铁矿边坡工程质量评价的论文

时间:2021-08-31

铁矿边坡工程质量评价的论文

  1矿区地质概况

  1.1地层

  区内出露沉积地层有晚太古代变质表壳岩即双山子岩群茨榆山组、中生代火山沉积岩及第四系残坡积物,由老至新分述:晚太古代变质表壳岩:分布在矿区的中东部,呈带状北北东向展布,南北长约1400m,东西最宽约700m,面积约0.7km2,周围被变质深成岩包裹,呈一个规模较大的俘虏体产于变质深成岩之中,总体呈单斜产出。2线以南地层走向近南北,倾向西,倾角70°~84°;2线以北地层走向渐变为北东38°,倾向南东,倾角75°~84°。岩石组合主要为角闪变粒岩夹黑云变粒岩、云母片岩和磁铁石英岩。根据岩石组合特征,按岩性对比,其地层年代相当于晚太古代双山子岩群茨榆山组[1]。其主要岩石特征:1)角闪变粒岩:岩石呈层状或似层状产出,空间分布稳定。岩石呈灰黑色,细粒变晶结构,变余晶屑结构,变余微层理构造。主要矿物为普通角闪石,含量25%~30%;斜长石占50%~55%,石英20%~30%;含少量黑云母。局部黑云母含量增高,过度为黑云母角闪变粒岩。2)云母片岩:主要分布在9~13线间,为Ⅱ号矿体直接围岩。岩石呈灰色~灰白色,细粒鳞片变晶结构,片状构造。主要由绢云母、白云母、黑云母、石英组成。云母和石英合计含量一般大于90%,含少量绿帘石,副矿物有磷灰石,金红石、梢石、锆石。矿物颗粒较细。中生代火山沉积凝灰岩:分部在矿区西南部,呈角度不整合覆盖在变质基底之上。属燕山早期岩浆活动的产物,岩石呈灰红和灰绿色,火山碎屑状结构,不明显的流纹状构造[2]。第四系:由残坡积和冲洪积物组成,主要分布在山间沟谷中,厚度一般2~5m。

  1.2构造

  区内构造复杂。太古代晚期,受区域变质作用改造,区内岩石普遍发生塑性变形;变质表壳岩形成一系列小型揉皱和褶曲;变质深成岩和变质深成侵入体形成一系列透入性面理和片麻理;构造线总体走向为北北东。中生代晚期,该区岩浆活动强烈,伴随响山岩体侵位,构造活动以脆性断裂为主;区内变质表壳岩总体为一单斜构造[2],矿区内断裂构造不甚发育,主要有两条断层,即F1、F2。

  1.3岩浆岩

  区内岩浆活动强烈。太古代晚期岩浆活动,形成变质闪长岩及混合岩等变质深成岩,构成安子岭片麻岩套。中生代晚期,岩浆活动以响山花岗岩侵入为主,伴随一系列基性-酸性岩脉产出[2]。变质闪长岩:属太古代晚期变质深成侵入体,主要分布在矿区中西部,与变质表壳岩和混合片麻岩呈侵入或构造接触关系。原岩为闪长岩-石英闪长岩。变质闪长岩呈浅灰色。变余半自形粒状结构,块状构造,局部呈片麻状构造。混合岩:属太古代变质深成岩,为变质深熔作用或原地重融的产物。主要分布在矿区的北部,面积较大,构成安子岭穹窿的主体。与变质表壳岩呈侵入或构造接触关系。岩石呈浅肉红色,风化后呈灰白色,变晶结构,

  2庙沟铁矿工程地质分区勘查

  2.1南帮边坡地质勘查

  10线以南范围内属矿区南帮,组成边坡的岩体呈浅肉红色,中粒花岗结构,斑状构造,南帮斑状花岗岩为主,受结构面切割岩体成块状结构。南帮敞口越小,弹性力学的泊松效应形成的“圈谷”环向的约束作用越明显,裂隙处于闭合状态,边坡整体稳定性并不一定降低,而且深部边坡岩体一般比较新鲜,风化弱,质量好于浅部,同时爆破震动和水的侵蚀弱,没有其他构造控制的情况下,稳定性较好[1]。

  2.2西帮边坡地质勘查

  西帮边坡岩性分布较为复杂,且边坡高度加陡,是该项目研究的重点区段。该区边坡岩石节理发育明显并具有明显的球状风化特征。西帮南区(4~10线)和西帮北区(1~4线)边坡岩性特征差别较大,4~10线岩体颜色灰褐色,1~4线岩体呈浅肉红色,风化后成灰白色,两种岩性有明显差异。因此,分别对4~10线西帮南区和1~4线西帮北区进行详细勘查[1]。西帮南区(4~10线)勘查结果:4~10线范围内岩石,节理较为发育,大部分节理走向与边坡倾向近乎平行,次生卸荷裂隙发育,边坡表面岩体破碎较为严重,成块状-散体结构,风化崩落岩石碎块较多。8~10线有F2断层经过,在断层带上下盘附近岩体较为破碎,同时潜在多组结构面和断层组合,存在局部单台阶的楔状危岩体。10号勘探线附近东西方向有一排水沟,流经台阶处有明显的`渗水痕迹,矿山应做好防排水工作,防止渗水产生台阶局部滑落。虽然该区段的岩体结构面比较发育,但岩性为角闪变粒岩,岩块的强度较高。西帮北区(1~4线)勘查结果:矿区西帮北区1~4线边坡,岩体呈浅肉红色,风化后成灰白色,此处岩体主要以变质闪长岩、混合岩为主,此带主要由片理化很强的阳起石片岩组成,局部充填石英脉,走向340°~10°,倾向西,倾角约79°,0线以北倾向南东,其中变质岩风化强烈,微断裂和节理密集发育,片理化带宽12~25m,岩图1西帮北区片帮滑移带示意图块强度很低,侵水后强度更低。该处片理化带曾于2006年发生过厚2~3m的2~3个台阶的片帮滑坡(见图1),表明该处岩体稳定性较差,扩帮加陡过程中应密切监控该处的边坡稳定。0~4勘探线之间,564水平以上筑有高8m的砼坝。靠近砼坝北侧边坡岩体破碎,局部台阶风化成散体土状,坝体及台阶表面雨水冲刷痕迹较为明显,并存在与台阶走向平行的裂缝。

  2.3东帮边坡地质勘查

  东帮岩体以角闪变粒岩为主,岩石呈灰绿色,风化后局部呈灰色,主要由斜长石、角闪石、石英组成,含少量绿泥石。结构面发育,存在两组贯通性较好的节理,0~2线有地下水聚集涌出,矿山已铺设排水管道[1]。

  3地质勘查分析结果

  东帮边坡高度不大,岩体质量较好。南帮边坡虽然高度较大,但上部自然山体边坡坡度较缓,下部开挖边坡岩体质量较好,且端帮环向约束作用较强,裂隙处于闭合状态,边坡稳定性较好。西帮南区边坡是该矿最高最陡的区段,岩体成块状结构,松动崩塌形成的落石较多,尤其在F2断层带附近岩体破碎,存在局部楔形危岩体滑落的可能。西帮北区边坡岩性为风化程度剧烈的变质岩,存在阳起石片理化带,表面风化成散体结构,发生过局部片帮滑坡,扩帮加陡实施过程采取必要的监测和加固方案。

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