莫 如 波

前 言

第一节 矿区概况

  濂塘石灰岩矿区地处粤西沿海，地貌上位于石灰岩溶蚀残积平原，矿区内分布农田耕地，距矿区边界约1km范围的周边地区有共19个村庄。濂塘石灰岩矿为日产6000吨新型干法熟料水泥生产线的配套矿山，石灰岩矿层长度2000m，宽度265～433m，延深大于80m，控制厚度217～353m，矿床（体）规模为大型，在拟设采矿权-60m标高范围，查明各级矿石资源量内蕴经济资源储量约1亿吨。拟设主采矿权范围面积为1.18km²，采用露天凹陷分区分层开采，最低开采标高为-60m，采坑最大深度约75m。濂塘石灰岩矿具备开采条件，除矿藏本身的质量、规模及埋藏条件外，还受矿区及周边地质环境的制约，本文就该石灰岩矿开采可行性从地质环境方面展开论证。

第二节 工作思路、方法及工作量

一、工作思路

  在开展野外工作前，我们首先收集并综合研究了矿区及周边地区所能收集到的地质资料，借助卫星图像，初步了解矿区及周边地区的地质条件：濂塘石灰岩矿分布于溶蚀残积平原，矿区地层为中泥盆统东岗岭组石灰岩及泥灰岩、白云质灰岩、钙质泥岩等夹层，矿层呈北东-南西走向，浅层为数米厚的第四系所覆盖，地势较低洼，分布农田，部分村庄座落在溶蚀残积平原低洼地带；矿区周边分布地势稍高的低岗地，矿区北面的低岗地较连续，形成北东-南西向的垄岗地形，东面较零散；按区域地质图，低岗地基岩为上泥盆统帽子峰组砂页岩，大多村庄座落在低岗地上。

  根据矿区及周边地区的地形地貌及地质条件，依照广东省地质灾害防治协会《广东省矿山地质环境保护与恢复治理方案编制指南》(2013年6月试行)相关条文，矿山地质环境问题主要包括：崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等地质灾害以及采矿过程对含水层的影响与破坏、对地形地貌景观的影响与破坏、对土地资源的影响与破坏。本矿区及周边地貌单元属平原及低岗地，海拔在10～50m之间，地形起伏不大，呈扁平起伏，无明显山顶，坡度界于5～25°之间，自然条件下难有崩塌、滑坡、泥石流地质灾害发生。由此，初步判断该矿开采可能产生的地质灾害是地面塌陷、地面沉降及地裂缝，产生原因与采坑深挖地下水疏干有关，采矿爆破可能会加剧这种地质灾害的发生。地下水疏干，形成降落漏斗对矿区周边含水层的影响与破坏是本次调查及论证的重点，主要影响有：①.地下水位下降、径流加快，引起矿区周边农田发生地面塌陷；②.地下水位下降可能会导致非征地区农田不能蓄水灌溉，引起土壤枯结不适宜作物生长；③.地下水位下降引起周边村庄地基土排水，引发地面沉降，地基发生不均匀沉降、民宅产生裂缝，溶蚀残积平原上的村庄因地面塌陷而引发民宅陷落、倒塌；④.地下水位下降导致周边民井干涸，影响居民正常生活；⑤.矿坑排放出来的地下水可能对农田、作物及地表水造成污染。除此之外，采矿对环境的影响还有噪声、粉尘的污染等。

  由于矿区石灰岩既是被开采的矿层，也是直接向矿坑充水的岩溶含水层，因此，查明矿区及周边地区石灰岩、岩溶含水层的分布自然就成了重中之重：①.首先要查明矿区周边石灰岩的分布及其岩溶发育程度，判断矿区地下水疏干过程降落漏斗的扩展方向与规模，确定降落漏斗的影响范围，对各个村庄的影响程度；②.查明耕表土下第四系土层的性质及厚度，确定其透水性，评价其蓄水性能（隔水性能)；③.查明矿区周边村庄地基土的岩土性质，确定地基土的承载力，评价地下水位降低对地基土变形沉降的影响；④.通过钻探、调查、访问等方法，查明溶蚀残积平原村庄及农田区石灰岩的埋深、浅层土的性质等情况，评价矿坑疏干过程发生岩溶塌陷的可能性；⑤.取地下水样进行水质分析，收集水质及矿层分析资料，评价有害化学成分可能造成的影响。

二、工作方法

  根据工作思路，我们首先进行了野外踏勘，踏勘中发现，濂塘矿区外围的周边地区，所收集的前人地质资料与实际相差较大，不同地质成果地层划分不一致或相互矛盾。调查区基岩可分为两种地层，一为碳酸盐岩类、二是砂页岩，区域地质图及区域水文地质图把碳酸盐岩定为上泥盆统天子岭组（D₃t)，砂页岩在矿区西北面的划为上泥盆统帽子峰组（D₃m)，矿区东北面的划为下石炭统测水组（C₁c或C₁dc)，并根据砂页岩及石灰岩在平面上出现条带相间的格局，判断区内存在一系列轴向北东的紧密褶皱，矿区则位于一个复合背斜的轴部。《濂塘石灰岩矿详查报告》所涉及范围大致为矿区红线范围的1.18km²（或者阔一点2km²左右)，其划定矿区石灰岩类地层属中泥盆统东岗岭组，通过挖浅坑量得石灰岩地层产状11个，倾向南东，倾角40～65°;《矿区水文地质图》(1:1万)中矿区周边的地质界线直接就是小比例尺区域地质图的放大投影，但其又承认矿区石灰岩类属中泥盆统东岗岭组。如果真的存在紧密褶皱，矿区东南、西北两侧为砂页岩隔水层，只要沿矿区的东北、西南两端帷幕灌浆一堵，矿区要开采也就不成问题了。踏勘两天首先碰到两点，第一是矿区西北侧砂页岩地层的倾向与矿区石灰岩刚好180°的相反，为什么？第二是矿区东南侧测水组（C₁c或C₁dc）分布区（矿区侧边近三角形的那一块)，低洼地带手摇井4～8m深就可碰到石灰岩。这些不协调现象，带给我们的是一团乱麻，我们也老是在琢磨，隔水层、隔水墙在哪？

  针对矿区周边地质研究程度低，我们制定工作分三步走：①.进行野外综合地质调查，通过调查，对矿区周边进行地层划分，勾画地质界线，查明岩土层的工程特性，查明含水层的分布，收集民井、旧采坑疏干对周边地下水的影响等信息。②.钻探，对矿区周边的村庄进行工程地质钻探，确定浅层土的厚度、力学性质以及基岩岩性、埋深，通过现场原位测试及取岩土样进行室内试验，确定各村庄民宅地基土的承载力；对于钻机难以就位的农田区，采用麻花钻取样鉴定兼做轻便触探试验，确定浅层土的性质，确定基岩浅埋地段岩面的埋深等情况；③.室内资料整理、综合研究，编写论证报告、制作相关图表。

（一）野外地质调查

  1、寻找基岩露头，确定地层岩性、产状及岩土的水文地质、工程地质特性，由于矿区周边低岗浅层覆盖残坡积层，天然露头极少，基岩露头主要是人工开挖露头，调查过程，共量得砂页岩地层产状12个，在矿区西面红枝村、东面竹墟村畜牧场等地找到砂页岩当中的煤系地层，为判断调查区砂页岩的地质构造及地质年代添加依据。

  2、村庄手摇井访问，矿区周边每个村庄都打有不少手摇井，通过对手摇井用户的访问我们可了解到相关地质及岩土信息，主要是村民住户大概可以判断的内容，如开挖出来的浅层土是砂还是粘泥？有没有软土淤泥？井底挖到的是什么岩石，是石灰岩还是砂泥岩（砂页岩类)？水井出水量如何等，这样我们就可判断基岩的岩性，进一步通过对比进行地层划分，同时对村中民宅的地基土承载力、含水层的性质也有了初步的了解。

（二）工程钻探

  由于矿区范围已进行了矿产及水文地质详查钻探，已经获得充分的地质资料，本次论证项目的工程钻探主要沿矿区周边的村庄布置，现场做标准贯入试验、取岩土样及岩芯鉴定等工作，主要目的是确定村庄民宅地基土的性质及承载力等情况，终孔进入基岩，判断基岩地层。钻探工作安排一台100型钻机进场施工，由于施工过程遭到部分村的村民阻拦，钻探总孔数少于原先安排，但基本能控制各村的地基土。

（三）手摇麻花钻兼做轻便触探

  主要用于残积平原钻机难以就位的农田区，通过人工摇动钻杆使小钻头进入土层，然后取出土样进行鉴定，过程在适当层位做轻型圆锥动力触探试验。麻花钻及轻便触探的入土深度2～3.5米，入土过深钻杆难以拔出。麻花钻不能入岩，但可得到岩面埋深，难取出岩样，岩性可根据周边地层或周边钻探结果推断。

  本次野外地质调查、工程地质孔、手摇麻花钻的施工，矿区内采用1:2000地形地质底图，矿区外围采用1:10000地形图。野外定点采用GPS卫星定位仪、罗盘交汇法并结合现场标志性地形地物综合确定。野外调查以越野车作为主要交通工具，采用穿越法、追索法，点、线结合，现场进行测量及填写记录表，将各地质现象要素填绘于表、文、图中并拍照片。工程钻探填写班报表，进行岩芯编录及拍照，麻花钻现场鉴定及填写记录卡。

  室内整理阶段，在收集、研究现有地质资料的基础上，综合分析本次的工作成果，编制图件及编写文字论证报告。过程采用计算机辅助，运用岩土勘察软件、AutoCAD、MicrosoftOffice、Photoshop等软件进行图件编绘、数理统计及报告编写。报告的编制按相关规范进行。论证成果包括文字报告和相关图件、附表等。

三、工作量

  本论证项目的主要内容是矿区开采可能引发的地质环境问题，产生地质环境问题的主因是矿坑开采过程的地下水疏干、降落漏斗的外扩，我们的工作范围大致确定为降落漏斗可能外扩到的范围。确定降落漏斗的外扩范围，主要参考《濂塘石灰岩矿区水文地质工程地质详细勘查报告》,该报告进行矿坑涌水量估算过程，求得当未来矿坑开采至-60m标高时，降落漏斗的影响半径R具代表性的最大值为1048.47m，我们的工作范围大致沿矿区征地边界外扩1km，沿矿区石灰岩地层的走向方向范围加大，另外考虑了开采降落漏斗形成后水文地质单元的完整性，工作区的总面积约为17km²，其中工程地质钻孔、手摇麻花钻点主要布置在矿区及周边的村庄与农田，控制面积约8km²。野外工作共完成综合地质调查点68个，完成工程地质钻探孔20个，手摇麻花钻及轻便触探点21个，拍摄野外地质照片200张。

第一章 矿区地质环境

第一节 自然地理

一、气象

  调查区所处低纬沿海，属于亚热带季风气候，既受大陆性气候，又受海洋性气候的影响，日照时间长，热量丰富，雨量充沛，干湿季节明显，夏长冬短，夏季高温多雨。

  根据县气象局1979～2008年气象统计资料，区域年平均气温23.3℃，7月份平均气温为28.7℃，极端最高气温38℃，1月份平均气温为15.9℃，极端最低气温2.8℃。县内年平均降雨量为1728.4mm，年最大降雨量2539.7mm（1985年)，年最小降雨量1175.8mm（1986年)，日最大降水量389mm（2008年6月21日)。4～9月是雨季也是丰水期，降雨量占全年的83.4%；1月、2月、11月、12月为旱季也是枯水期。年蒸发量在1500～1800mm之间，年平均蒸发量为1526.1 mm，蒸发量最多是1980年（1819.7mm)，最少是1995年（1316.3mm)。

二、水文

（一）区域水文

  西水河从调查区东侧自北往南流过，离矿区最近1200m，调查区内的溪流均属西水河的小支流。西水河发源于广西陆川，全长162km，在县内长89km，集雨面积2137km²，占全县总面积的67％，为本地区最长和支流最多的河流，为该区域的主要供水水源。根据矿区东北3km处的竹岭水闸记录资料，西水河正常水位标高为12.3m，20年一遇最高洪水位16.5m，50年一遇最高洪水位16.8m。矿区东面一带西水河水位标高约9.5m，西岸筑有河堤，堤面标高15～16m。

（二）调查区水文

  调查区主要地表水有南湾沟、小水库、旧采坑鱼塘及南湾灌渠。

  调查区内较大的支流是南湾沟，位于矿区的东南面及南面，流经庙坡-曲东-南湾一带，从西南面的村仔、黄塘一带流出区外。南湾沟主要汇集了调查区范围的农田沟渠水及居民生活污水，由于下游拦阻，水流不畅，水质劣，在南湾一带水面较宽，约40～50m，水位比周边农田低2～2.5m，水深在南湾一带4～5m，曲东一带2～3m。

  小水库有三溪水库、墩录水库、寻岗水库、萝塘水库、葫芦塘等，分布于调查区的北部及附近。区内未见有大、中型水库。

  旧采坑水塘分布于濂塘矿区范围及南岭、周坡一带，总共有13个，为早期石灰岩采坑停采后形成的积水坑，单个采坑面积3833～39814m²，水深从几米至五十多米不等，见表《旧采坑规模》及《矿区旧采坑、地面塌陷、水文抽水试验孔位置图》。

  南湾灌渠承接区外干渠从北往南贯穿调查区，为区域生产、生活、灌溉蓄水的配套工程。渠内水流受季节和降雨影响较大，平时灌渠内水流少，在农灌期才通水。

二、地形地貌

  调查区地貌单元属平原及低岗地。从成因上，可分为冲积平原、溶蚀残积平原及砂页岩剥蚀残积低岗地三种微地貌类型。三种类型微地貌的分布与《第四系地质图》相对应，不再另出图。

  冲积平原分布于调查区的东南部，地形平坦，相对高差2～3m。

  溶蚀残积平原主要分布于调查区的中部与东部，北部常形成北东向条带状低洼地，由石灰岩风化残积而成，浅层分布残积粘性土，深部基岩为中-微风化石灰岩类，地势相对低洼、平坦，为农田分布区，相对高差2～5m，总体呈北高南低之势。

  砂页岩剥蚀残积低岗地主要分布于调查区的北部、西部，中东部竹墟村一带零星分布，相对高差小于30m，地势高处呈扁平起伏，无明显山顶，坡度5～25°,在调查区的北部、西北部形成北东向的垄岗地形。

第二节 地层与构造

一、地层

  调查区分布地层有中泥盆统东岗岭组（D₂d)、下石炭统测水组（C₁c）及第四系（Q)。按地质年代从老到新描述如下：

（一）泥盆系（D）

  中泥盆统东岗岭组（D₂d）：

  分为两个岩段，第一岩段岩性主要灰色中厚层灰岩、泥质灰岩、白云质灰岩、白云岩、浅灰色薄层状钙质泥岩、泥灰岩等，控制厚度大于600m，该岩段为含矿层；第二岩段岩性主要为灰色、浅灰色薄层状钙质泥岩、泥灰岩等，控制厚度大于100m，该岩段为含矿层。地层总体走向北东—南西，倾角40～65°,局部产状较陡，可达70°。

  东岗岭组钻孔揭露于溶蚀残积平原区，浅层为残积粘性土覆盖，层面埋深1～10m，其中以2～5m居多，最大十多米，矿区范围104个钻孔平均层面埋深3.32m；调查区南部冲积平原区东岗岭组被浅层冲积相砂砾层及粘性土覆盖，层面埋深8m至十余米；在调查区北部、西部的低岗地，东岗岭组被下石炭统覆盖，之间呈角度不整合接触，在矿区东南面竹墟村一带，东岗岭组石灰岩类被下石炭统砂页岩的残坡积土覆盖。

（二）石炭系（C）

  下石炭统测水组（C₁c）：

  岩性主要为粉砂质页岩、泥质页岩，局部为石英细砂岩、粉砂岩及炭质页岩夹劣质煤层。厚度不详。地层总体倾向北西，倾角大多在26～50°之间，包括矿区东南侧近征地红线的调查点D36，量得产状仍为倾向北西（310°∠40°)。该地层分布区，在西部红枝村（D49、D50）及东面竹墟村畜牧场（D35）一带的低岗上，有上世纪六七十年代遗留下来多个采煤坑及弃煤堆，如附件中调查点D35、D49、D50的照片，尤其D35调查点，刚好位于区域地质图及区域水文地质图划为上泥盆统帽子峰组（D₃m）的范围；本次钻探在东北部山草岭ZK2孔揭露到煤层风化土（见附件ZK2照片)。由于地层产状倾向北西，因此，北部、西北部“垄岗”砂页岩应比劣质煤层年代更新。从这些现象判断，调查区砂页岩应属下石炭统测水组而非上泥盆统帽子峰组。

（三）第四系（Q）

1、东岗岭组石灰岩类风化残积土（Q^el）：

  岩性为粘性土，呈浅黄、浅灰黄、灰白色等，颗粒以粉粒与粘粒为主，很少残留风化岩屑。分布于白石头-庙坡-扶村北侧-中录头一线西北面地势较低洼的溶蚀残积平原。地层厚度1～10m，以2～5m居多，最大厚度十余米，在竹岭、垌尾一带厚度较大，约8～10m，矿区104个钻孔平均厚度约为3m。

2、测水组砂页岩低岗残坡积土（Q^edl）：

  岩性主要为粉质粘土，局部为粉土，呈棕红、棕黄、棕灰色，颗粒以粉粒为主，次为粘粒，常含砂页岩风化岩屑及铁质结核。层厚1.10～15m，主要分布于调查区的北部及西部的低岗地，东部竹墟村一带低岗地有零星分布。

3、冲积层（Q^al）：

  岩性特征下部主要为砾砂、圆砾，在扶村一带夹中砂层，呈浅灰黄、灰白、浅灰色等，颗粒以粗粒、中粒与圆砾为主，常含卵石，砂粒多呈次棱角状，圆砾及卵石呈次圆-圆状，成分主要为矿物石英及硅质岩类；上部为粘性土，呈紫红杂灰白色、砖红杂浅灰黄色、灰黄色、棕灰色等，颗粒以粉粒与粘粒为主。冲积层下部为古西水河河床相沉积，上部为后期淤积相。总厚度6m至十多米。分布于白石头-庙坡-扶村北侧-中录头一线的东南面，往东南方向该层厚度增大，砾砂、圆砾层增厚。

二、构造

  调查区内构造简单，总体属单斜构造。中泥盆统东岗岭组走向北东-南西，与下石炭统测水组走向总体一致。本次野外调查在矿区四周的测水组砂页岩中量得地层产状12个，总体倾向北西，倾角大多在26～50°之间，局部存在小褶皱，地层产状略有变化，测得与总体产状不一致的有5个，分布于调查区的北端及西南部。另在D15调查点ck9石灰岩采坑壁测得东岗岭组砂岩夹层的产状为290°∠50°(见D15调查点的野外照片)。根据本次测得的测水组砂页岩产状以及前人在濂塘矿区石灰岩矿详查过程挖浅坑所测得东岗岭组11个产状（多数倾向125～130°,倾角40～65°)，判断下石炭统测水组与中泥盆统东岗岭组之间为角度不整合接触，之间存在沉积缺失，中泥盆世之后本区从浅海环境上升为陆并接受剥蚀，至早石炭世地壳下沉接受海陆交互相以及湖沼相、冲积相沉积。

  在调查区的北部，沿砂页岩走向形成北东-南西向的垄岗地形，但沿垄岗延伸方向被三溪水库基岩为石灰岩的洼地横切，说明砂页岩的层底埋深并不大，砂页岩与碳酸盐岩并非组成了轴向北东的紧密褶皱。在矿区的西部红枝村及东部竹墟村一带，砂页岩及其残坡积土形成不规则鹅掌状低岗地（地势稍高地带分布砂页岩及其残坡积土，低洼地带为碳酸盐岩及其残积土)，如竹墟村地势较高处分布砂页岩残坡积土，但低洼处几米以下即为石灰岩，地势较高的乌明村分布砂页岩（调查点D39、D41)，但沿地层走向，D41号点西南面200m竹墟村祠堂门前的水井（调查点D42)，4米深就见石灰岩，D39号点东北面300m即有石灰岩采坑（D38号点)。这些都表明，砂页岩与碳酸盐岩属简单的覆盖关系，之间为角度不整合接触，不存在北东轴向的紧密褶皱。

第三节 水文地质条件

一、基本概况

  调查区地貌单元属平原及低岗地，标高10～50m，相对高差小于30m，细分三个微地貌单元：冲积平原、溶蚀残积平原及砂页岩残坡积低岗地。

  中泥盆统东岗岭组石灰岩夹泥灰岩类为调查区所揭露的最古老地层，发育裂隙、溶隙及溶洞，构成岩溶含水层。

  北部及西侧在东岗岭组之上覆盖下石炭统测水组砂页岩，经侵蚀形成近北东-南西走向的垄岗地形。地势较高的低岗分布砂页岩的残坡积土，矿区周边的村庄大多座落在残坡积低岗地上；低洼地带砂页岩较薄或缺失，东岗岭组石灰岩浅埋，调查区的小水库及山塘都修筑在岗间低洼地带。

  调查区中部、东部的溶蚀平原浅层分布风化残积粘性土，形成相对隔水层，深层石灰岩夹泥灰岩类基岩埋深不大。区内有网状农田小灌渠，分布池塘积水坑，有上世纪九十年开采石灰岩形成的13个巨大的采坑积水塘。石灰岩基岩地下水丰富，旧采坑ck8开采时，需用两台6吋泵日夜疏干，涌水量约2000～3000m³/d，前人水文地质详查单孔涌水量一般207～1173m³/d，水量中等—丰富。

  调查区南部冲积平原区浅层分布粘性土，为相对隔水层，中层分布河床相砾砂及圆砾，深部基岩为东岗岭组石灰岩类。砾砂、圆砾层地下水较丰富，为南湾一带居民的供水水源，如竹墟村供水站，可供万人用水，南湾村委水井水量也很大。

二、地下水的类型及特征

  根据调查区地层岩性、地下水赋存条件、分布规律及水文特征，将调查区地下水类型划分第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水及碳酸盐岩裂隙溶洞水三种类型。各类型地下水特征分述如下：

（一）第四系松散岩类孔隙水

  松散岩类孔隙水可分两个亚类：冲积相砂砾层孔隙水及砂页岩残积土孔隙水。

1、冲积相砂砾层孔隙水

  主要分布于调查区南部白石头-庙坡-扶村北侧-中录头一线的东南面，上覆2～8m的粘性土相对隔水层，属微承压水，砂砾层多与石灰岩类直接接触，砂砾含水层与岩溶水有水力联系。砂砾含水层是南湾一带居民用水水源，多采用散户手摇井取水，集中供水的有南湾村委供水井及竹墟村供水站等，出水量较大，其中竹墟村供水站水井可供万人用水（每天约2000m³)，砂砾含水层水量丰富。砂砾含水层主要通过上覆粘性土相对隔水层的越流渗透获得大气降水的入渗补给，其与岩溶水有水力联系，可互为补排，地下水向东南地势较低的西水河方向径流，在区外向西水河排泄。根据南湾D63号调查点及长坡ZK6孔旁民井水质分析结果，水化学类型为SO₄HCO₃—Ca型或HCO₃SO₄Cl—Ca型，矿化度一般小于0.2g/L。含水层透水性强，富水性中等-丰富。

2、砂页岩残积土孔隙水

  主要分布于调查区北部、西部的低岗区，东部竹墟村一带有零星分布，残积土主要为粉质粘土，局部为粉土，常含风化岩屑及铁质结核，属弱透水层，形成孔隙水，属潜水类型，地下水主要接受大气降雨入渗补给，然后随地形向地势低处径流，在垂直方向补给深层砂页岩基岩裂隙水或石灰岩类岩溶水，在水平方向向坡脚径流、泄流入沟溪或水库。残积土透水性较差，形成弱含水层，富水性差，水量贫乏，根据经验值，降雨入渗系数约为0.1，地下径流模数小于3L/s.km²。水化学类型以HCO₃-Ca型为主，矿化度一般小于0.2g/L。

（二）基岩裂隙水

  调查区基岩裂隙水为下石灰统砂页岩层状基岩裂隙水，主要分布于调查区的北部与西部低岗区。强风化、中风化砂页岩多深埋地下十余米以上，浅层被残坡积土覆盖，见于钻孔揭露，地面偶见于道路开挖、宅地边坡等处，岩性主要为粉砂质页岩、泥质页岩、泥岩等，局部见粉砂岩、细砂岩。岩性以泥质岩为主，多发育闭合型裂隙，导水性能差，越往深层裂隙越不发育，因此，砂页岩裂隙水属弱含水层，富水性差，水量贫乏，基岩裂隙水主要接受上覆残坡积土孔隙水的渗透补给，向地势低处径流补给坡前孔隙水或在深层补给裂隙溶洞水。

（三）碳酸盐岩类裂隙溶洞水

1、裂隙溶洞水形成条件

  碳酸盐岩类裂隙溶洞水主要赋存于碳酸盐岩类裂隙、溶隙及溶洞之中。大气及生物起源的CO₂进入地下水，沿着石灰岩等可溶性岩石的裂隙渗流，对岩石产生溶滤作用并形成溶隙、溶洞。溶洞的发育大致与三个因素有关：①.岩性，可溶性成分较高的岩石较发育，石灰岩比泥质灰岩、泥灰岩、钙质泥岩岩溶更发育，所以在构造条件变化不大的情况下，岩溶更可能沿石灰岩的走向发育与连通，而沿地层倾向往往由于相变或泥质岩夹层的出现受到限制或阻隔；②.构造，裂隙是地下水进入岩石内部的首要通道，石灰岩构造裂隙发育，岩层较破碎，岩溶就较发育，岩石较完整，岩溶就不发育；③.地下水循环条件，地下水要具备较强的溶蚀能力，须有良好的循环条件，若径流滞缓，水中的CO₂很快就耗尽而丧失侵蚀能力，难以形成大的溶洞，一般情况下，地下水的径流、循环条件会随着埋深的增大而减弱，地下水径流、循环条件往往与区域地形高差有关，地形高差大，地下水水力坡度大，地下水径流强，岩溶就较发育，反之，地形平缓，地下水径流弱，循环条件差，岩溶不发育。

  调查区石灰岩地层走向呈北东—南西向，石灰岩夹多层泥灰岩、钙质泥岩等夹层，会导致沿地层走向方向岩溶更发育，而垂直走向方向受到限制；调查区及周边地势较平缓，不利于地下水的径流，对岩溶形成不利；调查区断裂构造不发育，亦不利于岩溶的发育。

2、岩溶的发育及分布特征

  中泥盆统东岗岭组石灰岩及泥灰岩等构成调查区的古老基底地层。在北部及西部被下石炭统砂页岩及其残坡积土覆盖；中部溶蚀残积平原区浅层被厚度不大的残积粘性土覆盖；南部被第四系冲积层覆盖。调查区及周边地形高差小，相对高差约30m。调查区东岗岭组地层呈北东-南西走向，根据矿区地质报告，沿地层倾向方向，石灰岩与泥灰岩、钙质泥岩等夹层相间出现，见《濂塘石灰岩矿层与夹层分布图》(图2-4)。

  石灰岩及泥灰岩类夹层，既是矿区的含矿层又可构成对矿坑直接充水的岩溶含水层。作为分布于整个调查区的古基底地层，东岗岭组在不同地段可以类比，在覆盖层相同或相近地段，石灰岩的岩溶发育程度可认为相近，矿区岩溶发育程度可类比整个溶蚀残积平原区的岩溶含水层。由于覆盖层的厚度及透水性直接影响到下伏岩溶水的补给与径流，所以不同类型覆盖层下的石灰岩，岩溶发育应有差异。

  根据《濂塘石灰岩矿详查报告》,在矿区11条勘探线的104个钻孔中，有15个钻见有溶洞，钻孔见洞率为14.4%，全矿区岩溶率平均为0.74%，所揭露溶洞洞高小，均未超过0.5m，溶洞埋深以30m以浅居多。其中矿区中部25号勘探线（南东向）钻孔岩溶较发育。溶洞多沿岩层、层面和节理裂隙发育而成，地下岩溶形态有溶洞、溶隙、溶孔等，据钻孔揭露岩层情况未发现暗河，是以溶洞为主组成洞隙网络系统，少见岩溶填充物。含矿层岩溶垂直发育不均匀，溶洞多发生在矿床风化面附近埋深30m一带及浅部，但在孔深65m以下仍有溶洞揭露，总体矿层较为完整。不同深度钻孔溶洞分布见《岩溶发育垂直分布示意图》(图2-5)。

  根据《濂塘石灰岩矿区物探详查报告》,矿区浅层约30m深度范围有岩溶发育，深层亦有，但数量少，见《从物探测线推断的岩溶发育区》(图2-6)。大溶洞主要分布于矿区的中部，主要见于北东—南西向测线，暗示沿着北东—南西向溶洞更发育、延伸更远；矿区西南部测线显示浅层有较密集的小溶洞。

  在《濂塘石灰岩矿水文地质工程地质勘查报告》中，7个水文地质孔（C1～C6、G1）当中5个有溶洞发育，钻孔见洞率为71.4%，总岩溶率为3.95%。其中G1揭露到洞高11.70m的大溶洞，洞中有少量碎块石充填。

  据调查，旧采坑采矿疏干时，在采坑北侧附近的濂塘村内，产生了7个地面塌陷；前人水文地质详查在矿区范围的农田区共发现7个地面塌陷；本次野外调查发现1处岩溶塌陷及多处疑似岩溶塌陷。这些都验证或表明，调查区石灰岩分布区浅层岩溶较发育。

3、裂隙溶洞水的补给、径流与排泄

  调查区中泥盆统东岗岭组石灰岩及泥灰岩类被下石炭统测水组砂页岩及第四系残坡积相、冲积相覆盖。

  在低岗区，裂隙溶洞水主要接受残坡积土孔隙水及基岩裂隙水渗流补给，然后向低洼冲沟方向径流，在谷底向残积土顶托越流然后排入沟溪；库区水库水通过“天窗”及对残积土的越流补给裂隙溶洞水。

  溶蚀平原区在天然条件下裂隙溶洞水总体随地势从北往南、往东南方向径流，在低洼地带通过向残积土的顶托渗透然后排入沟溪；在开采条件下裂隙溶洞水接受孔隙水补给。旧石灰岩采坑水与裂隙溶洞水有直接水力联系，有的裂隙溶洞水水头高于地面，坑内涌水排向沟溪，如调查点D38的采坑（附件照片及简述)；有的裂隙溶洞水水头低于地面，沟溪水灌入采坑水塘，如调查点D15、D16的采坑，旧采坑水位比沟溪低0.7m；更多的采坑水位低于地面，加上雨水汇集，导致采坑水渗漏补给裂隙溶洞水，因旧采坑多被承包为鱼塘兼养鸭、养猪，坑内污水渗漏造成周边裂隙溶洞水被污染，矿区6个水文孔水质菌落总数及总大肠菌群绝大部分严重超标，这是采坑鱼塘直接渗漏补给裂隙溶洞水的证据。

  在冲积平原区，裂隙溶洞水与砂砾层孔隙水有很好的水力联系，之间可互为补排，雨季浅层水位升高，孔隙水补给裂隙溶洞水，旱季浅层水位降低时可引起裂隙溶洞水补给孔隙水。孔隙水及裂隙溶洞水最终向东南面的西水河径流排泄。在近西水河地段，洪水期河水渗漏补给孔隙水及裂隙溶洞水。在矿区开采、降落漏斗外扩范围内，可引发河水补给孔隙水及裂隙溶洞水。

  根据竹岭与乌明村之间D38号调查点石灰岩采坑涌水、周坡ZK3孔旁民井水质分析结果以及前人地下水质分析成果，裂隙溶洞水水化学类型属HCO₃SO₄—Ca型、HCO₃—Ca型，矿化度一般小于0.3g/L，局部0.54g/L；除矿区6个抽水试验孔水质检出大肠菌群、菌落总数和部分孔的亚硝酸盐超Ⅳ、Ⅴ类水标准外，调查区地下水无其它有害有毒化学成分。前人所做濂塘矿区水文地质工程地质详勘抽水试验，单孔涌水量多数在207～1173m³/d之间，富水性中等—丰富。

三、岩溶含水层水文地质计算

（一）岩溶含水层的水文地质参数

  岩溶含水层的渗透系数K 及井孔影响半径R，引用前人《濂塘石灰岩矿区水文地质工程地质详细勘查报告》中6个水文孔的抽水试验成果，钻孔位置见《矿区旧采坑、地面塌陷、水文抽水试验孔位置图》,成果如表2-1。

  6个水文孔抽水试验所得结果反映了不同岩溶裂隙发育条件下的东岗岭组碳酸盐岩类地层的渗透系数及单井影响半径。

（二）未来矿坑涌水量预测

  未来矿坑开采标高-60m及-30m时的矿坑涌水量，引用前人《濂塘石灰岩矿区水文地质工程地质详细勘查报告》中的计算过程及结果。
  采用“大井”法承压转无压非完整井公式：
  在远离地表水与隔水边界条件下非完整井水流阻力R_c为：

  式中：
  Q－最深开采标高－60m水平岩层矿坑涌水量（m³/d)；
  K－渗透系数，采用C1～C6水文孔抽水试验资料计算的结果取（m/d)；
  H－承压含水层由底板算起的水头值（m)；
  M－承压含水层的厚度(m)；
   R_c—稳定流承压井水流阻力值；
   h₀—矿坑内开采时动水位高度，这里是疏干开采，取h₀=0；
   r₀—矿坑引用半径，矿坑矩形平面r₀计算公式为：，查水文地质手册表8-1-20，η取值1.17，即r₀= = 814.93（m)；
  a、b—为矩形矿坑长和宽，其数值分别为2333m、450m；
   R₀－引用影响半径，R₀＝R＋r₀（m)；
  R－影响半径，R ＝10S√k（m)；
  S－设计矿坑开采水位降深（m)；
   ξ₀—补充水流阻力值，查水文地质手册表8-1-2、8-1-3或图8-1-13、8-1-14；
  将各参数代入公式：、进行求值，参数选取及计算结果分别见表2-2、表2-3。

  由于C3孔距离旧采坑较近，且岩溶较发育，考虑到旧采坑的影响，在加权中去除C3孔的试验参数进行加权；C6孔在矿区外围，其岩体较完整，裂隙基本不发育，渗透系数为0.005m/d，为极端值，该孔亦不参与加权计算。

  即加权取值K＝1.274m/d，H＝98.9m，M＝95.5m，R_c＝4.75，疏干开采 h₀＝0，r₀＝814.93m，S＝74.37m（平均值)，ξ₀＝3.55（平均值)，代入公式，即未来-60m标高采坑含水层涌水量Q＝16450.496m³/d。

（三）未来矿坑疏干降落漏斗的影响半径R

  影响半径R是从裘布依井流、齐姆井流中推导出来的，是虚拟降落漏斗外扩，从主抽水孔到水头(位)降幅为0位置的距离，虚拟认为，在影响半径之外，地下水疏干过程不会引发地下水位下降，可以用来近似地估算未来矿坑排水，降落漏斗的外扩影响范围。

  理论上，影响半径的大小与含水层的导水性能有关，也则与渗透系数有关，含水层导水性好、渗透系数大，影响半径就大，反之，弱含水层、弱透水性，影响半径就小，隔水层影响半径为0。

  矿区及其周边地区溶蚀平原岩溶含水层上覆残积粘性土隔水层厚度较小，天然条件裂隙溶洞水属微承压水，但在矿坑疏干、降落漏斗形成后，岩溶含水层即演变为无压含水层，成为潜水含水层，根据库萨金经验公式，未来矿坑疏干降落漏斗的影响半径为：R ＝2S√kM

式中：R—降落漏斗的影响半径，单位 m；
  S—降落漏斗的降深，也则表2-2及表2-3的设计水位降深，单位 m；
  K—渗透系数，单位 m/d；
  M—岩溶含水层的厚度。根据前人钻孔资料，溶洞大致分两层，第一层的埋深在30m以浅，第二层大致在埋深60m～80m之间，如图2-5，由于埋深大于80m岩溶不发育，可以设定岩溶含水层的底板埋深为80m，往下视作隔水层，天然条件下裂隙溶洞水为微承压水，减去上覆残积粘性土的厚度就是含水层的厚度M。

  矿区6个水文孔算得的R 可理解为矿区裂隙溶洞水在不同岩溶裂隙发育条件下的影响半径，如表2-4。其中，影响半径极大值是C3孔，由于C3孔距离旧采坑较近，考虑到旧采坑渗漏可能导致抽水试验求得的渗透系数K 值偏大，其不作影响半径评估用；极小值是C6孔，作为风险评估，此看作是极端值也不予采用。因此，矿区裂隙溶洞水在不同岩溶裂隙发育条件下的影响半径R，最大值为C1孔，-30m标高采坑影响半径为1065.58m、-60m标高采坑为1803.86m；最小值为C5孔，-30m标高采坑影响半径为394.89m、-60m标高采坑为669.57m。

  从矿区钻孔地质剖面及《濂塘石灰岩矿层与夹层分布图》(图2-4)中得知，垂直地层走向，石灰岩与泥灰岩、钙质泥岩类夹层相间出现，由于泥灰岩、钙质泥灰岩等富含泥质，难溶成分比例高，不易被溶蚀形成溶隙或溶洞，往往成为弱透水层或隔水层，其必然影响到降落漏斗的外扩。沿石灰岩走向岩溶裂隙连通性好，地下水水力联系强，而垂直地层走向水力联系差甚至没有水力联系，野外调查发现有这样的证据。大致沿石灰岩走向，长坡村东面约300m处旧采坑开采疏干时，该村手摇井大部分干涸，1995～2002年西涌东北方向约700m旧采坑疏干时，西涌及长坡村的大多数手摇井出现了干涸，说明沿石灰岩走向溶洞、裂隙连通性好，地下水径流较通畅，降落漏斗影响远；另一方面，垂直石灰岩走向，三溪水库库底有三个旧石灰岩采坑，水库东西两侧浅部为砂页岩地层，南面坝前为石灰岩溶蚀残积平原，据访问，水库蓄水并没有发现库底有明显渗漏现象，没有向坝前岩溶含水层渗漏,《濂塘石灰岩矿区水文地质工程地质详细勘查报告》位于坝基前150m的C6孔抽水试验也一定程度验证了坝前裂隙溶洞水与水库没有水力联系，此说明垂直石灰岩走向，由于存在泥灰岩类夹层，岩溶发育受阻，溶洞、裂隙连通性差，裂隙溶洞水水力联系弱。因此认为，可以采用C1孔最大值来评价未来疏干漏斗沿地层走向方向的影响半径，采用C5孔最小值来评价未来疏干漏斗在垂直于地层走向方向的影响半径。未来采坑可看作是一口不规则大井，其等效圆半径为r₀ ，采坑疏干形成的降落漏斗，周边地下水向坑底径流，理论上，影响半径R 为从坑底边缘反着地下水径流方向，直至水位下降为0处的距离，我们用这个距离来评估降落漏斗的影响范围。未来-30m标高采坑及-60m标高采坑疏干漏斗的影响范围见附图5《水文地质图及未来疏干漏斗外扩图》中的A线，其中，线“-30mA”为-30m标高采坑疏干漏斗外扩范围，面积4.3km²，线“-60mA”为-60m标高采坑疏干漏斗外扩范围，面积8.0km²。

  需要指出的是，上述降落漏斗的影响范围是在周边东岗岭组与矿区水文孔地层可以类比的情况下得出的。实际情况如果周边泥灰岩类夹层分布少，垂直于地层走向方向的外扩范围就会变大，-60m标高采坑漏斗外扩范围就比669.57m大；实际情况如果降落漏斗周边沿地层走向方向遇到透水性差的砂页岩覆盖层，由于覆盖层下岩溶发育变差，漏斗外扩范围就会变小，-60m标高采坑漏斗外扩范围应小于1803.86m。同时，我们还考虑了石灰岩当中的泥灰岩、钙质泥岩类夹层呈透镜体状分布的特点，降落漏斗可以沿泥灰岩等透镜体的末端绕道扩展到相邻石灰岩岩溶含水层，另外，我们还考虑到垂直地层走向的断裂带存在的风险，经综合分析，得到的漏斗外扩范围见附图5-《水文地质图及未来疏干漏斗外扩图》的B线，其中，线“-30mB”为综合考虑的-30m标高采坑疏干漏斗的外扩范围，影响面积4.3km²，线“-60mB”为综合考虑的-60m标高采坑疏干漏斗的外扩范围，影响面积7.5km²。

（四）未来矿坑降落漏斗的外扩可能引发的地下水环境变化

  未来矿区从浅到深分层分区开采，导致采坑周边地下水位逐渐下降，沿地层走向即北东及南西方向降落漏斗扩展得最快，随着采坑降深的加大，地下水向矿坑的径流强度也在加大，矿坑周边浅层的溶洞、土洞由于土层的掏空及水动力作用，可能引发坍塌，随着疏干漏斗的外扩，可能引发地面塌陷范围进一步扩大。降落漏斗沿石灰岩走向外扩，当到达透镜状泥灰岩、钙质泥岩等弱透水层（或隔水层）的末端时，或遇到断裂破碎带时，沟通了相邻石灰岩岩溶水，导致降落漏斗沿垂直地层走向方向扩展，地下水位下降及地面塌陷等环境地质问题也沿这个方向发展。前期主要引起矿坑周边农田产生地面塌陷，引起周边南岭、濂塘村地下水位急剧下降，民井干涸，沿西南方向引起长坡、西涌、垌尾等地下水位下降及民井干涸；降落漏斗进一步外扩，影响范围涉及到西南部的木巷、西竹村、牛石坡以及东北部的苹塘、竹岭等地，这大概是-30m标高采坑疏干影响范围。随着采坑进一步加深，抽水强度进一步加大，降落漏斗进一步扩大，北面漏斗扩大至墩录垌及三溪水库，可能引发库底渗漏；西南扩展到淑村、红枝村一带；东北面外扩至蔗村、笼山村一带；在西南方向，当降落漏斗扩大至扶村、山仔、石榴坡、曲东、竹墟村一带时，可沟通砂、砾孔隙含水层，导致矿坑涌水量增大，漏斗扩展导致孔隙含水层水位下降，可导致民井出现吊泵、干涸等现象，南湾沟污水可能向含水层渗漏，对地下水产生污染。在降落漏斗外扩过程，浅层埋藏有溶洞或土洞地带，在地下水径流强度加大的情况下可能发生地面塌陷，地面塌陷若发生于村庄，可导致房屋陷落或倒塌。

第四节 工程地质条件

一、岩土体工程地质特征

  矿区开采会对周边环境产生影响，产生系列地质环境问题，主要是矿区地下水疏干及采矿爆破对周边农田与民宅的影响，有可能引发地面塌陷、地基下沉、民宅开裂等地质灾害。由此，为了查明矿区周边村庄民宅地基土的岩土性质、承载力及稳定性，我们对矿区周边的多数村庄进行了工程地质钻探，孔位见附图1-《濂塘石灰岩矿区实际材料图》；为了确定溶蚀残积平原区浅层土的性质，我们对农田区进行了手摇麻花钻钻探及轻便触探试验。工程地质钻探采用全取芯钻进，现场鉴定、编录、拍照，每个孔做标准贯入试验、取土样、岩样，终孔进入中风化基岩，部分进入圆砾层。共施工20个钻孔，总进尺228.70m，共做标准贯试验56次、取原状土样39件、取扰动土样5件、取岩样8件，室内样品试验由具有CMA计量认证的单位实验室完成。手摇麻花钻共施工21个，共做轻便触探试验16次，现场进行编录拍照。见附表《钻孔数据一览表》及《麻花钻数据一览表》。

  根据钻探结果，结合地质调查，调查区岩土按地质成因类型和岩土层性质，地层自上而下分为：填土（Q₄^ml)、耕表土（Q₄^pd)、第四系冲积层（Q^al)、第四系残积层（Q^el）及下石炭统（C₁)、中泥盆统基岩（D₂)，具体描述如下：

（一）填土（Q₄^ml）

  素填土（层序号①）：主要分布村庄宅地及路基等地段，钻探见于ZK1、ZK3、ZK4、ZK6～ZK11、ZK13、ZK14、ZK16、ZK18～ZK20号十五个钻孔。揭露最薄处为0.40米，见于ZK7号孔，最厚处为2.00米，见于ZK14号孔，平均厚度为0.80米；层面最高处标高为18.70米，见于ZK1号孔，层面最低处标高为11.80米，见于ZK16号孔，平均标高为14.37米。棕黄、灰黄色等，为多年老填土，主要由粉质粘土堆填，常含碎石、碎砖块，局部由砂堆填，稍湿，结构稍密。该层现场做标准贯入试验1次。实测击数6击，经杆长校正后的修正击数N为5.9击。

（二）耕表土（Q₄^pd）

  耕表土（层序号②）：主要分布于溶蚀残积平原及冲积平原耕地区，钻探见于ZK1、ZK3、ZK5、ZK12、ZK14、ZK15、ZK17、ZK20八孔；最薄处为0.40米，见于ZK20号孔，最厚处为1.00米，见于ZK1号孔，平均厚度为0.60米；层面最高处标高为18.20米，见于ZK1号孔，层面最低处标高为10.60米，见于ZK15号孔，平均标高为12.77米。所有的麻花钻均揭露到该层。呈褐黄、褐灰、棕黄色等，主要为粉质粘土，局部为粉土，颗粒以粉粒与粘粒为主，松软，多呈软塑-可塑状，具高压缩性。该层现场做标准贯入试验2次。实测击数4～6击，平均值5.0击；经杆长校正后的修正击数N为4.0～6.0击，平均值5.0击。

  根据野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 80kPa。

（三）第四系冲积层（Q₄^al）

  根据沉积成因、颗粒特征以及土层力学性质，细分四个亚层：③-1层硬塑-坚硬状粘性土、③-2层可塑状粘性土、③-3层稍密状中砂、③-4层稍密-中密状砾砂或圆砾。分述如下：

1、硬塑-坚硬状粘性土（层序号③-1）

  主要分布各村宅地的浅层，钻孔见于ZK1～ZK5、ZK7～ZK12、ZK14、ZK18、ZK19十四孔；最薄处为0.80米，见于ZK7号孔，最厚处为6.90米，见于ZK9号孔，平均厚度为2.89米；层面最高处标高为17.50米，见于ZK2号孔，层面最低处标高为10.50米，见于ZK12号孔，平均标高为13.40米。麻花钻在M11号点揭露到该层。呈灰黄色、砖红杂浅灰黄色、紫红杂灰白色、浅棕黄色等，颗粒以粉粒与粘粒为主，能搓成小于2mm的细土条，硬塑-坚硬状，切面光滑-稍有光泽，韧性及干强度较高，摇振反应无，具中压缩性。该层常为村庄低层民宅的浅基础持力层。该层现场做标准贯入试验12次。实测击数12～21击，平均值15.9击；经杆长校正后的修正击数N为11.8～20.0击，平均值15.1击，标准值13.8击、标准差2.541、变异系数0.168。该层做轻便触探试验1次，击数N10为35击。

  该层取原状土样16个，试验结果见《土工试验报告》及《地基土物理力学指标数理统计表》,主要物理力学指标数值见表2-5。 

  根据现场标准贯入试验及室内土工试验结果，结合野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 220kPa。

2、可塑状粘性土（层序号③-2）

  主要分布于各村地基土的中层及溶蚀残积平原农田区的浅层，钻孔见于ZK2、ZK10、ZK11、ZK15～ZK17、ZK19、ZK20八孔；最薄处为1.30米，见于ZK11号孔，最厚处为7.70米，见于ZK15号孔，平均厚度为2.76米；层面最高处标高为15.00米，见于ZK2号孔，层面最低处标高为8.80米，见于ZK19号孔，平均标高为11.39米。麻花钻在M14号点揭露到该层。呈浅灰黄色、棕黄色、紫红杂灰白色等，颗粒以粉粒与粘粒为主，能搓成小于2mm的细土条，可塑状，切面光滑-稍有光泽，韧性及干强度较高，摇振反应无，具中压缩性。该层在浅埋地段常为村庄低层民宅的浅基础持力层。该层现场做标准贯入试验8次。实测击数4～10击，平均值7.3击；经杆长校正后的修正击数N为3.9～9.2击，平均值6.8击，标准值5.6击、标准差1.853、变异系数0.272。该层做轻便触探试验1次，击数N10为24击。

  该层取原状土样7个，试验结果见《土工试验报告》及《地基土物理力学指标数理统计表》,主要物理力学指标数值见表2-6。

  根据现场标准贯入试验及室内土工试验结果，结合野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 140kPa。

3、稍密状中砂（层序号③-3）

  分布于扶村、山仔、曲东一线的中层，为古西水河漫滩相沉积，见于ZK16、ZK17、ZK20三孔；最薄处为1.30米，见于ZK20号孔，最厚处为4.00米，见于ZK17号孔，平均厚度为2.77米；层面最高处标高为8.80米，见于ZK16号孔，层面最低处标高为7.30米，见于ZK20号孔，平均标高为8.13米。浅灰黄色，颗粒以中粒与粗粒为主，较多粉粒，局部含圆砾，中等均匀，多呈次棱角状，成分主要为矿物石英，饱和，稍密状。该层现场做标准贯入试验3次。实测击数11～12击，平均值11.7击；经杆长校正后的修正击数N为10.4～11.1击，平均值10.7击。

  该层取扰动土样2个，做颗粒分析试验，结果见《土工试验报告》。

  根据现场标准贯入试验，结合野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 180kPa。

4、稍密-中密状砾砂、圆砾（层序号③-4）

  根据钻孔揭露及居民手摇井调查，该层主要分布于庙坡-扶村一线以南，为古西水河河床相沉积，长坡一带亦有分布，为更古老（Q2?）的河床相沉积。钻孔见于ZK3、ZK6、ZK7、ZK15、ZK17～ZK20八孔，其中ZK17～ZK20四孔该层未揭穿；揭露最薄处为1.40米，见于ZK20号孔，最厚处为7.90米，见于ZK19号孔，平均厚度为3.90米；层面最高处标高为16.50米，见于ZK6号孔，层面最低处标高为2.40米，见于ZK15号孔，平均标高为8.61米。呈浅灰黄色、浅灰色，颗粒以圆砾与粗粒为主，局部含卵石，不均匀，呈次棱角-次圆状，成分主要为硅质岩类及矿物石英，饱和，稍密状-中密状。该层现场做标准贯入试验10次。实测击数11～18击，平均值14.7击；经杆长校正后的修正击数N为10.6～17.4击，平均值13.0击，标准值11.7击、标准差2.207、变异系数0.170。

  该层取扰动土样2个，做颗粒分析试验，结果见《土工试验报告》。

  根据现场标准贯入试验，结合野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 240kPa。

（四）残积层（Q^el）

  第四系残积土包括下石炭统测水组砂页岩的残坡积土及中泥盆统东岗岭组碳酸盐岩的残积土，其主要为粘性土，局部为粉土，主要分布于低岗区及溶蚀残积平原，按土层的稠度状态细分三个亚层，分述如下：

1、硬塑-坚硬状残积粘性土（层序号④-1）

  主要分布于低岗地的浅层，局部分布于溶蚀平原区的浅层，钻孔见于ZK4、ZK6、ZK13三孔，最薄处为1.40米，见于ZK13号孔，最厚处为7.90米，见于ZK6号孔，平均厚度为4.93米；层面最高处标高为14.70米，见于ZK13号孔，层面最低处标高为13.00米，见于ZK4号孔，平均标高为13.57米。麻花钻在M2号点揭露到该层。呈浅棕黄色、褐灰色、灰黑色等，由粉砂质页岩、粉砂岩、炭质页岩、石灰岩、泥灰岩等风化而成，原岩组织结构已完全破坏而无法辨认，矿物成分已粘土化，颗粒以粉粒与粘粒为主，局部含铁质结核，稍有光泽，硬塑-坚硬状，韧性及干强度中等，摇振反应无，具中压缩性。该层现场做标准贯入试验4次。实测击数10～18击，平均值13.5击；经杆长校正后的修正击数N为9.0～15.5击，平均值12击。该层做轻便触探试验1次，击数N10为22击。

  该层取原状土样4个，试验结果见《土工试验报告》及《地基土物理力学指标数理统计表》,主要物理力学指标数值见表2-7。

  根据现场标准贯入试验及室内土工试验结果，结合野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 240kPa。

2、可塑状残积粘性土（层序号④-2）

  分布于溶蚀残积平原的浅层及低岗地的中层，钻孔见于ZK3～ZK5、ZK8～ZK11、ZK13八孔；最薄处为1.80米，见于ZK3号孔，最厚处为12.00米，见于ZK8号孔，平均厚度为5.99米；层面最高处标高为13.30米，见于ZK13号孔，层面最低处标高为7.50米，见于ZK4号孔，平均标高为9.72米。麻花钻有13个点揭露到该层。呈浅灰黄色、棕黄杂灰白色、紫红杂灰白色等，由石灰岩、泥灰岩、炭质页岩、泥质粉砂岩等风化而成，原岩组织结构已完全破坏而无法辨认，矿物成分已粘土化，颗粒以粉粒与粘粒为主，稍有光泽，可塑状，韧性及干强度较高，摇振反应无，具中压缩性。该层现场做标准贯入试验10次。实测击数6～13击，平均值9.0击；经杆长校正后的修正击数N为5.1～9.8击，平均值7.5击，标准值6.6击，标准差1.552,变异系数0.208。该层做轻便触探试验10次，击数N10为18～27击,平均值22.0击,标准值20.4击, 标准差2.708,变异系数0.123。

  该层取原状土样7个，试验结果见《土工试验报告》及《地基土物理力学指标数理统计表》,主要物理力学指标数值见表2-8。

  根据现场标准贯入试验及室内土工试验结果，结合野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 150kPa。

3、软塑状残积粘性土（层序号④-3）

  主要分布于溶蚀残积平原区与中风化石灰岩的接触带，局部见于与强风化砂岩、泥质粉砂岩的接触带，局部由煤层风化而成。钻孔见于ZK2、ZK5、ZK7、ZK14四孔；最薄处为1.90米，见于ZK7号孔，最厚处为5.80米，见于ZK2号孔，平均厚度为3.93米；层面最高处标高为13.50米，见于ZK2号孔，层面最低处标高为5.00米，见于ZK5号孔，平均标高为9.35米。麻花钻有4个点揭露到该层。呈浅灰黄色、棕黄杂灰白色、黑色、砖红杂浅黄色等，由石灰岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、煤层等风化而成，原岩组织结构已完全破坏而无法辨认，矿物成分已粘土化，颗粒以粉粒与粘粒为主，稍有光泽，软塑状，局部可塑，韧性及干强度中等，摇振反应无，具中压缩性。该层现场做标准贯入试验5次。实测击数2～5击，平均值3.6击；经杆长校正后的修正击数N为1.8～4.4击，平均值3.0击。该层做轻便触探试验2次，击数N10为16～18击,平均值17.0击。

  该层取原状土样7个，试验结果见《土工试验报告》及《地基土物理力学指标数理统计表》,主要物理力学指标数值见表2-9。

  根据现场标准贯入试验及室内土工试验结果，结合野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 100kPa。

（五）下石炭统基岩（C₁ )、中泥盆统基岩（D₂ ）

  根据钻孔揭露，按地质年代及岩石类型，细分为⑤-1层强风化砂页岩、⑤-2层强风化石灰岩及⑥层中-微风化石灰岩，分述如下：

1、强风化砂页岩（层序号⑤-1）

  主要深埋于调查区北部、西部的低岗区，局部见于旧采煤坑、开挖边坡等人工露头，基岩地质年代属早石炭世。钻孔揭露于北部山草岭ZK2孔、西部木巷ZK4孔及西涌ZK5孔，揭露最薄处为0.40米，见于ZK5号孔，最厚处为1.90米，见于ZK2号孔，平均厚度为1.40米；层面最高处标高为7.70米，见于ZK2号孔，层面最低处标高为-0.30米，见于ZK5号孔，平均标高为2.53米。岩性为粉砂岩、泥质粉砂岩，呈青灰、褐黄、灰黑色，岩芯破碎，呈碎块状，局部散砾状，原岩组织结构及矿物成分部分改变，岩屑颗粒以粉砂为主，胶结物有泥质、钙质、炭质等，用手易折断，岩体极破碎，属极软岩，岩体基本质量等级为V类。

  根据野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_a = 600kPa。

2、强风化石灰岩（层序号⑤-2）

  钻探多见中-微风化石灰岩直接被残积土覆盖，强风化石灰岩仅见于南岭ZK1及长坡ZK6两孔，揭露最薄处为1.00米，见于ZK6号孔，最厚处为1.70米，见于ZK1号孔，平均厚度为1.35米；层面最高处标高为14.40米，见于ZK1号孔，层面最低处标高为5.10米，见于ZK6号孔，平均标高为9.75米。灰、浅灰色等，间不规则脉状白色条带，岩芯较破碎，呈短柱状、碎块状，原岩组织结构及矿物成分部分改变，隐晶质-微晶结构，中厚层状构造，主要成分为方解石，局部较多泥质，滴盐酸起泡较强，锤击声哑，属软岩，岩体较破碎，岩体基本质量等级为V类。

  该层在ZK1、ZK6孔取岩样2件，做饱和状态单轴抗压强度试验，试验结果抗压强度值为6.15 MPa及4.97MPa，平均值5.5MPa。

  根据岩石抗压强度试验、野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_a = 1000kPa。

3、中-微风化石灰岩（层序号⑥）

  中-微风化石灰岩夹泥灰岩等是调查区的基底地层，本次工程孔在ZK3、ZK7～ZK16十一孔揭露到该层；揭露最薄处为1.20米，见于ZK11号孔，最厚处为3.50米，见于ZK16号孔，平均厚度为2.23米；层面最高处标高为10.50米，见于ZK13号孔，层面最低处标高为-0.60米，见于ZK8号孔，平均标高为4.67米。有八个麻花钻揭露到该层，层面标高10.70～13.70米，平均标高为12.20米。灰、浅灰、深灰色等，间不规则脉状白色条带，岩芯较完整，呈短柱状、柱状，局部长柱状，原岩组织结构及矿物成分基本未变，隐晶质-微晶结构，中厚层状构造，主要成分为方解石，杂不规则网状方解石小岩脉，滴盐酸强烈起泡，锤击声脆，属较软岩，岩体较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ类。

  该层取岩样6件，做饱和状态单轴抗压强度试验，试验结果抗压强度最小值为12.2MPa、最大值56.1MPa、平均值34.9MPa、标准值23.0MPa、标准差14.34、变异系数0.41。

  根据岩石抗压强度试验、野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_a = 3500kPa。

  除钻探揭露的岩土层外，野外调查发现，在调查区的北部与西部低岗地，广泛分布砂页岩的全风化带，其多分布于残积土与强风化岩之间的过渡带。呈棕黄、棕红、褐红、紫红、灰白色等，残留原岩结构，如粉砂结构、泥质粉砂结构、泥质结构等，原岩矿物大部分已粘土化，已风化成坚硬状粉质粘土或密实状粉土，镐可挖，用手易捏成粉状、土状。根据野外鉴定及地区经验，该层地基承载力特征值建议：f_ak = 400kPa。

  各钻孔岩土层的埋深、厚度、标高及工程描述见《钻孔柱状图》及图2-7《A—A’工程地质剖面图》。

  各岩土层的地基承载力特征值的经验值见表2-10 《地基土物理力学指标设计参数表》。

二、工程地质条件分区评价

   根据岩土层的地质成因、埋藏分布及力学性质，将调查区工程地质区分为低岗残坡积土区（Ⅰ)、平原碳酸盐岩类残积土区（Ⅱ）及平原冲积土区（Ⅲ)，各区分布见附图6-《濂塘矿区及周边工程地质分区图》。各分区工程地质条件描述如下：

（一）低岗残坡积土区（Ⅰ）

  下伏基岩为砂页岩，地势相对较高，矿区周边的村庄大部分座落在低岗残坡积层上，有山草岭、南岭、苹塘、乌明村、竹墟村北部、木巷、西涌北部、西竹村西部等，地下水埋深相对较大，地基土浅层分布④-1层硬塑-坚硬状粘性土，是良好的低层民宅浅基础持力层，在低岗地势相对较低地带，由于地下水汇集、地下水浅埋，中层有④-2层可塑状粘性土分布，承载力尚可，可满足做低层民宅浅基础持力层。残坡积土下伏砂页岩全风化岩、强风化岩，其承载力较高。深部分布石灰岩，由于砂页岩及其残坡积土透水性差，起到相对隔水作用，限制了深层碳酸盐岩类岩溶的发育，加上石灰岩类埋深较大，因此认为，未来矿区地下水疏干形成降落漏斗，不会引起低岗区大的地基下沉或产生地面塌陷，对浅层潜水水位的影响不太明显，但对漏斗外扩范围的深层裂隙溶洞水水位及与裂隙溶洞水有水力联系的潜水水位将有大的影响。

（二）平原碳酸盐岩类残积土区（Ⅱ）

  下伏基岩为碳酸盐岩类，主要为石灰岩以及泥灰岩、钙质泥岩等夹层。地势较低，为耕地区，分布有网状农田小灌渠，局部有积水坑（鱼塘)，分布有13个巨大的旧石灰岩采坑，多被承包为鱼塘兼养鸭、养猪。部分村庄座落于碳酸盐岩类残积土区，有矿区周边的周坡、竹岭、蔗村、濂塘、垌尾、牛石坡、竹墟村南部等，另有西涌、西竹村、长坡等一些新建低层民宅建于村边的石灰岩残积土上。民宅主要以④-2层可塑状粘性土做浅基础持力层，局部地段下卧④-3层软塑状粘性土，如长坡ZK7孔旁边的在建四层民宅。

  本工程地质区大部分地段残积土厚度不大，以2～5m居多，局部小于2m，局部厚度较大，如垌尾、竹岭等地，残积土厚度7～10m。碳酸盐岩类残积土为粘性土，透水性差，前人《濂塘石灰岩矿水文地质工程地质详细勘查报告》做浅坑渗水试验测得土层的渗透系数K值为1.18×10^-5～1.17×10^-4cm/s，属弱透水层或相对隔水层，矿坑疏干地下水位下降不会给农田灌溉造成大的影响，不会产生大的灌溉渗漏。

  碳酸盐岩类残积土主要为④-2层可塑状粘性土，局部土层深部近石灰岩岩面地带、地面低洼地带、与低岗地接触地带，受地下水渗透、汇集的影响，土层含水量高，分布④-3层软塑状粘性土。④-2层承载力尚可，可做低层民宅浅基础持力层，④-3层承载力低，做浅基础持力层时采用片筏基础才能获得大的支撑，且由于土层含水量较高，疏干漏斗外扩引起地下水位下降时，易引起土体排水并引发地面沉降，甚至是不均匀沉降并导致房屋倾斜或墙体开裂。

  根据矿区钻探及物探资料，残积土覆盖之下的石灰岩有溶洞分布，大多发育于埋深30m以浅（见图2-5《岩溶发育垂直分布示意图》及图2-6《从物探测线推断的岩溶发育区》)，在天然条件下很少发生地面塌陷，但矿区地下水疏干过程，由于大部分地段残积土覆盖层厚度较小，很可能在矿坑周边引发地面塌陷。旧采坑疏干已证实会引发地面塌陷，濂塘村东南石灰岩开采时，地下水疏干导致了该村产生了7个地面塌陷，现在仅有几户居住，大多被迫搬迁北面低岗区，据访，旧采坑周边农田曾发生多处地面塌陷（现已回填)，前人所做水文地质调查共发现地面塌陷7处，见《矿区旧采坑、地面塌陷、水文抽水试验孔位置图》。

（三）平原冲积土区（Ⅲ）

  主要分布于调查区南部、东南部，局部见于西部长坡一带，土层为古西水河冲积相沉积，上部为③-1层硬塑-坚硬状粘性土及③-2层可塑状粘性土，下部为③-4层砾砂、圆砾，局部分布③-3层中砂，深部基岩为东岗岭组石灰岩类，第四系冲积层厚度8m至十多米。南湾一带的许多村庄都座落在冲积层上。浅层③-1层硬塑-坚硬状粘性土承载力较高，为村庄低层或多层民宅浅基础持力层，③-2层浅埋地段可做低层民宅浅基础持力层，中层③-4层砾砂、圆砾（局部③-3层中砂)，呈稍密-中密状，承载力较高。深部基岩为中泥盆统东岗岭组石灰岩类，南湾西水河大桥桥墩基础采用石灰岩做持力层，目前未发现冲积土区由溶洞引发的地面塌陷，也未见其它不良地质现象。

  长坡村冲积土区：长坡村沿石灰岩走向离矿区很近，是未来矿区开采直接影响村庄之一，该村大部分落入安爆区界线之内，矿区开采将对该村产生严重影响。通过地面调查及钻孔揭露发现，该村大部分座落在一个古冲积阶地上（初步判断属中更新世堆积阶地)，浅层分布圆砾、卵石层，见于钻孔ZK6、ZK7及调查点D45，其中调查点D45卵石层标高约比周边农田高出7米。长坡村基岩为石灰岩。长坡村民宅大部分以③-4层圆砾、砾砂做浅基础持力层，其承载力较高、稳定性较好，但在古阶地的边缘，③-4层砾砂下卧软塑状石灰岩残积土，如ZK7孔。未来矿坑疏干会造成长坡村地下水位下降，砾砂、圆砾含水层干涸，手摇井报废。地下水位下降对长坡大部分地段不会产生大的地基沉降量，但在该村地势较低的边缘，在分布软塑状粘性土地段，排水固结可能会引发地基下沉，甚至是不均匀沉降造成房屋倾斜或墙体开裂。

第二章 结论与建议

第一节 结论

  一、调查区位于亚热带季风气候区，区域县年平均降雨量为1728.4mm，4～9月为雨季，降雨量占全年的83.4%。

  调查区地貌单元属平原与低岗地，细分冲积平原、溶蚀残积平原及砂页岩剥蚀残积低岗地三种微地貌类型，地形地貌复杂程度为简单。

  调查区基底最古老地层为中泥盆统东岗岭组石灰岩以及泥灰岩、白云质灰岩、钙质泥岩类夹层。在调查区的北部及西部上覆下石灰统砂页岩及第四系残坡积土，中部及东部上覆第四系残积土，南部上覆第四系冲积相。地层和岩石复杂程度为中等。

  根据所测地层产状，调查区中泥盆统东岗岭组倾向南东，倾角40～65°,下石炭统测水组倾向北西，倾角大多在26～50°之间，沿砂页岩地层走向，低洼处遇石灰岩或石灰岩浅埋，如三溪水库及竹墟村D42号调查点。这些现象表明，测水组与东岗岭组属角度不整合接触，而非存在紧密褶皱。调查区未发现断裂构造现象。地质构造复杂程度为中等。

  二、地下水类型有冲积相砂砾层孔隙水、残坡积土孔隙水、砂页岩裂隙水和碳酸盐岩类裂隙溶洞水。砂砾含水层主要分布于调查区南部南湾一带的冲积平原，含水层埋深不大，富水性中等-丰富，为当地居民供水水源，浅层孔隙水与深层岩溶水有水力联系，属微承压水类型，上覆粘性土相对隔水层；砂页岩残坡积土孔隙水分布于低岗地，属潜水类型，含水层与深部岩溶水有水力联系，未来岩溶水水位降低将对孔隙潜水有直接影响，矿区周边有较多村庄座落在低岗地上，很多居民都在自家打有手摇井，汲取残坡积土孔隙水作为日常生活用水，未来水位降低将影响村民正常取水；基岩裂隙水分布于砂页岩地层，上覆残坡积土，埋深较大，砂页岩多发育闭合型裂隙，属弱透水层，富水性差，水量贫乏。裂隙溶洞水主要分布于调查区的中部及东部的溶蚀平原，岩溶含水层浅埋，岩溶较发育，富水性中等-丰富，岩溶含水层上覆残积粘性土相对隔水层，其厚度不大，但可阻止农业灌溉水向下渗漏。调查区碳酸盐岩类既是矿区的含矿层也构成向矿坑直接充水的岩溶含水层，综合判定，调查区水文地质条件复杂程度复杂。

  前人所做濂塘矿区水文地质详查工作，通过抽水试验获得岩溶含水层的渗透系数7个，反映了不同岩溶发育条件下的渗透系数，其中有代表性的最大值为2.046m/d，最小值为0.268m/d。利用潜水含水层库萨金公式，本次采用渗透系数最大值来评估未来矿坑疏干沿碳酸盐岩地层走向方向的影响半径，-30m标高采坑为1065.58m、-60m标高采坑为1803.86m；用渗透系数最小值来评估未来矿坑疏干垂直碳酸盐岩地层走向方向的影响半径，-30m标高采坑为394.89m、-60m标高采坑为669.57m。在圈定未来矿坑降落漏斗的影响范围时，还考虑到泥灰岩、钙质泥岩等夹层呈透镜状分布的特点，同时考虑到断裂带存在的风险，综合考虑未来降落漏斗的外扩范围，未来采坑-30m标高影响范围为4.3km²，-60m标高影响范围为7.5km²。

  三、调查区岩土体种类较多，按成因类型包括素填土、耕表土、冲积相粘性土及砂砾层、风化残积土（砂页岩、碳酸盐岩类残积土）及风化基岩（强风化岩、中风化岩)，按岩土的力学性质，再分为硬塑-坚硬状、可塑状、软塑状粘性土。矿区周边多数村庄座落在地势稍高的低岗地，部分座落在溶蚀残积平原，浅层地基土多为可塑-硬塑状粘性土，承载力一般或较高，层位较稳定，能满足低层民宅浅基础的载荷要求，局部地势低洼地带下卧有软塑状粘性土，其含水量较高，当地下水位下降时，易发生排水固结并引发地基下沉。判定调查区工程地质条件复杂程度为复杂。

  四、调查区内曾发生的地质灾害为地面塌陷及采坑疏干引起民井干涸，地面塌陷发生于旧采坑周边的农田及濂塘村，前人水文地质调查工作共发现地面塌陷7个（现均已回填)，本次调查发现地面塌陷1个，疑似地面塌陷多个；采坑疏干引起民井干涸主要沿地层的走向发生，发生于采坑西面的长坡及西涌两村，采坑停止开采后，地面塌陷不再发生，民井出水恢复正常。未来矿区石灰岩开采，由于需进行矿坑疏干，可能引发的地质环境问题有：采坑周边农田塌陷、耕地遭受破坏；降落漏斗影响范围地下水位下降，并导致民井干涸，影响村民正常生活；矿区周边长坡、西涌等地部分建于低岗地与溶蚀平原接触地带的民宅，局部地基土下卧软塑状粘性土，地下水位下降有可能引起土层排水并导致地面不均匀沉降，引起民宅倾斜或墙体开裂。采坑爆破作业可能会加剧地面塌陷、地基不均匀沉降及房屋开裂现象的发生。人类工程活动对地质环境的影响程度为强烈，综合判定调查区地质环境条件复杂程度为复杂。

  五、根据未来矿坑排水降落漏斗的影响半径，并结合矿山开采引发的地质灾害发育程度，将调查区地质环境影响程度划分为影响严重区、影响较严重区和影响较轻区：①.影响严重区，为综合考虑的-30mB标高采坑漏斗影响范围，包括南岭，周坡（竹岭）西部、木巷、濂塘村、苹塘、垌尾、西涌及长坡，由于采坑疏干引起的地下水位下降幅度大，地下水径流强度增大明显，主要地质环境问题是农田地面塌陷及地下水位下降引起民井干涸，局部软塑土地基可能会引起不均匀沉降，其中，沿石灰岩地层的走向，对长坡、西涌两村影响最严重；②.影响较严重区，为综合考虑的-60mB标高采坑漏斗影响范围除影响严重区之外部分，包括竹岭东部、蔗村西部、牛石坡、西竹村、红枝村等，主要地质环境问题是未来疏干漏斗引起地下水位下降，从而引起民井水面埋深增大，水量变小或干涸，局部可能发生地面塌陷；③.影响较轻区，为综合考虑的-60mB标高采坑漏斗影响之外的周边地区，可能出现的问题有，局部出现一定程度的水位下降，在调查区的东南部，局部岩溶水可能沟通砂砾孔隙水，引起矿坑涌水量的增大，水位下降导致南湾沟污水下渗，污染地下水。

  六、按地质环境影响程度，矿区周边各村影响评估

  长坡村：座落在古冲积阶地上，大部分地势稍高，浅层分布河床相砾卵石，构成孔隙潜水含水层，大多民井取水于这一含水层；长坡村深层基岩为石灰岩类，构成岩溶含水层，潜水与岩溶水之间有水力联系。沿石灰岩地层走向，长坡村离矿区只有200m，未来矿坑疏干会导致岩溶水水位下降，而从导致汲取潜水的民井干涸。在低岗前缘低洼地段，部分民宅地基土下卧④-3层软塑状残积粘性土，岩溶水水位下降将引发软塑状粘性土排水固结，可能会导致地基沉降甚至是不均匀沉降，未来矿坑排水时应加强监测。

  西涌：民宅大部分座落在砂页岩残坡积低岗地上，地势稍高，西南侧部分新建低层民宅座落在溶蚀平原残积粘性土上，地势较低，可能分布软塑状粘性土。砂页岩残坡积土形成孔隙水，属潜水弱含水层，其与下伏岩溶水有水力联系，该村大多手摇井取水于孔隙潜水，西涌南部已进入矿区，未来矿坑排水会导致该村潜水水位急剧下降，民井干涸。该村南侧、西南侧建于石灰岩残积粘性土上的低层民宅，可能会发生地面沉降甚至是不均匀沉降，应加强监测。

  木巷、南岭：民宅都座落在砂页岩残坡积低岗上，地势比南面的溶蚀残积平原高出2.5～3m，深部基岩为石灰岩类。钻探表明，地基土不存在软土层，不会产生大的地面沉降，未来影响主要是岩溶水疏干引起残积土潜水水位下降，引起民井干涸。

  濂塘村：距矿区边界只有200m，旧采坑疏干已经造成该村地面产生了七八个塌陷，目前大部分住户已搬迁至北面百米远的低岗地。未来矿坑排水，也会导致该村地面发生塌陷及民井干涸，未来对他们新搬住地也会产生影响，主要是潜水水位下降引起民井干涸。新住地地基土为硬塑-坚硬状残积土，砂页岩基岩埋深不大，地基稳定，未来不会发生地面沉降。

  西竹村：大部分座落在砂页岩残坡积低岗上，地势比溶蚀残积平原高出1.5～3m，民宅主要以砂页岩残坡积土做浅基础持力层，承载力较高，稳定性较好；东侧地势稍低地段的民宅以石灰岩残积粘性土做浅基础持力层，承载力尚可。深部基岩为石灰岩类。手摇井主要取水于残坡积孔隙水。钻探表明，地基土不存在软土层，不会产生大的地面沉降，未来影响主要是岩溶水疏干引起残积土潜水水位下降，导致民井干涸。

  垌尾：地基浅层为粘性土，为石灰岩残积土，呈可塑状，厚度较大，达到7～10m，深层基岩为石灰岩。距矿区约250m，未来矿坑疏干会导致深层岩溶水水位下降，取自岩溶水的民井将干涸。由于浅层粘性土厚度较大，地基相对稳定，不会产生大的、明显的不均匀沉降。

  苹塘：离矿区很近，只有约100m，该村座落在砂页岩低岗地上，地势稍高，地基土为砂页岩残积土，浅层呈硬塑-坚硬状，局部可塑状，承载力较高。该村与矿区之间，东岗岭组分布钙质泥岩夹层，对疏干漏斗的外扩有一定的限制作用，未来矿坑疏干不会引起该村大的地基下沉，但可能会导致部分民井水位下降甚至干涸。

  山草岭：离矿区700m，沿地层的走向，座落在砂页岩低岗上，地基为砂页岩的风化残积土，承载力尚可，局部分布④-3层煤层残积土，呈软塑状，承载力较低。浅层残积土孔隙水与岩溶水有水力联系，未来矿区疏干会导致潜水水位下降，引起部分民井干涸，在煤层残积土分布地段，由于软塑土的排水固结，会引发一定程度的地面沉降。

  周坡：离矿区500m，地基浅层残积粘性土厚度较大，5～7m，呈可塑状，基岩为石灰岩，该村偏离矿区石灰岩走向，与矿区之间有泥灰岩、钙质泥岩夹层，裂隙溶洞的连通性受到一定程度的限制。未来矿区疏干对该村有影响，主要是地下水位下降，引起部分民井干涸，导致地基轻微下沉，但不会产生大的不均匀沉降。

  牛石坡：离矿区650m，地基浅层残积粘性土厚度较大，2～5m，呈可塑状，基岩为石灰岩，与矿区之间有泥灰岩、钙质泥岩夹层，裂隙溶洞的连通性受到一定程度的限制。未来矿区疏干对该村有影响，主要是地下水位下降，可能导致部分民井干涸及地基轻微下沉。

  竹墟村：垂直矿区地层的走向距矿区边界约700米，该村与矿区之间分布钙质泥岩等夹层，碳酸盐岩上覆下石炭统砂页岩及其残坡积土，对疏干漏斗的外扩有较大的限制作用，未来矿坑疏干对该村影响较小。

  扶村、山仔、石榴坡、曲东、庙坡：离矿区较远，在降落漏斗影响范围之外，偏离石灰岩的走向，降落漏斗外扩易受泥灰岩类夹层限制，未来矿坑疏干对这些村庄影响较小。

第二节 建议及措施

  一、调查区碳酸盐岩类岩溶发育程度及其连通性与地层走向、与泥质岩类夹层的分布有关，在空间存在各向异性，从而导致矿坑疏干过程降落漏斗的扩展也具有方向性。在开采过程，应对周边村庄加强地下水位及地面标高的监测，发现地基或建筑物发生较大变形，应在变形区与矿区之间地段增加勘探工作，根据勘探结果采取应对措施，如进行地基加固或对溶洞进行钻孔注浆、帷幕堵水等，减轻地下水位下降对环境的影响。

  二、未来矿坑排水疏干过程，须对周边民井水位进行长期观测，以确定降落漏斗外扩对周边含水层地下水位的影响程度，采取应对措施，如打深井、安装水管进行集中供水等，或利用矿坑排水进行集中供水。

  三、在降落漏斗影响范围，在地基土存在软塑状粘性土地段，应对建筑物进行沉降观测，这些地带主要分布于西涌、长坡、濂塘、垌尾等地，软塑状主要分布于低岗地与溶蚀平原的接触带或过渡带，软塑状的出现与地下水向低洼地带径流排泄、导致土层含水量增高有关。

  四、疏干漏斗形成后，应对影响范围的农田进行巡查，发现有塌陷迹象，应采取应对措施，陷落稳定后要及时回填。

  五、未来矿区开采，应建立地下水位、地面沉降、地面塌陷监测的网络体系，对所出现的地质环境问题做到早发现早治理。

  六、落入300m安爆距离内和处于疏干漏斗影响严重区的村庄，需要搬迁或采取其它防护措施。