廢棄礦山擋土墻巖土勘察與整治

時(shí)間:2022-04-16 10:01:00

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廢棄礦山擋土墻巖土勘察與整治

1工程概況

鎮(zhèn)楓橋廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理項(xiàng)目位于江西省上栗縣,因赤山鎮(zhèn)楓橋村周邊賦存煤炭資源,上世紀(jì)八、九十年代多個(gè)小煤礦開采地下煤炭資源,目前除大源沖煤礦尚在生產(chǎn),其余均已閉坑。由于歷史原因,在煤礦開采過程中衍生出的多處矸石山易造成崩滑流隱患,破壞礦山地質(zhì)環(huán)境,威脅下游居民生命財(cái)產(chǎn)安全,故對(duì)治理區(qū)內(nèi)I區(qū)金馬煤礦西側(cè)、Ⅱ區(qū)坑口7東側(cè)、Ⅳ區(qū)建興煤礦南側(cè)矸石山采取擋土墻進(jìn)行邊坡防護(hù),V區(qū)大源沖煤礦西側(cè)矸石山采取攔擋壩進(jìn)行邊坡防護(hù)。本次勘察勘探孔數(shù)及孔位均按設(shè)計(jì)要求布置。依據(jù)建設(shè)方提出的地質(zhì)勘探要求,設(shè)計(jì)鉆孔l6個(gè)。具體要求如下:

(1)查明擬建工程范圍內(nèi)地下巖土層的類型、深度、分布、工程特性,分析評(píng)價(jià)地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力;

(2)實(shí)測(cè)擬建工程范圍內(nèi)地下水位,說明各段地下水補(bǔ)給來源,并論證地下水、地表水對(duì)擋土墻基礎(chǔ)穩(wěn)定性的影響,以及地下水活動(dòng)情況與軟弱地層的關(guān)系;

(3)查明擬建工程范圍內(nèi)地下不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、類型及空間分布,并提供計(jì)算參數(shù)及整治措施建議;

(4)測(cè)試擬建工程范圍內(nèi)地下各土層的物理一力學(xué)指標(biāo),同時(shí)應(yīng)提供各土層的基本承載力數(shù)據(jù)及相應(yīng)的土工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);

(5)若遇有軟土應(yīng)提供孔隙比與荷載關(guān)系圖、固結(jié)系數(shù)與荷載關(guān)系圖、無側(cè)限抗壓應(yīng)力與應(yīng)變圖;

(6)勘探深度應(yīng)滿足:當(dāng)路線通過含有有機(jī)質(zhì)的垃圾、雜填土、未經(jīng)沉實(shí)近期回填土、軟土或有其它不良地質(zhì)條件的地段時(shí),勘探孔應(yīng)鉆透該層;鉆孔宜進(jìn)入中等風(fēng)化巖層。

2勘察方法及施工穩(wěn)定性分析

2.1工程勘察方法

(1)本次勘察第四系松散層采用沖擊跟管鉆進(jìn),回次進(jìn)尺控制在1m以內(nèi),終孔口徑不小于110mm,以滿足取樣及原位測(cè)試的需要。

(2)在粘性土層中采取原狀土樣進(jìn)行室內(nèi)土工試驗(yàn)及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)。

(3)鉆孔位置采用全站儀按設(shè)計(jì)孔位坐標(biāo)放至實(shí)地,終孔后復(fù)測(cè)孔位坐標(biāo)。其平面坐標(biāo)為五四坐標(biāo)系統(tǒng),高程為黃海高程。樣品的采取、現(xiàn)場(chǎng)原位測(cè)試及室內(nèi)試驗(yàn)工作等均按勘探要求及相關(guān)規(guī)程規(guī)范進(jìn)行,所有勘探工作均符合質(zhì)量要求。

2.2穩(wěn)定-陛分析墻體

穩(wěn)定性驗(yàn)算包括抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算、抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算及地基土承載力驗(yàn)算。基本參數(shù)如下:

(1)堆積體粘聚力:0000kPa;

(2)堆積體內(nèi)摩擦角:擊:35~;(3)堆積體重度:=18t/m3;

(4)堆積體與墻體間摩擦角:8=155o;

(5)墻底摩擦系數(shù):f=05。根據(jù)庫侖土壓力理論計(jì)算其抗滑移及傾覆穩(wěn)定性:滑移驗(yàn)算結(jié)果:K=138;傾覆驗(yàn)算結(jié)果:Ko=223。各種運(yùn)行狀態(tài)下均能滿足要求,并且各截面應(yīng)力亦能滿足規(guī)范要求。

3巖土工程分析與評(píng)價(jià)

3.1地基巖土層承載力的確定根據(jù)土工測(cè)試資料及原位測(cè)試成果,結(jié)合地區(qū)經(jīng)驗(yàn),確定地基土容許承載力特征值見表1。

3.2擬建場(chǎng)地的穩(wěn)定•陛與適宜性評(píng)價(jià)勘察深度及場(chǎng)地范圍內(nèi),未發(fā)現(xiàn)明顯的地質(zhì)構(gòu)造及不良地質(zhì)現(xiàn)象,場(chǎng)地位于地震基本烈度為小于Ⅵ度區(qū)內(nèi),場(chǎng)地穩(wěn)定性與適宜性較好。

3.3場(chǎng)地天然地基適宜性評(píng)價(jià)場(chǎng)地范圍內(nèi)共揭露:①雜填士;②淤泥質(zhì)土;③粉質(zhì)粘土;④強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、泥巖;⑤中風(fēng)化粉砂巖、泥巖巖土層?,F(xiàn)將各段擬建擋土墻及攔擋壩場(chǎng)地工程地質(zhì)條件分述如下:

3.3.1綜合治理I區(qū)金馬煤礦西側(cè)GS1擋土墻

(1)雜填土:雜色,結(jié)構(gòu)疏松,高壓縮性,承載力低,不能作為擋墻天然地基。

(2)粉質(zhì)粘土:黃褐色,可塑~硬塑狀,中等壓縮性,承載力較高,建議承載力特征值為170kPa。該土層分布較穩(wěn)定,厚度12~16m,埋深0~O7m,埋藏淺,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)良好的持力層。

(3)強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、泥巖:埋藏較深,性質(zhì)較好,建議承載力特征值為300kPa。對(duì)擬建擋墻淺部無影響,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。

(4)中風(fēng)化粉砂巖、泥巖:埋藏深,性質(zhì)好,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。(5)勘察場(chǎng)地地下水水位埋深06~130m(以孔口為基準(zhǔn)),上層滯水水量不大,對(duì)基坑開挖基本無影響,基坑開挖時(shí)需少量排水。

3.3.2綜合治理Ⅱ區(qū)坑口7東側(cè)GS9擋土墻

(1)雜填土:雜色,結(jié)構(gòu)疏松,高壓縮性,承載力低,不能作為擋墻天然地基。

(2)粉質(zhì)粘土:黃褐色,可塑硬塑狀,中等壓縮性,承載力較高,建議承載力特征值為170kPa。該土層分布較穩(wěn)定,厚度11~16m,埋深O~095m,埋藏淺,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)良好的持力層。

(3)強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、泥巖:埋藏較深,性質(zhì)較好,建議承載力特征值為300kPa。對(duì)擬建擋墻淺部無影響,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。

(4)中風(fēng)化粉砂巖、泥巖:埋藏深,性質(zhì)好,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。

(5)勘察場(chǎng)地地下水水位埋深O25~110m(以孔口為基準(zhǔn)),上層滯水水量不大,對(duì)基坑開挖基本無影響,基坑開挖時(shí)需少量排水。

3.3.3綜合治理Ⅳ區(qū)建興煤礦南側(cè)GSl1擋土墻

(1)粉質(zhì)粘土:黃褐色,可塑~硬塑狀,中等壓縮性,承載力較高,建議承載力特征值為170kPa。該土層分布較穩(wěn)定,厚度14~19m,出露地表,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)良好的持力層。

(2)強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、泥巖:埋藏較深,性質(zhì)較好,建議承載力特征值為300kPa。對(duì)擬建擋墻淺部無影響,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。

(3)中風(fēng)化粉砂巖、泥巖:埋藏深,性質(zhì)好,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。

(4)勘察場(chǎng)地地下水水位埋深058~124m(以孔口為基準(zhǔn)),上層滯水水量不大,對(duì)基坑開挖基本無影響,基坑開挖時(shí)需少量排水。

3.3.4綜合治理V區(qū)大源沖煤礦西側(cè)GS12攔擋壩

(1)雜填土:雜色,結(jié)構(gòu)疏松,高壓縮性,承載力低,不能作為擋墻天然地基。

(2)耕植土:灰黑一灰色,呈軟塑一可塑狀,承載力低,不能作為擋墻天然地基。

(3)粉質(zhì)粘土:黃褐色,可塑~硬塑狀,中等壓縮性,承載力較高,建議承載力特征值為170kPa。該土層分布較穩(wěn)定,厚度16~23m,埋深O~14m,埋藏淺,是擬建攔擋壩淺基礎(chǔ)良好的持力層。

(4)強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、泥巖:埋藏較深,性質(zhì)較好,建議承載力特征值為300kPa。對(duì)擬建擋墻淺部無影響,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。

(5)中風(fēng)化粉砂巖、泥巖:埋藏深,性質(zhì)好,是擬建擋墻淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。

(6)勘察場(chǎng)地地下水水位埋深048~115m(以孔口為基準(zhǔn)),上層滯水水量不大,對(duì)基坑開挖影響較小,基坑開挖時(shí)基坑內(nèi)會(huì)有一定集水,應(yīng)采取有效的截水明排。

3.3.5結(jié)論與建議

(1)據(jù)本次勘察鉆孔揭露,場(chǎng)地范圍內(nèi)地層結(jié)構(gòu)自上而下分別為:①雜填士:②耕植土;③粉質(zhì)粘土;④強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖;泥巖;⑤中風(fēng)化粉砂巖、泥巖。(2)本區(qū)地震設(shè)防烈度為小于Ⅵ度區(qū),區(qū)域穩(wěn)定性好,可不考慮抗震設(shè)防。

(3)場(chǎng)地地下水主要為第四系上層滯水。水位及富水性隨氣候變化大,無連續(xù)的水位面,呈局部分布,主要受大氣降水補(bǔ)給,排泄于場(chǎng)地周邊溝渠。地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)腐蝕性無、對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋腐蝕性無,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性弱。

(4)擬建場(chǎng)區(qū)③粉質(zhì)粘土性質(zhì)較好,為擬建擋墻淺基礎(chǔ)良好的持力層,建議容許承載力為170kPa。

(5)擬建場(chǎng)區(qū)④強(qiáng)風(fēng)化粉砂巖、泥巖建議承載力特征值為300kPa,為擬建擋墻及攔擋壩淺基礎(chǔ)持力層良好下臥層。

(6)基礎(chǔ)施工中應(yīng)加強(qiáng)驗(yàn)槽工作。