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正文內(nèi)容

尾礦工程初步設(shè)計(jì)說(shuō)明書(編輯修改稿)

2025-04-03 17:12 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 頻率 P 時(shí)洪峰流量, m3/s; —— 單位換算系數(shù); Sp—— 頻率 P 時(shí)暴雨雨力, mm/h; μ —— 穩(wěn)定入滲, mm/h(取穩(wěn)定入滲為 ); F—— 庫(kù)區(qū)受水面積, F= ㎡ ; H24P=KP179。 H 24, 212424 npp HS ?? H24P—— 設(shè)計(jì)頻率 P 時(shí) 24 小時(shí)降雨量; KP—— 模比系數(shù)。重現(xiàn)期為 P 的經(jīng)驗(yàn)式參數(shù)指數(shù),取 P=2%、 10 P=1%、 P=%時(shí),由《尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)參考資料》附表Ⅲ — 4 查得 KP=、 KP=、 KP=。 H 24—— 年最大 24 小時(shí)降雨量均值, mm; H 24取 90mm。 n—— 暴雨遞減指數(shù),取值( n=n2=)。 洪水總量: Wtp=1000179。α 24179。 H24P179。 F 式中: Wtp—— 頻率 p 時(shí)洪水總量; H24P—— 頻率 p 時(shí) 24 小時(shí)降雨量, mm。 計(jì)算結(jié)果: 洪峰流量 : %=; %=; %=。 洪水總量: %=; %=; %=。 本次尾礦庫(kù)設(shè)計(jì)不做調(diào)洪,洪水全部由排水設(shè)施排出庫(kù)外或返回選廠。 尾礦壩 11 初期壩壩體設(shè)計(jì) 在保證初期庫(kù)容量的基礎(chǔ)上,考慮一定的安全超高,壩高初步定為 13m(清基清至基巖,由于缺少勘察資料,暫定 3m),相應(yīng)的壩頂標(biāo)高為 1890m。 參照已建成重力壩工程,初擬壩體斷面尺寸,通過(guò)穩(wěn)定和 應(yīng)力計(jì)算,再進(jìn)行修正。最后確定的斷面尺寸如下: 下游壩壩頂寬度 B=3m,最大壩長(zhǎng) L= 1:,外坡 1:,內(nèi)坡用 厚 C25 鋼筋混凝土護(hù)坡。 (一)構(gòu)造設(shè)計(jì) 根據(jù)規(guī)范要求取壩頂寬度為 3m,兩邊設(shè)防護(hù)欄桿進(jìn)行防護(hù),欄桿高 1m。壩頂面設(shè)傾向下游的橫坡,坡率 ? 。并設(shè)有排水管通向上游,并設(shè)止水。 壩體在施工運(yùn)行期間,為了防止季節(jié)性溫度變化發(fā)生伸縮變形和地基可能產(chǎn)生不均勻沉陷而引起的裂縫, 可沿壩軸線方向每隔一定距離設(shè)永久性橫縫,永久性橫縫做成豎直平面,不設(shè)鍵槽,縫內(nèi)不灌漿,從而將壩體分成彼此獨(dú)立的壩段。 混凝土重力壩的水泥用量較多,影響橫縫間距的主要因素是氣溫條件,由這一觀點(diǎn)出發(fā),其橫縫一般為 1520 米,本壩取 16 米,混凝土重力壩的橫縫為平面縫,縫寬取 1cm,縫內(nèi)用數(shù)層瀝青瑪締的脂毛氈填充。 12 橫縫內(nèi)設(shè)置止水,采用兩道止水,每側(cè)埋入混凝土的長(zhǎng)度為 20cm,中間設(shè)瀝青井,瀝青井呈方形,其一側(cè)用混凝土預(yù)制塊,預(yù)制塊厚5cm。瀝青井的尺寸為 15cm179。 15cm。井內(nèi)灌注的填料由Ⅱ號(hào)石油瀝青、水泥和石棉粉組成。井內(nèi)采用電加 熱的方法。第一道止水至上游壩面的距離應(yīng)有利于改善該部位的應(yīng)力,距壩上游為 碼 ,縫間貼瀝青油氈,第一道止水為金屬止水片用 厚的紫銅片。第二道止水用橡膠。其橫縫止水布置形式如圖 3- 3。 圖 3- 1 橫縫止水布置圖 (二 )地基處理 該地基經(jīng)過(guò)處理后首先應(yīng)該保證滿足下列要求: ,以承受壩體的壓力; ,以滿足壩基抗滑穩(wěn)定和減少不均勻沉降; ,以滿足滲透穩(wěn)定,控制滲流量; ,以防止巖體性質(zhì)在水的長(zhǎng)期作用 下發(fā)生惡橫縫止水片混凝土預(yù)制塊1 5179。1 5瀝青井φ 6電極鋼筋2上游面瀝青油毛氈填縫 13 化。 根據(jù)以上要求通過(guò)定性的分析可知,本工程的壩高為 36 米,所以該壩可以建在微風(fēng)化至弱風(fēng)化中上部基巖上。 基礎(chǔ)中存在的局部工程地質(zhì)缺陷,例如表層夾泥裂隙、強(qiáng)風(fēng)化區(qū)、碎石層等均結(jié)合基礎(chǔ)開挖予以挖除。 壩基的開挖設(shè)計(jì)中可采用階梯爆破、預(yù)裂爆破等方式,保證壩基巖體不致受到破壞或產(chǎn)生不良后果。對(duì)易風(fēng)化、泥化的巖體,也采用相應(yīng)的保護(hù)措施,及時(shí)地覆蓋開挖面。 (1)帷幕灌漿 帷幕的作用是在巖體中構(gòu)成比基巖相對(duì)透水性更小的地段,以防止?jié)B漏和降低揚(yáng)壓力。防滲帷幕應(yīng)符合下列要求: 和繞壩滲漏,防止其對(duì)壩基及兩岸邊坡穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響; 、斷層破碎帶、巖體裂隙充填物以及抗?jié)B性能差的巖層中產(chǎn)生滲透破壞; ,使壩基面滲透壓力和壩基滲漏量降至日、允許值以內(nèi); 。 在以上要求的指導(dǎo)下,壩基及兩岸的防滲措施可采用水泥帷幕灌 14 漿。本工程壩基防滲帷幕設(shè)一排,帷幕孔距為 2m。鉆孔穿過(guò)巖體的主要裂隙和層理,傾向上游 5176。考慮到工程地質(zhì)條件,地層的透水性,壩基揚(yáng)壓力,排水等因素,結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)研究確定,該帷幕的灌漿深度為 倍的壩高 ,即防滲帷幕的深度為 18m. (2)固結(jié)灌漿 固結(jié)灌漿的主要目的是:提高基巖的整體性和強(qiáng)度,降低地基的透水性。 本工程固結(jié)灌漿孔的布置采用梅花形淺孔,孔距、排距均為 4m,孔深 6m。灌漿壓力為 。 由于缺少壩址處的工程地質(zhì)情況和準(zhǔn)確地地形圖,筑壩方式有待最終調(diào)整。 尾礦堆積壩設(shè)計(jì) 后期尾礦堆積壩 ,壩高 H 堆 =23m(▽ 1890~▽ 1913),采用山坡土及坑口廢石堆筑子壩,每次堆積高度 2m,分層碾壓,尾礦在壩前均勻堆放,保持壩體協(xié)調(diào)上升,以便增強(qiáng)壩體的穩(wěn)定性。每年汛季之前必須提前筑好子壩,確保 所需的調(diào)洪庫(kù)容。 沿初期壩(擋水壩)壩頂向庫(kù)內(nèi)平移 4m 后再堆筑后期壩,以增強(qiáng)壩體的穩(wěn)定性 。后期壩以 1: 的總坡度堆筑,每一級(jí)子壩的上升高度為 ,子壩坡度為 1: ,壩頂寬度為 。 后期壩設(shè)計(jì)最終壩頂標(biāo)高 1913m。 15 后期壩壩外坡亦設(shè)縱、橫排水溝,縱向排水溝設(shè)在每個(gè)子壩壩頂內(nèi)側(cè);橫向排水溝從壩頂?shù)綁文_,每隔 20m 設(shè)一條,縱、橫排水溝互相連通,以保護(hù)壩面不受雨水 充蝕 ??v、橫向排水溝的斷面尺寸均為(寬179。深) 40179。 40cm,壁厚 30cm,采用漿砌石砌筑。 為滿足壩體安全及調(diào)洪要求,正常運(yùn)行干灘 L≥ 160m,安全超高△ h≥ 應(yīng)保證汛期最小干灘長(zhǎng)度不小于 70m;最小安全超高不小于 。 后期壩排滲 :為了使壩前尾礦盡快排水固結(jié),降低后期壩的浸潤(rùn)線,提高壩體強(qiáng)度,增強(qiáng)后期壩的穩(wěn)定性,后期壩內(nèi)設(shè)堆石排滲盲溝、塑料排滲管井 (圓形塑料盲溝,規(guī)格 MY100mm)。 盲溝斷面尺寸為底寬179。頂寬179。深: 179。 179。 ,堆石盲溝共 10 條,平行于壩軸線布置。 塑料排滲管井垂直于壩軸線方向,間距 10m,下端與堆石排滲盲溝連通 ,滲水通過(guò) DN100 的硬塑料集水管排出。 塑料盲溝抗壓強(qiáng)度高,且 恢 復(fù)性好, 并且 具有良好的耐腐蝕性能.耐酸 、 耐堿 , 耐紫外線 、 耐磨性良好,抗微生物、耐蛀、耐霉性特好 。 排滲管井與排滲盲溝共同組成后期壩的立體排滲系統(tǒng)。 以期降低壩內(nèi)浸潤(rùn)線。 在尾礦 堆積壩馬道內(nèi)側(cè)埋設(shè)測(cè)壓鋼管 ,以觀測(cè)壩體浸潤(rùn)線。 后期壩護(hù)坡:為防止雨水沖刷、滲流沖蝕,粉塵飛揚(yáng),后期壩外 16 坡采用塊石護(hù)坡,護(hù)坡厚度 ;也可種植草皮護(hù)坡。后期壩堆積到壩頂 1913m 標(biāo)高時(shí),壩頂用漿砌石砌 4m 寬,內(nèi)坡從壩頂向下 1m 范圍內(nèi)亦用漿砌石砌筑,坡度 1: ,以利于壩體的穩(wěn)定。 尾礦排放與筑壩: ,包括岸坡清理、尾礦排放、 壩體堆筑、壩面維護(hù)和質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié),必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和作業(yè)計(jì)劃及本規(guī)程精心施工。 、防汛、冬季冰下方礦和回水要求。尾礦壩堆積坡比不得陡于設(shè)計(jì)規(guī)定。 ,將樹木、樹根、草皮、廢石、墳?zāi)辜捌渌泻?gòu)筑物全部清除。若遇有泉眼、水井、地道或洞穴等,應(yīng)作妥善處理。清除雜物不得就地堆積,應(yīng)運(yùn)到庫(kù)外。在沉積灘內(nèi)不得埋有塊石、廢管件、支架及混凝土管墩等雜物。 岸坡清理應(yīng)作隱蔽工程記錄,經(jīng)主管技術(shù)人員檢查合格后方可充填筑壩。 ,應(yīng)于壩前 均勻放礦,維持壩體均勻上升,不得任意在庫(kù)后或一側(cè)岸坡放礦(修子壩后移放礦管時(shí)除外)。應(yīng)做到: a)粗粒尾礦沉積于壩前,細(xì)粒尾礦排至庫(kù)內(nèi),在沉積灘范圍內(nèi)不允許有大面積礦泥沉積 。 b)壩頂及沉積灘面應(yīng)均勻平整,沉積灘長(zhǎng)度及灘頂最低高程必 17 須滿足防洪設(shè)計(jì)要求; c) 礦漿排放不得沖刷初期壩和子壩,嚴(yán)禁礦漿沿子壩內(nèi)坡趾流動(dòng)沖刷壩體; d)放礦時(shí)應(yīng)有專人管理,不得離崗。 ,使壩體均勻上升,應(yīng)避免灘面出現(xiàn)側(cè)坡、扇形坡或細(xì)粒尾礦大量集中沉積于某端或某側(cè)。 、位置、同時(shí)開放的 數(shù)量、放礦時(shí)間以及水力旋流器使用臺(tái)數(shù)、移動(dòng)周期與距離,應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和作業(yè)計(jì)劃進(jìn)行操作。 ,應(yīng)采用 多管小流量的放礦方式 ,以利盡快形成灘面,并采用導(dǎo)流槽或軟管將礦漿引至遠(yuǎn)離壩頂處排放。 、事故期或由某種原因確需長(zhǎng)期集中放礦時(shí),不得出現(xiàn)影響后續(xù)堆積壩體穩(wěn)定的不利因素。 ,建有兩座以上尾礦堆積壩時(shí),不得將細(xì)粒尾礦排至尾礦堆積壩前,以免影響尾礦堆積壩的穩(wěn)定性。 ,可采用周邊放礦,形成防滲墊層,減少滲漏和落水洞事故。 。 ,或視具體情況選用以下維護(hù)措施: 18 a)坡面修筑人字溝或網(wǎng)狀排水溝; b)坡面植草或灌木類植物; c)采用碎石、廢石或山坡土覆蓋壩坡。 ,應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量檢查,檢查記錄需經(jīng)主管技術(shù)人員簽字后存檔備查。主要檢查內(nèi)容: a)子壩剖面尺寸,長(zhǎng)度、軸線位置及邊坡坡比; b)新筑子壩的壩頂及內(nèi)坡趾灘面高程、庫(kù)內(nèi)水位; c)尾礦筑壩質(zhì)量。 ,應(yīng)以土石及時(shí)分層夯實(shí)填平,并增設(shè)排水溝。 ,應(yīng)通 過(guò)表面觀測(cè)和挖深坑、槽探,查明裂縫的部位、寬度、長(zhǎng)度、深度、錯(cuò)距、走向等,分析裂縫的深度,可選用以下處理措施: a)對(duì)于縫深小于 5m 的裂縫可采用開挖回填法處理。開挖深度應(yīng)比裂縫盡頭深 ~ ,開挖長(zhǎng)度應(yīng)比縫端擴(kuò)展約 2m?;靥钔亮弦伺c原土料相同,回填時(shí)要求分層夯實(shí)。 b)對(duì)于較深的裂縫可采用灌漿法處理或上部開挖回填、下部灌漿的方法處理。灌漿的漿液可采用純粘土漿或粘土水泥漿,漿液濃度為30~ 50﹪。 ,可采取以下處理措施: 19 a)下游坡壓后戧加固壩體,后戧宜采用堆石料堆筑; b)放緩壩坡 ; c)降低壩體浸潤(rùn)線。 ,應(yīng)及時(shí)查明其成因,進(jìn)行處理。對(duì)于沉陷塌坑,應(yīng)進(jìn)行回填夯實(shí)處理;對(duì)于管涌塌坑,應(yīng)首先處理管涌后再進(jìn)行回填。 上游尾礦壩 壩高初步定為 13m(清基清至基巖,由于缺少勘察資料,暫定 3m),相應(yīng)的壩頂標(biāo)高為 1890m。 上游壩壩頂寬度 B=3m,最大壩長(zhǎng) L= 1:,外坡 1:,內(nèi)外坡鋪設(shè) 厚的 C20 混凝土保護(hù)層防沖刷 .. 后期尾礦堆積壩的堆筑、放礦方法與下游尾礦壩相同 ,在此不贅述 . 尾礦壩體穩(wěn)定分析 一般重力壩結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容 包括強(qiáng)度和穩(wěn)定的計(jì)算,重力壩抗滑穩(wěn)定及壩體應(yīng)力計(jì)算的荷載組合分為基本組合和特殊組合兩種,宜以正常放礦高度時(shí)的荷載組合作為基本組合。 本設(shè)計(jì)選取壩基面作為計(jì)算截面,其基本資料如下: 壩頂高程: 1890 m 河床基巖面高程: 1882m 漿砌石容重: 22kN/ 3m 20 漿砌石與基巖的摩擦系數(shù): ?f 抗剪斷系數(shù): ~39。?f 取 39。?f 地震設(shè)計(jì)烈度: Ⅶ度 實(shí)測(cè)最大風(fēng)速為: 15m/s 18 881:1:A B OP1P2G1G2G3U1U2 U3W1W2正常存礦高度1 2 313400 圖 32 壩體橫斷面荷載組合示意圖 (一)壩基面的作用荷載如圖 32,計(jì)算過(guò)程如下: 壩體自重:按照擬定的斷面將壩體分為三部分計(jì)算。 KNG 7 ????? KNG 3 1 6 818412 ???? KNG 3 0 ????? 水平壓力 : KNHP 221d1 ????? ? ; 02?P 垂直壓力 21 kNw )( ??????? ; 02?w 揚(yáng)壓力: (揚(yáng)壓力系數(shù)取 =? ) 01?U ; ? ? KNU )(2 ??????????? ;? ? ? ? KNU *013***213 ???? 。 地震慣性力: 水平向總地震慣性力: NFWCKQ ZH == ???? 各部分分力: 0iii iiWPQW??????? 地震慣性力計(jì)算剖面如圖 32 計(jì)算過(guò)程見表 61。 321 圖 3- 3 地震荷載計(jì)算圖 表 61 壩基面地震慣性力計(jì)算表 塊體 自重Wi(KN) 慣性力系數(shù)△ i Wi*△ i 總慣性力Q0(KN) 塊體慣性力Pi(KN) 對(duì)基礎(chǔ)中心力臂 (m) 對(duì)基礎(chǔ)中心力矩(KN*m) 1 2 3168 4752 3 ∑ 22 地震動(dòng)水壓力: 2210 =?????? HCKP ZH ?kN ; 01=P 對(duì)壩基面力矩: ?? NM == 。 01?M NPPP ?????? ??????? NMMM (二)壩基面穩(wěn)定計(jì)算 由規(guī)范 滑穩(wěn)定和壩基巖體進(jìn)行強(qiáng)度和抗滑穩(wěn)定計(jì)算屬于 1)承載能力極限狀態(tài),在計(jì)算時(shí),其作用和材料性能均應(yīng)以設(shè)計(jì)值代入。而壩體上、下游面混凝土拉應(yīng)力驗(yàn)算屬于 2)正常使用極限狀態(tài),其各設(shè)計(jì)狀態(tài)及各分項(xiàng)系數(shù) = ,即采用標(biāo)準(zhǔn)值輸入計(jì)算。此時(shí)結(jié)構(gòu)功能限值 C = 0。 荷載組合計(jì)算結(jié)果見下表。
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