企業(yè)安全生產(chǎn)建設與環(huán)境治理措施“三同時”制度，受洋縣鵬鑫礦業(yè)有限公司的委托，結(jié)合國家現(xiàn)行的相關《規(guī)范》 、 《標準》的要求，主要對原尾礦庫工程的接續(xù)工程、方沙溝尾礦庫的堆存系統(tǒng)及其主要設施進行初步設計，并編制《安全專篇》 。項目名稱：洋縣鵬鑫礦業(yè)有限公司李家莊村方沙溝接續(xù)尾礦庫建設工程 （以下簡稱方沙溝尾礦庫工程）建設單位：洋縣鵬鑫礦業(yè)有限公司建設地點：陜西省漢中市洋縣桑溪鎮(zhèn)李家莊村方沙溝溝道內(nèi)建設性質(zhì)：接續(xù)工程 工程規(guī)模及防洪標準1） 尾礦庫的等級方沙溝尾礦庫最終全庫容為 萬 m3，有效庫容為 萬 m3，總壩高為。2 / 110洋縣鵬鑫礦業(yè)有限公司方沙溝尾礦庫工程由碾壓式透水堆石初期壩、后期尾礦堆積壩、庫區(qū)泄水塔、排洪主支隧洞、壩下截滲、消能、回水以及大壩觀測設施等建（構(gòu)）筑物組成。為了防止產(chǎn)生跑渾、漏砂，在初期壩的上游坡面設置有包括土工布在內(nèi)的反濾設施。子壩采用粗尾礦由人工進行堆積，每一級子壩的高度為 ，上游坡比 1:，下游坡比 1:。排洪主隧洞為“城門洞型”斷面，斷面凈寬 、凈高 ；主隧洞長度為，最緩坡比為 %。3 / 110溝道的洪水根據(jù)灘面的高低、通過相應的泄水塔進流，然后導入排洪主隧洞下泄。其中左岸截排洪溝為 BH= 的矩形斷面，右岸截排洪溝為 BH= 的矩形斷面。盲溝的起點布置在最終壩頂水平投影位置向庫內(nèi)延伸 的位置；末端與初期壩連接。常規(guī)觀測系統(tǒng)包括：壩體位移觀測、壩體浸潤線觀測、灘面水位觀測、干灘長度觀測以及工程區(qū)降雨量觀測等設施。距洋縣縣城約 。 地震烈度根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB183062022 的劃分，該區(qū)基本地震烈度為 6度。 編制范圍1） 、初期壩及后期堆積壩的設計、論證；2） 、水文計算及排洪系統(tǒng)設計論證；3） 、尾礦庫的排滲及截滲設計；8 / 1104） 、尾礦庫常規(guī)觀測設施的設計；5） 、尾礦庫的管理設計等。 氣象水文1)、氣象該區(qū)屬于北亞熱帶內(nèi)陸性季風氣候。暴雨日降水量最大為 ，1 小時最大降水量 ，10 分鐘最大降水量 (1980)。該溝道流量受降雨影響較大，雨季流量大，干旱時流量小。該區(qū)峰巒疊嶂，高峻挺拔，初期壩地段山勢陡峭狹窄，系一個典型的峽谷地貌。溝谷兩側(cè)山坡坡度一般在 40176。區(qū)域上所出露地層為早元古界西鄉(xiāng)群下部（Pt xx31）石英綠泥石正片巖和綠泥石陽起石綠簾石片巖夾霏細巖、千枚巖、硅化灰?guī)r及變質(zhì)砂巖，第三系（Ν）紫紅色厚層礫巖、砂礫巖及早元古界細粒輝長巖（ν 212） 、粗粒輝長巖（ν 213） 、及片麻狀花崗巖（ν 216） 。 庫區(qū)地質(zhì)條件1)、地層根據(jù)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)勘探資料，庫區(qū)及壩址附近出露的地層有三種，分別為：早元古代侵入細粒輝長巖（ν 212） 、片麻狀花崗巖（ν 216）及第四系（Q 4）松散坡積物堆積。傾角 40176。傾角 54176。該巖層節(jié)理裂隙發(fā)育，多呈閉合狀，延伸較好?！?2176?！?2176。～67176。沖洪積層主要分布于方沙溝的溝底，巖性主要為碎石、塊石及粉質(zhì)粘土，碎石、塊石成分主要為片麻狀花崗巖、輝長巖。該層厚度 。* ①3 層粉質(zhì)粘土夾碎石層（Q 4dl+el） ，黃褐色，以粉質(zhì)粘土及碎石土為主，碎石、塊石之間充填有粉質(zhì)粘土，含植物根系，稍密，稍濕。塊石、碎石巖性為全、強風化片麻狀花崗巖，錘擊易碎，粒徑 ，最大偶見 以上，該層整體厚度較薄，在 之間，主要分布在方沙溝左側(cè)的滑坡體內(nèi)。節(jié)理、裂隙發(fā)育，表面氧化明顯，組織結(jié)構(gòu)大部分已被破壞，層厚大致為 。該層巖石較為完整，多以柱狀、長柱狀產(chǎn)出，進尺較慢。該層巖石較為完整，多以柱狀、長柱狀產(chǎn)出，鉆探進尺較慢?！?27176?！?70176。* 第三組：傾向 18176。4～5 條/m，切穿深度，為該庫區(qū)的次要節(jié)理。據(jù)當?shù)卮迕窠榻B，該滑坡已形成十年有余，今年滑坡的下段仍有局部滑動。滑坡體體積大約 ，屬于小型淺層滑坡。該滑坡為小型淺層滑坡，現(xiàn)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。根據(jù)賦水巖性的不同，將庫區(qū)地下水劃分為松散層孔隙潛水和基巖裂隙潛水兩類。兩側(cè)山坡孔隙含水層較薄，厚度一般小于 ，受降雨影響明顯，雨季賦存少量地下水。（2） 基巖裂隙水由于庫區(qū)主要為片麻狀花崗巖及輝長巖，裂隙多呈閉合狀，但上部風化裂隙發(fā)育。 地震動參數(shù)根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》該地區(qū)地震基本烈度為 6 度，地震動峰值加速為 ，根據(jù)《中國地震動反譜特征周期區(qū)劃圖》 ，地震動反應普特征周期為15 / 110。1） 、初期壩壩肩及壩基A、壩肩*、初期壩上游壩腳處的左岸有一小型、淺層松散層滑坡體，該滑坡現(xiàn)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；但滑坡體為碎石不適宜作為壩肩的持力層，方量約為 ，筑壩時應予以清除?！?7176?！?6176。左右，基巖結(jié)構(gòu)面節(jié)理產(chǎn)狀同上，主要一組節(jié)理傾向與右壩肩相反，傾角較坡面陡，屬穩(wěn)定的組合形式。下伏強風化片麻狀花崗巖，巖石較完整、堅硬。中風化的片麻狀花崗巖的承載力特征值為 ，層位穩(wěn)定，巖層頂面分布穩(wěn)定，可作為泄水塔的地基持力層。主要礦物成分為石英、長石；次為絹云母等。主要礦物成分為石英、長石；次為絹云母等，巖石原始組織結(jié)構(gòu)清楚，偶見有風化痕跡。節(jié)理裂隙發(fā)育，多呈閉合狀，延伸較好，主要發(fā)育有三組節(jié)理?！?1176?！?6176。傾角 62176。（2） 第四系（Q）碎石夾粉土層黃褐色、灰褐色，以碎石為主，碎石之間充填有粉土，含植物根系。區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，未發(fā)現(xiàn)全新活動斷裂。（3）庫區(qū)兩岸松散層厚度小于 ，其下為片麻狀花崗巖及輝長巖，巖石完整、堅硬。（5）庫區(qū)溝谷內(nèi)下游基巖埋深較淺，中、上游基巖大多出露，基巖巖性為強、中風化的片麻狀花崗巖，均可作為壩基持力層。其中早元古代侵入片麻狀花崗巖，主要位于方沙溝中下游，粒狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，強風化層節(jié)理裂隙多呈閉合狀，弱透水性，中風化層以下呈閉合狀，巖體完整，微透水性。初期壩處巖層主要節(jié)理走向與溝谷走向近于垂直，貫通性差，庫區(qū)水不會沿裂隙產(chǎn)生繞壩滲漏。該采石場的中風化片麻狀花崗巖干密度為 ，普通吸水率為～% ，飽和單軸抗壓強度為 ～ ，軟化系數(shù)為 ～。開采該地段的新鮮巖石，同時也可以滿足其它部位對建筑石材的需求。我院在接受設計任務以后，設計人員會同建設單位有關人員對現(xiàn)場進行了實地踏勘，認為方沙溝修建尾礦庫有以下幾方面的特點：1）方沙溝的優(yōu)勢* 尾礦庫利用段的溝道比降為 %，溝道較緩，符合陜西省對上游法尾礦庫庫址溝道比降的要求；而且較低的初期壩可以獲得較長的沉積灘長；有利于干灘長度滿足規(guī)范的要求。通過對周邊的實地考察，選廠及礦山周圍沒有更為合適的溝道可以利用，經(jīng)過與建設單位的充分協(xié)商、研究，最終將庫址選擇在方沙溝溝道內(nèi)。（3） 、主排洪系統(tǒng)考慮到方沙溝尾礦壩的高度達到 ，且溝道的轉(zhuǎn)彎較多；布置排洪涵洞方案21 / 110不僅水流條件不好，而且涵洞的結(jié)構(gòu)安全也難于保證；或者大幅度地提高工程的造價。不僅減少了主、支隧洞的數(shù)量和長度，也得到了排洪隧洞軸線為直線的布置方案。（5） 、兩岸截排洪溝及馬道排水溝為了防止兩岸山坡形成的坡面洪水沖刷尾礦壩壩坡，在尾礦壩外邊坡與兩岸岸坡的交界處設置截排洪溝，以保護尾礦壩的安全。 尾礦庫主要設施的運行方式（1）尾礦堆存方式按照地質(zhì)勘探的結(jié)果和《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 （GB 183062022）的劃分，方沙溝尾礦庫庫址區(qū)的地震設防烈度為 Ⅵ度。作為尾礦壩的基本支撐構(gòu)筑物，在尾礦庫投入運用之前，應按照法定程序、委托具有相應資質(zhì)的專業(yè)施工、監(jiān)理隊伍一次建成，經(jīng)竣工驗收合格后、尾礦庫方可投礦運用。在各級子壩的修筑中，應特別注意兩岸岸坡強透水層、有機質(zhì)層的清除，以免跑渾、漏砂現(xiàn)象的產(chǎn)生。溝道的洪水自最低進水口開始進流，隨著尾礦灘面的升高逐步封蓋；從防洪安全的角度出發(fā)，封蓋的頂坎高程（即進水坎高程）與尾礦灘頂?shù)母卟?，首先必須滿足庫區(qū)溢洪高度所對應的灘長和最小干灘長度的要求。兩岸截排洪溝必須建設在兩岸岸坡上，不允許坐落在尾礦渣上。 尾礦庫的庫容及等級 尾礦庫的庫容1）尾礦庫庫容方沙溝尾礦庫依據(jù)業(yè)主提供的庫區(qū) 1：1000 地形圖，按照上游式尾礦筑壩方式，采用等高線法對庫容進行量算。方沙溝尾礦庫的庫容計算及計算結(jié)果見表 31《方沙溝尾礦庫庫容計算表》所示。按照《選礦廠尾礦設施設計規(guī)范》ZBJl—90 和國家標準 《防洪標準》GB5020194 中關于尾礦庫等級劃分的規(guī)定。考慮到方沙溝尾礦庫的壩高較高，且位于國家重點工程“南水北調(diào)”工程的水源涵養(yǎng)地范圍。因此，設計洪水采用《漢中地區(qū)實用水文手冊》 （以下簡稱《手冊》 ）介紹的“經(jīng)驗公式法” 、 “推理公式法”分別進行計算，分析比較后合理選用。圖 41 參數(shù)取值曲線圖計算參數(shù)的選擇及洪水計算結(jié)果見表 41 所示：表 41 參數(shù)選擇 設計頻率 P(%) 經(jīng)驗參數(shù) Cp 指數(shù) n 洪峰流量 (m3/s) y = (x) 01020304050600 100 200 300 400 500 600 700頻 率 PCp28 / 110 推理公式法“推理公式法”是由暴雨間接推求設計洪水的一種方法：由于設計流域面積很小，暴雨按 3 小時進行控制，不考慮點面折減系數(shù)和流域形狀改變系數(shù)。根據(jù)《手冊》的規(guī)定,該流域土壤最大蓄水量 Im=，前期影響雨量Pa=2/3*Im=，流域的潛流百分數(shù)為 20%，100 年一遇洪水的潛流量為：20%=，時段平均潛流量為 ；500 年一遇洪水的潛流量為：20%=，時段平均潛流量為 ,修正時段潛流量為 ，從產(chǎn)流過程中扣除時段潛流量，即。表 4—2 設計流域不同歷時暴雨量成果表 t (小時)p=%項目 1/6 1/3 1 3Ht 　 Cvt 　 Ktp 　 Ht 面 　 t (小時)p=%項目 1/6 1/3 1 3Ht Cvt Ktp Ht 面 按照《手冊》中的暴雨雨型，對設計流域的暴雨進行時程分配，分配結(jié)果見表 43。由于《手冊》中沒有 500 年一遇洪水的計算參數(shù)，故將其各頻率的參數(shù)繪圖、延伸，采用擬合公式予以表達，然后求出 500 年一遇的洪水計算參數(shù)。因此，方沙溝尾礦庫的初期設計洪水采用 100 年一遇；中、后期采用 500 年一遇洪水進行設防。按照“當兩者劃分的等差為一等時，以高者為準；”的規(guī)定；方沙溝尾礦庫確定為Ⅲ等尾礦庫工程。方沙溝尾礦庫建成后，可形成的總有效庫容為 萬 m3，按照 理規(guī)模，該尾礦庫可以為選廠服務 年?？尚纬傻淖罱K全庫容為 萬 m3。* 馬道排水溝及觀測設施對初期壩壩體的觀測設施、庫區(qū)的基準樁、最終壩頂標示樁以及馬道排水溝均應由初期壩的施工隊伍一同完成，一同竣工驗收。* 兩岸截排洪溝初期壩下游壩坡兩岸的截排洪溝應與初期壩同時修建；后期堆積壩外邊坡對應的兩岸截排洪溝可以隨著灘面的升高、由運行單位逐步建成。其中：* 庫區(qū)泄水塔庫區(qū)泄水塔必須由專業(yè)的施工、監(jiān)理隊伍承建，并預制塔身的蓋板；在尾礦庫運23 / 110行過程中，由運行單位隨著灘面的升高、逐步進行封蓋。后期堆積壩是在尾礦庫的運用過程中逐步形成的，由建設單位在運行中逐步實施。（2）尾礦壩* 初期壩考慮到當?shù)氐膸r石儲量大、抗壓強度高、軟化系數(shù)一般均大于 ，設計初期壩采用碾壓透水堆石壩。（6） 、排滲設施考慮到方沙溝尾礦庫的堆積高度較高，為了盡量降低壩體浸潤線的高度，在壩底沿溝道布置排滲盲溝，促使?jié)B瀝液垂直滲流。按照保護下游水質(zhì)、防止尾礦下泄污染、保護環(huán)境的目的出發(fā)，在尾礦壩的下游設置截滲、回水設施是非常必要的；將透過壩體、壩基以及繞壩滲漏的滲瀝液再一次進行攔蓄、收集，然后送回選廠重復使用或者經(jīng)過處理達標排放。方沙溝尾礦庫庫區(qū)利用段呈現(xiàn)向左彎曲的趨勢，且?guī)煳泊嬖谟凶蟆⒂覂蓷l支溝；為了使得排洪隧洞的長度盡量減小，同時考慮到排洪隧洞的水流流態(tài)，利用庫尾左側(cè)的支溝，將隧洞的進口布置在該支溝內(nèi)，以便將排洪隧洞的軸線盡量布置成直線，優(yōu)化洞內(nèi)的水流條件。（2） 、后期堆積壩后期堆積壩位于初期壩以上，從初期壩壩頂開始，按照 1： 的邊坡、高差每隔