廢棄礦山擋土墻巖土勘察與整治

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1工程概況

鎮(zhèn)楓橋廢棄礦山地質(zhì)環(huán)境治理項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，上世紀八、九十年代多個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產(chǎn)安全，故對治理區(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行邊坡防護，V區(qū)大源沖煤礦西側(cè)矸石山采取攔擋壩進行邊坡防護。本次勘察勘探孔數(shù)及孔位均按設計要求布置。依據(jù)建設方提出的地質(zhì)勘探要求，設計鉆孔l6個。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，分析評價地基的穩(wěn)定性、均勻性和承載力；

(2)實測擬建工程范圍內(nèi)地下水位，說明各段地下水補給來源，并論證地下水、地表水對擋土墻基礎穩(wěn)定性的影響，以及地下水活動情況與軟弱地層的關系；

(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，并提供計算參數(shù)及整治措施建議；

(4)測試擬建工程范圍內(nèi)地下各土層的物理一力學指標，同時應提供各土層的基本承載力數(shù)據(jù)及相應的土工實驗數(shù)據(jù)；

(5)若遇有軟土應提供孔隙比與荷載關系圖、固結系數(shù)與荷載關系圖、無側(cè)限抗壓應力與應變圖；

(6)勘探深度應滿足：當路線通過含有有機質(zhì)的垃圾、雜填土、未經(jīng)沉實近期回填土、軟土或有其它不良地質(zhì)條件的地段時，勘探孔應鉆透該層；鉆孔宜進入中等風化巖層。

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，回次進尺控制在1m以內(nèi)，終孔口徑不小于110mm，以滿足取樣及原位測試的需要。

(2)在粘性土層中采取原狀土樣進行室內(nèi)土工試驗及標準貫入試驗。

(3)鉆孔位置采用全站儀按設計孔位坐標放至實地，終孔后復測孔位坐標。其平面坐標為五四坐標系統(tǒng)，高程為黃海高程。樣品的采取、現(xiàn)場原位測試及室內(nèi)試驗工作等均按勘探要求及相關規(guī)程規(guī)范進行，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)定性驗算包括抗滑穩(wěn)定性驗算、抗傾覆穩(wěn)定性驗算及地基土承載力驗算。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)庫侖土壓力理論計算其抗滑移及傾覆穩(wěn)定性：滑移驗算結果：K=138；傾覆驗算結果：Ko=223。各種運行狀態(tài)下均能滿足要求，并且各截面應力亦能滿足規(guī)范要求。

3巖土工程分析與評價

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

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

3.3場地天然地基適宜性評價場地范圍內(nèi)共揭露：①雜填士；②淤泥質(zhì)土；③粉質(zhì)粘土；④強風化粉砂巖、泥巖；⑤中風化粉砂巖、泥巖巖土層。現(xiàn)將各段擬建擋土墻及攔擋壩場地工程地質(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，結構疏松，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，是擬建擋墻淺基礎良好的持力層。

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

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

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，結構疏松，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，是擬建擋墻淺基礎良好的持力層。

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

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

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

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，是擬建擋墻淺基礎良好的持力層。

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

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

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

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，結構疏松，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良好的持力層。

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

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

(6)勘察場地地下水水位埋深048～115m(以孔口為基準)，上層滯水水量不大，對基坑開挖影響較小，基坑開挖時基坑內(nèi)會有一定集水，應采取有效的截水明排。

3.3.5結論與建議

(1)據(jù)本次勘察鉆孔揭露，場地范圍內(nèi)地層結構自上而下分別為：①雜填士：②耕植土；③粉質(zhì)粘土；④強風化粉砂巖；泥巖；⑤中風化粉砂巖、泥巖。(2)本區(qū)地震設防烈度為小于Ⅵ度區(qū)，區(qū)域穩(wěn)定性好，可不考慮抗震設防。

(3)場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，主要受大氣降水補給，排泄于場地周邊溝渠。地下水對混凝土結構腐蝕性無、對鋼筋混凝土結構中的鋼筋腐蝕性無，對鋼結構腐蝕性弱。

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

(5)擬建場區(qū)④強風化粉砂巖、泥巖建議承載力特征值為300kPa，為擬建擋墻及攔擋壩淺基礎持力層良好下臥層。

(6)基礎施工中應加強驗槽工作。