【正文】 10 0 10 孔隙比 e0 7 3 7 .08 飽和度 Sr(%) 7 — — 7 — — 液限 Wl(%) 10 0 10 塑性指數(shù) Ip 10 3 10 1.1 液性指數(shù) Il 10 7 2 10 力 學(xué) 性 質(zhì) 指 標(biāo) 粘聚力Cq(kPa) 4 — — 6 28 內(nèi)摩擦角 ф q(186。 表 27 壩體 尾礦砂、尾礦土 含水量對比分析 指標(biāo) 巖土名稱 2020年勘察 1992年勘察 平均值 變異系數(shù) 平均值 變異系數(shù) 尾粉細(xì)砂 尾粉土 尾粉質(zhì)粘土 尾粘土 根據(jù)上表和含水量與深度的散點(diǎn)圖（參見附圖 181～ 4），本次勘察壩體尾礦砂、尾礦土含水量的離散性不大。 表 28 壩體 尾礦砂、尾礦土 重度對比分析 指標(biāo) 巖土名稱 2020年勘察 1992年勘察 平均值 變異系數(shù) 平均值 變異系數(shù) 尾粉細(xì)砂 — 尾粉土 尾粉質(zhì)粘土 尾粘土 根據(jù)上表和重度與深度的散點(diǎn)圖（參見附圖 191～ 4），本次勘察壩體尾礦砂、尾礦土重度的離散性不大 。 表 29 壩體 尾礦砂、尾礦土 孔隙比對比分析 指標(biāo) 巖土名稱 2020年勘察 1992年勘察 平均值 變異系數(shù) 平均值 變異系數(shù) 尾粉細(xì)砂 — 尾粉土 尾粉質(zhì)粘土 尾粘土 41 根據(jù)上表和孔隙比與深度的散點(diǎn)圖（參見附圖 201～ 4），本次勘察壩體尾礦砂、尾礦土孔隙比的離散性不大。 表 30 壩體 尾礦砂 、尾礦土 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測錘擊數(shù)對比分析 指標(biāo) 巖土名稱 2020年勘察 1992年勘察 平均值 變異系數(shù) 平均值 變異系數(shù) 尾粉細(xì)砂 尾粉土 — 尾粉質(zhì)粘土 — — 尾粘土 — — 根據(jù)上表和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測錘擊數(shù)與深度的散點(diǎn)圖（參見附圖 211～ 4），本次勘察隨著深度的增加，尾粉細(xì)砂、尾粉土、尾粉質(zhì)粘土和尾粘土的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測錘擊數(shù)均略有增加，與 1992 年資料相比，尾粉細(xì)砂和尾粉土的標(biāo)準(zhǔn)貫 入試驗(yàn)實(shí)測錘擊數(shù)沒有明顯變化。 50t —— 實(shí) 測超孔壓消散曲線上超孔壓消散達(dá) 50%時(shí)的歷時(shí)。一般情況下，尾粉細(xì)砂和尾粉土隨二者變化的幅度較小，尾粉質(zhì)粘土和尾粘土隨二者變化的幅度較大，充分說明尾粉細(xì)砂和尾粉土的固結(jié)速度較快，而尾粉質(zhì)粘土。 表 31 壩體 尾礦砂、尾礦土 水平向固結(jié)系數(shù)計(jì)算結(jié)果 野外編號(hào) 巖土名稱 試驗(yàn)深度 (m) 時(shí)間 50t (s) 水平向固結(jié)系數(shù) Ch(cm2/s) T13 尾粉質(zhì)粘土 1100 103 T34 尾粘土 3800 103 T35 尾粉質(zhì)粘土 3000 103 T55 尾粘土 800 103 T56 尾粘土 1000 103 由于 1992 年勘察未進(jìn)行此項(xiàng)工作，故本結(jié)果無法進(jìn)行對比。 50T —— 超孔壓消散達(dá)到 50%時(shí)的時(shí)間因素，取 。通過與 1992年資料對比分析，隨著時(shí)間的增長，尾粉細(xì)砂、尾粉土、尾粉質(zhì)粘土和尾粘土的孔隙比均有明顯減小。通過與 1992年資料對比分析，隨著時(shí)間的增長，尾粉細(xì)砂、尾粉土、尾粉質(zhì)粘土和尾粘土的重度略有增加。通過與 1992年資料對比可知，尾粉細(xì)砂隨著時(shí)間的增長含水量變化不大，而尾粉土、尾粉質(zhì)粘土和尾粘土的含水量略有變小。) 1 — — 1 — — 壓縮系數(shù) α 12(MPa1) 7 0 5 7 壓縮模量Es(MPa) 7 2 4 7 標(biāo)貫實(shí)測擊數(shù)N39。) 6 7 3 — — 粘聚力Ccq(kPa) 2 — — 2 — — 內(nèi)摩擦角 ф cq(186。 ) — — 原位測試 十字板剪切試驗(yàn) 原狀土不排水抗剪強(qiáng)度Cu(kPa) — — — 重塑土不排水抗剪強(qiáng)度Cu′ (kPa) — — — 測試結(jié)果的離散性 本次勘察取得 了大量的試驗(yàn)依據(jù)，包括室內(nèi)土工試驗(yàn)指標(biāo)和原位測試指標(biāo)，除標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)的離散性較大外，其余指標(biāo)的變異系數(shù)一般不大于 。 ) 三軸 剪切 試驗(yàn) 不固結(jié)不排水 (UU) 粘聚力 C(kPa) 內(nèi)摩擦角 Ф (176。 采用的試驗(yàn)方法和取值標(biāo)準(zhǔn) 本次勘察尾礦砂、尾礦土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)采用《土工試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（ GB/T501231999）規(guī)定的方法，即：含水量試驗(yàn)采用烘干法，重度試驗(yàn)采用環(huán)刀法，比重采用地方經(jīng)驗(yàn)法，直接剪切試驗(yàn)包括快剪和固結(jié)快剪，結(jié)果取值時(shí)利用庫侖定律用圖解法確定，顆分試驗(yàn)采用篩析法和比重計(jì)法，滲透試驗(yàn)采用變水頭滲透儀，固結(jié)系數(shù)利用時(shí)間平方根法確定，先期固結(jié)壓力采用圖解法35 確定，三軸剪切試驗(yàn) 包括不固結(jié)不排水剪、固結(jié)不排水剪和固結(jié)排水剪，均采用摩爾 庫侖圖解法確定。按設(shè)計(jì)要求控制浸潤線位置是保證尾礦壩安全的最基本的條件之一。 勘察期間的浸潤線位置 尾礦壩體中的滲流自由水面線稱為浸潤線，浸潤線以下的尾礦壩體浸沒在水中。根據(jù) 3孔鉆孔注水試驗(yàn)結(jié)果，壩體尾礦砂、尾礦土的綜合滲透系數(shù) K=～ ， 屬于弱透水性土層。 壩體地下水類型及壩體材料的透水性 壩體地下水類型 按照地下水的埋藏條件，壩體地下水主要為潛水和上層滯水；按含水介質(zhì)類型， 壩體地下水屬孔隙水的范疇。從空間分布上看，大氣降水屬于面狀補(bǔ)給，范圍普遍且較均勻，放礦補(bǔ)給屬于線狀或點(diǎn)狀補(bǔ)給，局限于庫區(qū)內(nèi)；從時(shí)間分布比較，大氣降水持續(xù)時(shí) 間有限，而放礦補(bǔ)給持續(xù)時(shí)間較長且是經(jīng)常性的。所以，壩體尾礦砂、尾礦土的透水性是影響壩體地下水水位的主要因素，同時(shí)壩體地下水水位也受放礦量、降水量等因素的影響。 表 23 波速法液化判定成果表 孔號(hào) 測點(diǎn)深度 （ m） 土層 實(shí)測剪切波速 vs（ m/s） 液化剪切波速臨界值vscr（ m/s） 判定結(jié)果 K3 ～ 尾粉細(xì)砂 304 199 不液化 ～ 尾粉細(xì)砂 319 213 不液化 ～ 尾粉細(xì)砂 326 222 不液化 K9 ～ 尾粉細(xì)砂 330 140 不液化 K13 ～ 尾粉細(xì)砂 296 164 不液化 ～ 尾粉細(xì)砂 344 213 不液化 ～ 尾粉細(xì)砂 309 222 不液化 備 注： 液化剪切波速臨界值 vscr 可按下式計(jì)算： ? ? 31 8 1 3 ?????????????? ???????????cswssss c r ddddvv ? 與烈度、土類有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)系數(shù) vs0，對砂土取 65，對粉土取 45。 粘粒含量百分率 ρ c小于 3或?yàn)樯巴習(xí)r，取 。 27 實(shí)測值（未經(jīng)桿長修正）小于液化判別標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)錘擊數(shù)臨界值時(shí)，應(yīng)判為液化土。 113 26 地震效應(yīng) 建筑場地類別及場地的卓越周期 按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500112020）和《波速及地脈動(dòng)測試報(bào)告》結(jié)果，本場地土層的等效剪切波速、場地土類型、建筑場地類別及場地的卓越周期如下表。 混合花崗巖（ Art） 褐黃色，粗粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分石英、長石等，巖芯呈短柱狀、碎塊狀，采取率約 60%，頂面少量風(fēng)化強(qiáng)烈已成砂土狀。土質(zhì)不甚均勻，偶見混合花崗巖碎塊，局部粉粒含量較高。3 100kPa 200kPa 400kPa 100kPa 200kPa 400kPa 參數(shù) 剪應(yīng)變 動(dòng)剪模量比 G/Gmax(%) 阻尼比 D(%) 1 106 100 100 100 2 106 5 106 1 105 3 105 5 105 1 104 3 104 5 104 1 103 表 17 尾粉質(zhì)粘土的數(shù)值化動(dòng)力變形特性參數(shù) 固結(jié)比 Kc= 圍壓力σ 39。本次試驗(yàn)壩體材料的有效圍壓力均采用 100kPa、 200kPa、 400kPa，固結(jié)比 Kc采用 。0 動(dòng)力抗剪強(qiáng)度 ?τ f(kPa) 121.2 137.3 107.3 地震總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度τ fs(kPa) 202 220.5 196.7 詳見《御駕泉尾礦壩壩體原狀土動(dòng)力特性試驗(yàn)報(bào)告》（附件 2）。 剪切面上的初始剪應(yīng)力τ 0(kPa) 25 100 25 100 25 100 25 100 初始剪應(yīng)力τ f0(kPa) 初始有效法向應(yīng)力σ 39。=186。=186。fo(kPa) 地震 總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度粘聚力 Cd (kPa) 地震總應(yīng)力抗剪強(qiáng)度內(nèi)摩擦角Φ d(186。試驗(yàn)儀器為日本S3D 中型液壓振動(dòng)三軸儀，試樣尺寸采用 Ф 50 100mm。試驗(yàn)結(jié)果如下表。尾礦砂、尾礦 土的標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)結(jié)果如下表。固結(jié)試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)法，儀器為 WG1B型三聯(lián)中壓固結(jié)儀和 SGG10型三聯(lián)高壓固結(jié)儀。 表 7 尾粉細(xì)砂、尾粉土顆粒分析試驗(yàn)指標(biāo)平均值 試指驗(yàn)標(biāo) 巖土名稱 顆 粒 組 成 （ %） 不均勻系數(shù) Cu 曲率系數(shù) Cs ~ ~ ~ ~ 尾粉細(xì)砂 18 尾粉土 滲透試驗(yàn) 為了解壩體尾礦砂、尾礦土的透水性，為尾礦壩的滲流分析提供參數(shù)，本次勘察對部分尾礦砂、尾礦土試樣進(jìn)行了室內(nèi)滲透試驗(yàn)。 表 6 三軸固結(jié)排水剪切試驗(yàn)（ CD）鄧肯－張模型參數(shù) 參數(shù) 巖土 k n kb m Rf G F D 尾粉細(xì)砂 160 0 55 9 1 7 6 尾粉土 164 3 132 5 4 6 9 詳見《御駕泉尾礦壩壩體原狀土靜三軸試驗(yàn)報(bào)告》（附件 1）。（ kPa） 內(nèi)摩擦角 Ф （ 186。根據(jù)試驗(yàn)報(bào)告，試驗(yàn)結(jié)果如下。 表 4 尾礦砂、尾礦土直接剪切試驗(yàn)指標(biāo)平均值 試驗(yàn)方法 巖土名稱 快剪（ q） 固結(jié)快剪（ cq） 粘聚力 C(kPa) 內(nèi)摩擦角 ф (186。試驗(yàn)結(jié)果如下表。無搖振反應(yīng)，土芯切面光滑，干強(qiáng)度高，韌性高。具中等偏高壓縮性。主15 要分布于尾粉細(xì)砂層底部，厚度不均，層底標(biāo)高不穩(wěn)定。 尾粉土（ Q4ml） 褐～黃褐色，中密，很濕。 尾粉細(xì)砂（ Q4ml） 黃褐色，稍密，飽和。 表 2 碎石的重度和天然坡角 指標(biāo) 次 數(shù) 平均值 1 2 3 4 5 6 重度 γ（ kN/m3） 天然坡角 Φ（ 186。紅板巖風(fēng)化程度較強(qiáng)烈，多已風(fēng)化崩解，手捏即碎，其風(fēng)化物充填于碎石之間，閃長巖多為中風(fēng)化，少量強(qiáng)風(fēng)化，大于 2cm的顆粒含量約 50～ 70%，顆粒直徑一般 3～ 30cm， 最大可達(dá) 80cm以上 ，以棱角～次棱角狀為主，呈松散～稍密狀，鉆孔孔壁易坍塌掉塊，顆粒級(jí)配不良，分選性較差，顆粒排列基本無規(guī)律，充填少量粘性土和粉細(xì)砂。在垂直方向上，隨著壩體的逐漸加高，目13 前已堆至第十期子壩，放礦地點(diǎn)不斷變化，放礦時(shí)間具有間歇性，放礦量、放礦濃度、放礦壓力等均不固定，尾礦在沉積過程中也表現(xiàn)出明顯的間歇特征，即夾薄層較多，層理明顯，一般隨著深度的增加，尾礦逐漸由顆粒較粗的尾粉細(xì)砂漸變?yōu)榧?xì)顆粒的尾粉土、尾粘土。 第 4 章 壩區(qū)巖土工程條件 壩體的材料組成及其一般沉積規(guī)律 壩體的材料組成 XX 尾礦壩采用上游法筑壩，初期壩為濾水堆石壩（透水壩），主要由碎石、塊石組成，母巖成分為石灰?guī)r、中風(fēng)化蝕變閃長巖和蝕變閃長玢巖以及矽卡巖等。弧形斷裂活動(dòng)是多期的，最早可能發(fā)生在古生代，白堊紀(jì)時(shí)期活動(dòng)強(qiáng)烈，第三紀(jì)仍繼續(xù)強(qiáng)烈活動(dòng)，盆地大幅度下降，沉積了巨厚的第三系。 第四系 Q: 殘坡 ~坡洪積含礫石砂質(zhì)粘土，厚度 0～ 15m。 寒武系中統(tǒng)徐莊組 € 2X: 交錯(cuò)層發(fā)育的黃褐色厚層細(xì)砂巖 （見圖片 20）為主，夾黃綠色頁巖，頂部有一層 厚的鐵質(zhì)砂巖，厚度 30m。 寒武系下統(tǒng)饅頭組 € 1M:下部為青灰色含燧石結(jié)核中厚層灰?guī)r及含方解石條帶泥質(zhì)灰?guī)r（見圖片 17）。 地質(zhì)構(gòu)造 地層 泰山群變質(zhì)巖系與寒武系地層呈不整合接觸（見圖片 15），