【正文】 11 鉆孔中共進行標準貫入試驗 55次。 十字板剪切試驗（ VST） 主要用于現(xiàn)場測定并計算飽和尾粘土的不排水抗剪強度 Cu、重塑土的不排水抗剪強度 Cu′ 及土的靈敏度 St等指標，繪制土的不排水抗剪強度 Cu和靈敏度 St隨深度的變化曲線，判定飽和尾粘土的固結(jié)歷史等。 波速試驗采用單孔檢層法（見圖片 11），垂向試驗點間距為 ， 并提供各巖土層的縱橫波速值 Vp、 Vs、 相應(yīng)的動力參數(shù)（動剪切模量 Gd、 動彈性模量 Ed和動泊松比 μ d等）及相關(guān)圖表。本工程共計完成靜三軸試驗（包括不固結(jié)不排水、固結(jié)不排水及固結(jié)排水） 10組。對需進行特殊項目試驗的土樣現(xiàn)場用塑料樣蓋嚴格密封，并用膠帶固定，在運輸過程中采用專用土樣箱，箱底及四周放置海棉墊層，以減輕振動時對土樣造成的擾動。 勘察點主要數(shù)據(jù)詳見附表 1?！?117186。 氣候氣象 萊蕪市屬暖溫帶大陸性濕潤、半濕潤季風(fēng)氣候，光照充足，四季分明。南部混合花崗巖分布區(qū)，溝谷發(fā)育，呈垅崗狀低緩丘陵區(qū)。 ,呈層狀分布，構(gòu)成單斜巖層，在谷地中零散分布著殘坡積 ~坡洪積的第四系堆積物。 寒武系中統(tǒng)張夏組二段 € 2Z2:黃綠色頁巖（見圖片 21）為主夾數(shù)層中厚層灰?guī)r及結(jié)核狀灰?guī)r，厚度 92m。燕山期火成巖活動以角閃閃長斑巖脈沿層面順層侵入，活動范圍有限（見附圖 1）。但由于放礦時間的間歇性等多種因素，因此出現(xiàn)了較多夾層或透鏡體。 壩體尾礦的物理力學(xué)性質(zhì) 地層描述 本次勘察尾礦砂、尾礦土的分類依據(jù)《土工試驗方法標準》（ GB/T501231999） ,并參考了《上游法尾礦堆積壩工程地質(zhì)勘察規(guī)程》（ YBJ1186）。搖振反應(yīng)中等，無光澤反應(yīng)，干強度低，韌性低。 尾粘土（ Q4ml） 褐～紅褐色，可塑，局部軟塑。土樣直徑 ，高 20mm。） 粘聚力 C（ kPa） 內(nèi)摩擦角 Ф （ 186。 對粒徑大于 的土采用篩析法，對粒徑小于 。試驗結(jié)果如下表。壩體材料在飽和固結(jié)不排水狀態(tài)下，地震作用會導(dǎo)致它們的抗剪強度降低，在等效振動一次時，其地震總應(yīng)力抗剪強度與初始應(yīng)力狀態(tài)有關(guān)。=186。3(kPa) 100 400 100 400 100 400 100 400 平均有效主應(yīng)力σ 39。本次勘察壩體材料的動力變形特性試驗委托中國水利水電科學(xué)研究院巖土所完成。3 100kPa 200kPa 400kPa 100kPa 200kPa 400kPa 參數(shù) 剪應(yīng)變 動剪模量比 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 詳見《御駕泉尾礦壩壩體原 狀土動力特性試驗報告》（附件 2）。 試驗結(jié)果如下表。 近期內(nèi)年最高水位 dw。根據(jù)標準貫入試驗判別法計算的液化指數(shù) ILE平均值為 ，地基液化等級判定為輕微。 壩體地下水排泄 壩體地下水的排泄主要有地面蒸發(fā)和滲流等。 壩體地下水腐蝕性評價 水質(zhì)分析指標 本工程于 K K K11號鉆孔中共取水樣 3件進行簡分析，根據(jù)水質(zhì)分析報告表，水質(zhì)分析的主要指標平均值如下： K+： ； Na+： ； Ca2+： ； Mg2+： ； Cl：； SO42： ； HCO3： ； CO32： ；總硬度：；永久硬度 ： ；碳酸鹽硬度： ；負硬度：；總堿度： ；游離 CO2： ；侵蝕性 CO2： ；固形物： ；灼燒殘渣： ；灼燒減量： ；總礦化33 度： ； PH 值： 。再加上 1992 年勘察時布置的 4 個及 母壩設(shè)計時的觀測孔共同構(gòu)成御駕泉尾礦壩的 浸潤線長期觀測系統(tǒng)， 浸潤線長期觀測孔結(jié)構(gòu)圖詳見附圖 171～ 6。 ) 有效粘聚力 C′ (kPa) 有效內(nèi)摩擦角 Ф′ (176。(擊 ) 17 3 — — 標貫修正擊數(shù)N(擊 ) 17 3 — — 表 26 壩體尾礦砂、尾礦土的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標統(tǒng)計結(jié)果（續(xù)表） 項目 指標 尾粉質(zhì)粘土 尾粘土 樣本個數(shù) 平均 值 標準 差 變異 系數(shù) 樣本個數(shù) 平均值 標準差 變異 系數(shù) 物 理 性 質(zhì) 指 標 重度 γ（ kN/m3） 7 3 7 含水量 (%) 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 粘聚力Cq(kPa) 4 — — 6 28 內(nèi)摩擦角 ф q(186。 表 28 壩體 尾礦砂、尾礦土 重度對比分析 指標 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 30 壩體 尾礦砂 、尾礦土 標準貫入試驗實測錘擊數(shù)對比分析 指標 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) 尾粉細砂 尾粉土 — 尾粉質(zhì)粘土 — — 尾粘土 — — 根據(jù)上表和標準貫入試驗實測錘擊數(shù)與深度的散點圖（參見附圖 211～ 4），本次勘察隨著深度的增加，尾粉細砂、尾粉土、尾粉質(zhì)粘土和尾粘土的標準貫入試驗實測錘擊數(shù)均略有增加，與 1992 年資料相比，尾粉細砂和尾粉土的標準貫 入試驗實測錘擊數(shù)沒有明顯變化。一般情況下，尾粉細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，充分說明尾粉細砂和尾粉土的固結(jié)速度較快，而尾粉質(zhì)粘土。 50T —— 超孔壓消散達到 50%時的時間因素，取 。通過與 1992年資料對比分析，隨著時間的增長，尾粉細砂、尾粉土、尾粉質(zhì)粘土和尾粘土的重度略有增加。) 1 — — 1 — — 壓縮系數(shù) α 12(MPa1) 7 0 5 7 壓縮模量Es(MPa) 7 2 4 7 標貫實測擊數(shù)N39。 ) — — 原位測試 十字板剪切試驗 原狀土不排水抗剪強度Cu(kPa) — — — 重塑土不排水抗剪強度Cu′ (kPa) — — — 測試結(jié)果的離散性 本次勘察取得 了大量的試驗依據(jù)，包括室內(nèi)土工試驗指標和原位測試指標，除標準貫入試驗、超重型動力觸探試驗的離散性較大外，其余指標的變異系數(shù)一般不大于 。 采用的試驗方法和取值標準 本次勘察尾礦砂、尾礦土的物理力學(xué)性質(zhì)試驗采用《土工試驗方法標準》（ GB/T501231999）規(guī)定的方法，即：含水量試驗采用烘干法，重度試驗采用環(huán)刀法，比重采用地方經(jīng)驗法，直接剪切試驗包括快剪和固結(jié)快剪，結(jié)果取值時利用庫侖定律用圖解法確定，顆分試驗采用篩析法和比重計法，滲透試驗采用變水頭滲透儀，固結(jié)系數(shù)利用時間平方根法確定，先期固結(jié)壓力采用圖解法35 確定，三軸剪切試驗 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。 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。 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。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，同時壩體地下水水位也受放礦量、降水量等因素的影響。 粘粒含量百分率 ρ c小于 3或為砂土?xí)r，取 。 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)計規(guī)范》（ GB500112020）和《波速及地脈動測試報告》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。土質(zhì)不甚均勻，偶見混合花崗巖碎塊，局部粉粒含量較高。本次試驗壩體材料的有效圍壓力均采用 100kPa、 200kPa、 400kPa，固結(jié)比 Kc采用 。 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。試驗儀器為日本S3D 中型液壓振動三軸儀，試樣尺寸采用 Ф 50 100mm。尾礦砂、尾礦 土的標準貫入試驗結(jié)果如下表。 表 7 尾粉細砂、尾粉土顆粒分析試驗指標平均值 試指驗標 巖土名稱 顆 粒 組 成 （ %） 不均勻系數(shù) Cu 曲率系數(shù) Cs ~ ~ ~ ~ 尾粉細砂 18 尾粉土 滲透試驗 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、尾礦土試樣進行了室內(nèi)滲透試驗。（ kPa） 內(nèi)摩擦角 Ф （ 186。 表 4 尾礦砂、尾礦土直接剪切試驗指標平均值 試驗方法 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。無搖振反應(yīng)，土芯切面光滑，干強度高，韌性高。主15 要分布于尾粉細砂層底部，厚度不均，層底標高不穩(wěn)定。 尾粉細砂（ Q4ml） 黃褐色，稍密，飽和。紅板巖風(fēng)化程度較強烈，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 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砂。 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。 第四系 Q: 殘坡 ~坡洪積含礫石砂質(zhì)粘土，厚度 0～ 15m。 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）。北側(cè)沖溝呈不對稱展布構(gòu)成山間谷地。年平均氣溫 ℃，極端最低氣溫 ℃，出現(xiàn)于 1957年 2月 11日，極端最高氣溫 ℃，出現(xiàn)于 1967年 6月 6日。北緯 36186。 勘察報告于 2020 年 8 月 22 日提交。 浸潤線觀測系統(tǒng)主要用來觀測浸潤線的位置，了解浸潤線的變化規(guī)律，為滲流分析提供依據(jù)。本工程共計完成動三軸試驗和共振 柱試驗各 4 組。 地脈動測試 主要用于確定場地的脈動卓越周期，為抗震設(shè)計提供依據(jù)。 本工程于 T T4 鉆孔中共進行十字板剪切試驗 10點。 超重型動力觸探試驗采用自 動脫鉤法（見圖片 7）。采用快速靜力壓入法取土，取土垂向間距按土層的均勻程度確定，一般~，取土器為上海金勘產(chǎn) TB80A型敞口薄壁取土器，廢土管長度 ，樣筒長 ，筒徑（外徑） 80mm（見圖片 5）。 勘察工作的方法及完成工作量 根據(jù)委托任務(wù)書要求及現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，本次勘察在廣泛收集分析本場區(qū)及其附近已有巖土工程資料的基礎(chǔ)上，采用鉆探取土、標準貫入試驗、超重型動力觸探試驗、孔壓靜力觸探試驗、十字板剪切試驗、鉆孔注水試驗、波速測試、地脈動測試、室內(nèi)試驗分析（包括物理性質(zhì)試驗、固結(jié)試驗、抗剪強度試驗、動三軸試驗和共振柱試驗）等多種方法綜合進行，并設(shè)置了長期觀測系統(tǒng)。隨著壩體的增高和逐漸向庫內(nèi)延伸，壩體隨之座落在尾砂和礦泥上面，為了保證安全筑壩， 曾采用了碎石堆筑、旋流器沉砂護坡、土工布防滲等措施 ，雖然在碎石堆筑過程中有擠泥和固結(jié)作用，但對壩體的安全穩(wěn)定仍構(gòu)成較大威脅。1 山東省萊蕪市張家洼鎮(zhèn)御駕泉尾礦壩勘察報告 目錄 第 1章 勘察工作概述 .................................................................... 1 工程概況 ...........................................