露天采場高邊坡工程地質分區研究

韓廷文，李 軍

（山東省第二地質礦產勘查院，山東兗州272100）

1 概述

夏日哈木鎳鈷礦區地處青海省西部東昆侖山脈西段，為大型鎳鈷硫化物礦床，擬規劃建設年產礦石量561×104t露天采礦場，其行政區劃隸屬于格爾木市烏圖美仁鄉管轄。

擬建露天采場東西長1670m，采深一般在300m以上，最高邊坡高度超過600m，為重要工程，其幾何參數和具體規劃形狀見表1。

2 邊坡巖體類型劃分

采區內巖體為白沙河巖組變質巖和巖漿巖，通過工程地質測繪、工程地質編錄、巖石力學試驗等工作，影響巖體性質的主要為巖石強度和巖體內級結構面的發育程度，因此依據不同巖石飽和單軸抗壓強度和露天邊坡巖體結構類型2項指標來劃分巖體工程地質巖組。

依據上述劃分原則，并結合工程地質勘察資料和礦區地質勘探資料，將區內巖體工程地質類型劃分為4個工程地質巖組，分別為：堅硬—較堅硬塊狀輝長巖—輝石巖—花崗巖巖組；較堅硬—較軟碎塊狀蝕變輝石巖巖組；堅硬—較堅硬層狀黑云斜長片麻巖—片巖巖組；堅硬層狀花崗質片麻巖巖組，各巖組地表出露情況及分布特征詳見表2。

表1 露天采場幾何參數表

表2 巖體工程地質類型劃分表

3 巖體基本質量級別評價

3.1 巖體完整性指數及完整程度

根據《工程巖體分級標準》（GB/T50218-2014）中巖體完整性指數（Kv）與巖體體積節理數（Jv）對應關系，確定結果詳見表3。

3.2 巖體基本質量指標

表3 各巖組巖體完整性指數Kv及完整程度

根據《工程巖體分級標準》（GB/T50218-2014），巖體基本質量指標應按下式計算：

BQ=100+3RC+250Kv

計算時應符合下列規定：

（1）當RC＞90Kv+30時，應以RC=90Kv+30和Kv代入計算BQ值;

（2）當Kv＞0.04RC+0.4時，應以Kv=0.04RC+0.4和RC代入計算BQ值。

通過計算，區內各巖體基本質量指標BQ詳見表4。

表4 各巖組巖體基本質量級別統計表

3.3 巖體基本質量級別

根據《工程巖體分級標準》（GB/T50218-2014），應根據巖體基本質量的定性特征和巖體基本質量指標BQ確定質量級別，確定結果詳見表4。

由表4可知：Ⅱ類巖體有花崗質片麻巖、花崗巖、閃長（玢）巖和角閃巖，除花崗質片麻巖外其它巖體在區內所占比例較小，主要分布于勘察區的中部和東南部。Ⅲ類巖體有黑云斜長片麻巖、片巖、輝長巖，這些巖體在區內廣泛分布，在區內所占比例相對較大。Ⅴ類巖體有蝕變輝石巖、輝石巖，主要分布于勘察區東半部。

4 露天采場邊坡分區

根據不同位置的邊坡高度、工程地質巖組特征、各巖組巖體基本質量等級、邊坡面傾向與各巖體優勢結構面的關系、巖體完整程度等多項指標將邊坡共分為5個區，各分區界線的方位角及主要工程地質特征見表5和圖1。

5 結語

表5 邊坡分區表

（1）區內巖體劃分為4個工程地質巖組，分別為：堅硬—較堅硬塊狀輝長巖—輝石巖—花崗巖巖組、堅硬—較堅硬層狀片麻巖—片巖巖組、較堅硬—較軟碎塊狀蝕變輝石巖巖組、堅硬層狀花崗質片麻巖巖組。

（2）區內巖體基本質量級別主要為Ⅲ級，約占勘察區巖體的50%，Ⅴ級和Ⅳ級約占30%，Ⅱ級約占20%。

（3）根據不同部位的邊坡高度、工程地質巖組類型、巖體基本質量等級以及邊坡巖體完整程度等多項指標對邊坡進行分區，共分為5個區。

參考文獻：

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