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尾礦庫的另一種種美——尾礦庫的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收

作者:admin 發(fā)布日期: 2020-04-20 二維碼分享

一、尾礦庫的設(shè)計(jì)


(1)選址原則

尾礦庫選址的主要原則有:①不宜位于工礦企業(yè)、大型水源地、水產(chǎn)基地和大型居民區(qū)上游;②不應(yīng)位于全國和省重點(diǎn)保護(hù)名勝古跡的上游;③應(yīng)避開地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、不良地質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重區(qū)域;④不占或少占農(nóng)田,不遷或少遷村莊;⑤不宜位于有開采價(jià)值的礦床上面;⑥匯水面積小,有足夠的庫容和初、終期庫長;⑦筑壩工程量小,生產(chǎn)管理方便;⑧尾礦運(yùn)輸距離短,能自流或揚(yáng)程小。

(2)根據(jù)《尾礦壩設(shè)計(jì)手冊》相關(guān)內(nèi)容,在巖基上筑壩,按筑壩材料可選擇的壩型有均質(zhì)土壩、碾壓式土石壩、堆石壩、混凝土壩、漿砌石壩等。由于混凝土壩及漿砌石壩工程造價(jià)高,施工條件復(fù)雜,透水性差,故設(shè)計(jì)決定尾礦庫初期壩不采用混凝土壩及漿砌石壩?,F(xiàn)對均質(zhì)土壩、堆石壩及碾壓式土石壩3種壩型比較如下:

1)均質(zhì)土壩壩體主要由一種土料筑成,但對土料的質(zhì)量及土方量要求高。根據(jù)現(xiàn)場勘查及工程勘察報(bào)告,土料的質(zhì)量和土方量均滿足不了要求,需另外選取料場,額外增加了運(yùn)輸費(fèi)用,從而提高了工程造價(jià),同時(shí)不利于增大尾礦庫庫容及尾礦壩的排滲要求。

2)堆石壩壩體由級配良好的石料和防滲體筑成,具有良好的透水性及穩(wěn)定性。但是,該尾礦庫距離采石場較遠(yuǎn),石料需外購,提高了工程造價(jià),經(jīng)濟(jì)性差;同時(shí),堆石壩的施工難度大,筑壩材料要求高。考慮尾礦庫施工建設(shè)的實(shí)際情況,暫不采用該壩體類型。

3)碾壓式土石壩是由土石混合料碾壓筑壩而成,具有良好的穩(wěn)定性及安全性,同時(shí)筑壩材料可就地取材,減少了工地的外線運(yùn)輸量,節(jié)省了大量水泥、木材和鋼材;壩體防滲體可利用土工織物,易于解決,降低了工程造價(jià)。根據(jù)現(xiàn)場勘察,庫區(qū)可以開采土石料,運(yùn)輸距離近,成本低,可有效地增加尾礦庫庫容,而且壩體的排滲要求可通過排滲盲溝實(shí)現(xiàn),達(dá)到了降低尾礦庫壩體浸潤線的基本要求。通過對各種壩型可行性的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較分析,充分考慮安全、合理、經(jīng)濟(jì)的原則,陽山尾礦庫初期壩采用碾壓式土石壩。

二、尾礦庫的建設(shè)施工

1.土方開挖主要有壩基開挖、岸坡壩肩開挖、黏土斜墻齒槽開挖等。

1)壩基開挖。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,該工程壩基開挖僅需將表層腐殖土清除,開挖深度80cm左右。因此,開挖作業(yè)主要使用挖掘機(jī)直接開挖至設(shè)計(jì)要求土層。

2)岸坡壩肩開挖。岸坡壩肩開挖前先在坡頂周邊挖一條50cm×50cm的截水溝,避免雨水進(jìn)入工作面影響邊坡穩(wěn)定。岸坡開挖首先是人工自上而下將灌木、雜草清除,之后挖掘機(jī)沿各層上壩公路逐層自上而下開挖至設(shè)計(jì)要求,局部人工修整,使壩面平順。岸坡開挖土石方均用自卸車運(yùn)至庫區(qū)內(nèi)指定的棄料場。

3)黏土斜墻齒槽開挖。黏土斜墻齒槽開挖在斜墻施工前進(jìn)行,先使用挖掘機(jī)開挖,然后人工修整,齒槽開挖完成后立即根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行變更,鋪設(shè)復(fù)合土工膜,同時(shí)進(jìn)行斜墻的黏土填筑施工。


2.鋼筋混凝土澆筑

鋼筋混凝土澆筑主要涉及雙格排水斜槽、排水管及連接井等。

1)按澆筑流程施工:①雙格排水斜槽主要為基槽開挖—墊層澆筑—斜槽底板澆筑—斜槽槽身澆筑;②排水管主要為基槽開挖—墊層澆筑—排水管基座澆筑—管身澆筑;③連接井主要為基槽開挖—墊層澆筑—連接井底板澆筑—連接井井身澆筑。

2)按工序施工:結(jié)合面處理;模板制作與安裝;鋼筋預(yù)制與安裝;沉降縫施工,包括止水預(yù)制、瀝青木板制作與安裝;混凝土攪拌、入倉及澆筑過程中混凝土振搗;模板拆除及混凝土養(yǎng)護(hù)等。


3.土石方填筑

土石方填筑主要用于壩體填筑。主壩體填筑為風(fēng)化料,黏土斜墻填筑料為黏土,排水棱體為石料填筑。

1)土料填筑。壩體土石方填筑施工前,首**行生產(chǎn)性試驗(yàn)(包括風(fēng)化料試驗(yàn)與黏土試驗(yàn)),確定了開挖碾壓機(jī)具、行車速度、鋪料方式、鋪層厚度、碾壓次數(shù)、含水量、壓實(shí)前后的級配、孔隙率、干容重、滲透系數(shù)等。主要進(jìn)行開挖和填筑施工參數(shù)試驗(yàn):①開挖試驗(yàn)包括開采方式、開采機(jī)械、開采效果等;②填筑試驗(yàn)包括鋪料方式、鋪層厚度、碾壓方式及質(zhì)量、碾壓次數(shù)、含水量調(diào)整等。通過試驗(yàn)確定合理的碾壓施工參數(shù),如顆粒級配、干密度、滲透系數(shù)、壓縮系數(shù)和抗剪強(qiáng)度以及壓實(shí)層的孔隙率、干密度和壓實(shí)系數(shù)等。

填筑程序?yàn)閴瘟贤谘b、壩料運(yùn)輸、卸料、灑水、攤鋪平整、振動(dòng)碾壓和質(zhì)量檢驗(yàn)等。

2)排水棱體施工。壩基開挖完成后,在填筑風(fēng)化料的同時(shí),進(jìn)行排水棱體施工。棱體堆石料購買于指定的采石場。其施工流程為:基礎(chǔ)處理—無紡布鋪設(shè)—碎石墊層鋪設(shè)—棱體塊石鋪設(shè)—人工理坡。具體施工:①基礎(chǔ)處理?;A(chǔ)開挖完成后,由于挖掘深度超過了圖紙預(yù)定的高程,選擇用砂石混合料回填至標(biāo)高84.00m,再進(jìn)行排水棱體石料填筑。②無紡布鋪設(shè)。基礎(chǔ)處理完成并驗(yàn)收合格后,鋪設(shè)無紡布,采取縫接,棱體內(nèi)坡無紡布鋪設(shè)在壩體填筑期間進(jìn)行。③墊層。墊層料用外購的瓜米石,自卸車運(yùn)輸,后退法卸料,挖掘機(jī)攤鋪,人工鋪筑平整。④棱體塊石鋪設(shè)。棱體石料堆砌分層進(jìn)行,挖掘機(jī)平整,理坡;棱體施工**石料有良好的級配,開挖時(shí),選擇合適的爆破參數(shù),減少細(xì)料。⑤人工理坡。挖掘機(jī)理坡至設(shè)計(jì)要求后,人工在表面用塊石干砌。


4.土工合成材料鋪設(shè)

土工合成材料鋪設(shè)主要包括復(fù)合土工膜、無紡?fù)凉げ嫉匿佋O(shè)施工。壩面黏土斜墻之間鋪設(shè)復(fù)合土工膜12000m2,其規(guī)格為兩布一膜(200g/m2/0.5mm/200g/m2)。在排水棱體與壩面間鋪設(shè)土工布1400m2,規(guī)格為400g/m2。施工前完成材質(zhì)檢驗(yàn)及焊接試驗(yàn)。按技術(shù)要求對每批土工合成材料的斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長率、頂破強(qiáng)度、撕破強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度、滲透系數(shù)、耐靜水壓、厚度、單位面積質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn),檢測合格的產(chǎn)品方可用于施工。土工膜鋪設(shè)力求平整,張拉不宜過緊,要略有松弛,**其與土體的密貼、平服,并清除氣泡,以適應(yīng)變形,鋪設(shè)時(shí)按設(shè)計(jì)要求焊接或搭接。同時(shí),及時(shí)進(jìn)行下一道工序,縮短土工膜暴露時(shí)間。


5.漿砌石施工

漿砌石施工主要涉及副壩、壩面排水溝等。砌筑采用坐漿法,在鋪設(shè)灰漿前,將石料灑水濕潤,不得殘留積水,塊石砌體灰縫厚度一般為20~30mm,砂漿飽滿,較大空隙先用砂漿填塞后用碎石嵌實(shí),不得采用先擺碎石塊后塞砂漿或干填碎石塊的方法。

砌筑時(shí)砌體上下錯(cuò)縫并保持砌面平整,必須設(shè)置拉結(jié)石。拉結(jié)石應(yīng)均勻分布、相互錯(cuò)開,一般每隔9.7m墻面至少設(shè)置一塊。砌體采用水泥砂漿勾縫,保持塊石砌合的自然接縫,力求美觀、勻稱、塊石形狀突出,表面平整。勾縫前先將槽縫沖洗干凈,不得殘留灰渣和積水,并保持縫面濕潤。當(dāng)勾縫完成、砂漿初凝后,砌體表面刷洗干凈,并灑水養(yǎng)護(hù)。砌體外露面需在砌筑后12~28h及時(shí)養(yǎng)護(hù),保持外露面濕潤,養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

三、尾礦庫驗(yàn)收

尾礦庫工程建設(shè)完成之后,需要有一個(gè)較長的試運(yùn)行時(shí)間,達(dá)到安全無問題之后,才能組織驗(yàn)收。因此,尾礦庫建設(shè)按期完工之后,不可能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)收。國家規(guī)定尾礦庫試運(yùn)行時(shí)間是3個(gè)月,而地方規(guī)定是3~6個(gè)月,以增加安全系數(shù)。試運(yùn)行期間要觀察是否有壩體滲漏、沉降、位移,觀測數(shù)據(jù)是否達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn),能否做到安全使用等問題。工程驗(yàn)收前,需準(zhǔn)備好峻工圖紙,有關(guān)設(shè)計(jì)變更的說明和記錄,試驗(yàn)、質(zhì)量檢驗(yàn)及測量成果,隱蔽工程的檢查記錄,竣工工程施工說明、清單,施工大事日志等。工程結(jié)束,投入使用。

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