2021年度 工程勘察组

缅甸蒙育瓦莱比塘铜矿项目岩土工程勘察
西南有色昆明勘测设计(院)股份有限公司
主要贡献人: 程云茂、杨彦武、吕建中、赵艳林、翟军伟、鄢雪龙、郑荣华、杨金和、秦迎丰、邹加学、郭忠正、王瑞赛、洪建磊、冷 达、华有涛、贾朝文、李红舟、梁昌鸿、余 光、张江平
项目概况

缅甸蒙育瓦莱比塘铜矿项目是国家“一带一路”建设的重要项目之一,该项目是亚洲最大湿法炼铜项目之一,生产周期约30年。项目拥有资源量533万吨铜,项目采矿生产规模为30350万吨/年,设计产能10万吨/年,项目总投资愈11亿美元,其中勘察费用投资超800万美元。

缅甸蒙育瓦莱比塘铜矿项目(100kt/a阴极铜)岩土工程勘察勘察项目范围包括:堆浸场、防洪池、调节池、废石场、溶液池、挡水埝、电积车间、萃取车间以及工业场地等重要工程,勘察等级为甲级,场地复杂程度及地基复杂程度等级均为二级。由20114月初开始至20156月,先后开展了3期重点勘察,前后共计实施勘察工作量:水文、工程地质测绘约35km2,钻探约60000m/2500孔,土样2500件,岩样350组,原位测试(标贯1663次,动探643m),及物探、载荷试验、现场大剪试验、波速测试、地脉动测试等。

按时、按质、按量完成了工作,确保了后期设计的有效实施,为项目开发、建设提供了前期保障。缅甸蒙育瓦莱比塘铜矿项目于2016年实现投产,2018年达产。自投产以来,累计向缅甸政府缴收税费1600万美元,缅甸政府和缅甸合作伙伴对应收益之和超过1.2亿美元,项目开发为当地发展带来了良好的经济效益和社会效益,获得了缅甸政府和当地居民的高度认可,已成为“一带一路”战略上的典范工程。

技术特点

1、矿区面积达32km2,岩土工程勘察项目设计建筑物场地较多,点多面广,项目工作量大、时间紧、任务重。

共分3期进行勘察,历时5年,分为11个场地的勘察工作,最终提交纸质报告11套,包括11册文字报告,附件11册,附表11册,图纸700余幅,柱状图2500幅。本次前后共投入钻机30台套,项目管理人员20人(含技术人员15人),钻探人员60余人,聘请缅工60余人。

2、缅甸国内无系统的规范及地区规范,本地区无可借鉴的工程勘察工作经验,工作难度大。本次勘察工作以国内规范要求为准,并结合现场勘察工作实际情况和设计目的,进行了优化、调整,各项工作均达到设计要求,工程建设、运行情况良好。

3、工程勘察类型较多(房屋建筑和构筑物、堆场、基坑等),行业标准不同,所采用的勘察手段、方法均有所不同,有:工程地质、水文地质勘察及测绘,物探(高密度电法),钻探,原位测试(标贯、动探、波速等),载荷试验,现场大剪试验,水文试验(抽水试验、注水试验等),岩土取样等,所采用的勘察手段、方法齐全,综合性强,专业技术要求高。工作过程中紧密结合项目区的地质特点、场地类型条件,有针对性的采取相应的勘察方法,满足国家和行业有关规范的要求和设计要求。

4、因前期无可参考和借鉴的地区经验,为获取可靠的物理力学参数,采取了可靠的试验项目。

1)堆浸场(1#2#3#)防渗系统采用单层HDPE防渗膜,堆场对地基荷载很大(堆高高、荷载大),地基沉降将对HDPE防渗膜造成影响,尤其在地质变化处,如断层或地下石笋突起处,不均匀的沉降可能造成防渗膜的破裂,因此需查明堆浸场基础的物理力学性质及地质变化情况,提出相应的工程应对措施。综合分析预先采用物探(高密度电法),定性查明拟建场地地下50m以内各岩土层的分布情况及变化特征、风化程度及节理、裂隙构造发育情况;圈定出隐伏岩石破碎带、断裂构造破碎带等不良地质现象,为后续岩土工程勘察工作的优化、调整提供依据。通过该手段,结合规范对钻孔间距进行了适当调整,节省了相应的钻探工作量,节省了成本,建成后整体运行情况良好,各项技术经济指标可靠。

(2)本次采用了平板载荷试验,研究本区地基土的变形和强度规律,从而确定区内各个层位天然地基承载力,为设计提供可靠的计算参数;

(3)为满足堆场及废石场稳定性评价的要求,采用现场直剪试验,获取了较为符合工程实际的各个层位的抗剪强度指标。

(4)堆浸场及废石场具有规模大、堆高高、荷载大等特点,堆场稳定性评价是堆场勘察的重点工作之一。本次采用定性评价与软件计算结合的方法对堆浸场及废石场终了状态时的稳定性进行了分析,为设计提供了可靠依据,经多年运行验证,分析评价客观、合理。

(5)根据多期勘察工作,上覆粘性土层(含全风化岩层)自由膨胀率大于40%,据此加强了对区内具弱膨胀潜势岩土层的分析研究,综合多期勘察经验及后期建设经验分析,该区尽管场地内局部地基土具弱膨胀潜势,但根据其工程地质特征及场地内现有轻型建筑物变形情况来看,其不具典型的膨胀土特征,本工程地基基础设计可按一般基础进行设计,可不考虑地基土膨缩性的影响。勘探工程布设时可按常规地基条件进行考虑,符合现场实际,节省了大量的钻探、取样、试验分析工作,节省了成本,工程建成后各项技术经济指标均能达到设计要求,无质量异常。

5、勘察场地内工程地质条件、水文地质条件多变,岩土层分类较多。

1)场地内地基土层由坡洪积含角砾粘性土及冲洪积粘性土和砂土组成,不同成因土层及其物理力学性质差异较大,为较准确地评价各种成因土层的工程特性,根据场地内地基土层性质、成因、空间位置及其工程地质特性,将场地由西向东按照地形地貌及第四系地层成因不同分为Ⅰ、Ⅱ两个工程地质区。

2)场地地基岩土层新到老由第四系土层、第三系泥岩、砂岩及斑岩和英安岩组成,根据工程地质特征的不同进行细分,工程地质Ⅰ区地基岩土层分为9个大层,9个亚层;工程地质Ⅱ区地基岩土层分为10个大层,9个亚层。

6、现场组织机构完善、措施得力,科学合理组织生产,克服国外社会稳定的风险、现场高温(夏室外温度最高时可达45℃,现场配备遮阴网)、降雨(处于雨季,降雨时间较长,部分场地被淹,需人工搬迁及水上钻探)、青苗补偿及征地等的影响等等。本次结合项目特点,认真组织人力、物力等资源,并按各个环节制定相应的措施,安全、优质、高效的完成了该工作。