【文章內(nèi)容簡介】 壩體穩(wěn)定要求，且初期壩壩頂寬度僅有 ，不符合《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》：“初期壩壩高小于 10m 時，壩頂最小寬度不宜小于 ” 的規(guī)定要求。（一）初期壩整治方案方案一：對初期壩下游坡采用漿砌石護(hù)坡，依據(jù)《漿砌石壩設(shè)計規(guī)范》等的相關(guān)要求，使初期壩下游坡比達(dá)到 1：，壩頂增寬至 ，壩面設(shè) BH= 壩面橫向排水溝。修建左右壩肩及壩前排水溝。修建排水明渠，將庫區(qū)排水引至下游河道。方案二：對初期壩下游坡采用堆石護(hù)坡，使初期壩下游坡比達(dá)到1：，壩面增寬至 。11 / 47修建左右壩肩及壩前排水溝。修建排水明渠，將庫區(qū)排水引至下游河道。方案二堆石護(hù)坡與原初期壩體結(jié)合不太緊密。因此設(shè)計選用方案一。（二）堆積壩整治方案新南村尾礦庫共堆積一級子壩，壩高 12 米，外坡比 1：。堆積壩存在無壩肩排水溝、外坡較陡且無排滲設(shè)施等問題。堆積壩壩體有塌陷、沖溝、裂縫等現(xiàn)象，經(jīng)壩坡抗滑穩(wěn)定計算分析，該壩體抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)小于規(guī)定值的 ，不能滿足壩體穩(wěn)定性要求。針對該庫上述問題，堆積壩采取以下整治方案：方案一：堆積壩壩高適當(dāng)降低，共設(shè)兩級子壩，壩高 5m，壩頂寬2m，對堆積壩外坡按外坡比 1： 進(jìn)行削坡 ,閉庫后總壩高 16m。 為了避免雨水沖刷等水流的破壞作用，防止鉆地動物打洞造穴，必須在下游面及壩頂面采用干砌石護(hù)坡。要求將塊石錯縫豎砌，緊靠密實(shí)，塞墊穩(wěn)固，大塊封邊，表面平整，砌石下設(shè)墊層。護(hù)坡所用石料要求新鮮堅硬、耐久，飽和抗壓強(qiáng)度不小于 40MPa。護(hù)坡范圍自壩頂至壩坡底。壩頂和內(nèi)外坡均采用 300～400mm 厚的塊石干砌護(hù)坡和護(hù)面。修建壩肩排水溝，排水溝斷面尺寸為 BH=，排水溝采用厚為 300～400mm 的塊石漿砌。排水溝沿壩肩處山體砌筑。在一、二級子壩壩面設(shè) BH= 壩面橫向排水溝，排水溝底部均用厚為 100mm 的碎石做墊層，排水溝采用厚為300～400mm 的塊石漿砌砌筑，與壩肩排水溝相連。12 / 47在第一級子壩壩內(nèi)設(shè)置兩根水平排滲管，排滲管采用Ф100mm 的 PVC 管，管的上左右開孔，孔排距為 80mm，每列中孔距為 50mm，孔的直徑大小為 5～10mm ，排滲管外包 400g/m2 的無紡?fù)凉げ家粚幼龇礊V層，然后用尼龍繩綁扎，防止尾砂進(jìn)入，排滲管垂直壩軸線布置，排滲管長為 24m。管的鋪設(shè)坡度為 1%，排滲管出口引向壩面排水溝。方案二：堆積壩壩高適當(dāng)降低，共設(shè)兩級子壩，壩高 5m，一級子壩壩頂寬 2m，二級子壩壩頂寬 3m，對堆積壩外坡按坡比 1： 進(jìn)行削坡。為了避免雨水沖刷等水流的破壞作用，壩坡壩面采用覆土植草護(hù)坡，覆土厚度大于 。修建壩肩排水溝，排水溝斷面尺寸為 BH=，排水溝采用厚為 300～400mm 的塊石漿砌砌筑。排水溝沿壩肩處山體砌筑。在第一、二級子壩壩面設(shè) BH= 壩面橫向排水溝，排水溝底部均用厚為 100mm 的碎石做墊層，排水溝采用厚為300～400mm 的塊石漿砌砌筑，與壩肩排水溝相連。方案一采用干砌石護(hù)坡，工程造價較高，在庫區(qū)兩側(cè)山體上修建有截洪溝，正常情況下庫內(nèi)沒有積水，因此不需要設(shè)置排滲設(shè)施，經(jīng)對比堆積壩整治選取方案二。 壩體施工要求壩體整治施工要求：該庫初期壩為漿砌石壩，外坡較陡，采用漿砌石護(hù)坡。堆積壩較陡，削坡后壩坡壩面采用覆土植草護(hù)坡，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計要求和相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行施工。施工時要求制訂施工程序，要求有資質(zhì)的建13 / 47筑施工單位與工程監(jiān)理單位進(jìn)行規(guī)范施工和監(jiān)理，確保工程質(zhì)量。（1）砌石體采用的石料應(yīng)符合下列規(guī)定：①石料應(yīng)新鮮、完整，質(zhì)地堅硬，不得有剝落層和裂紋。②毛石無一定規(guī)格形狀，單塊重量宜大于 25kg，中部或局部厚度不宜小于 20cm；塊石外形應(yīng)大致呈方形，上、下兩面基本平行且大致平整，無尖角、薄邊，塊厚宜大于 20cm；毛石、塊石最大邊長（長、寬、高）不宜大于 100cm；粗料石應(yīng)棱角分明，六面基本平整，同一面最大高差不宜大于石料長度的 3%，石料長度宜大于50cm，寬度、高度不宜小于 25cm。③取抗壓強(qiáng)度為 M40 的石料。（2）砌石體采用的骨料應(yīng)符合下列規(guī)定：①細(xì)骨料分天然砂和人工砂兩類。人工砂不應(yīng)包括軟質(zhì)巖、風(fēng)化巖石的顆粒。天然砂和人工砂最大粒徑均宜小于 5mm。②粗骨料（礫石、碎石）宜按粒徑分級；當(dāng)最大粒徑為 20mm時，分成 5～20mm 一級；當(dāng)最大粒徑為 40mm 時，分成 5～20mm和 20～40mm 兩級。（3）膠凝材料①砌石體的膠凝材料采用水泥砂漿。水泥的強(qiáng)度等級采用。水泥砂漿采用的強(qiáng)度標(biāo)號為 10MPa。②膠凝材料宜適量參入外加劑和摻和料，最優(yōu)摻量應(yīng)通過試驗(yàn)確定。（4）砌石體的設(shè)計密度砌石體的設(shè)計密度范圍：毛石砌石體：2100～2350kg/ m 3，塊石砌石體：2200～2400kg/m 3，粗料砌石體： 2300～2500kg/ m 3。（5）根據(jù)《巖土工程勘察報告》可知當(dāng)?shù)赜谐渥愕慕ú氖?，可以用來修筑壩體，砌石體所用材料宜采用當(dāng)?shù)氐慕ú氖稀?4 / 47①砌石體的設(shè)計密度范圍：毛石砌石體：2100～2350kg/ m 3，塊石砌石體：2200～2400kg/ m 3，粗料砌石體：2300～2500kg/m 3。②砌石體的線膨脹系數(shù)控制在（6～8）10 6/176。C 范圍內(nèi)。（6）護(hù)坡所需材料立足于庫區(qū)周圍，就地、就近取材，減少棄料，少占或不占農(nóng)田，便于開采、運(yùn)輸和壓實(shí)。（7）初期壩采用漿砌石護(hù)坡，施工前要求清除掉該處地表腐植土層和弱軟地層，清理壩基、岸坡及鋪蓋地基時，應(yīng)將樹木、草皮、樹根、亂石等全部清除。（8）壩肩岸坡的開挖清理工作，宜在填筑前完成，禁止邊填筑邊開挖。清除出的廢料，應(yīng)全部運(yùn)出壩外，并堆放在指定場地。（9）凡壩基和岸坡易風(fēng)化、易崩解的巖石和土層，開挖后不能及時回填者，應(yīng)留保護(hù)層。對巖石也可噴水泥砂漿或混凝土保護(hù)。（10）砌筑護(hù)坡前，壩坡應(yīng)按規(guī)定對壩面進(jìn)行整修工作，坡面應(yīng)符合設(shè)計要求； 庫面整治方案 庫面整治新南村尾礦庫庫區(qū)沉積灘面存在局部塌陷，庫面由堆積壩壩頂向庫尾傾斜，坡度約 1%。為確保閉庫后庫區(qū)積水能順利排出庫區(qū)，庫面采用以下整治方案：庫面由庫尾向二級子壩壩頂方向漸低，坡度為約 2%。填平庫面局部塌陷，庫面覆土厚 。引入適應(yīng)當(dāng)?shù)靥囟ㄍ寥?、小氣候和尾礦水分條件的當(dāng)?shù)刂参锓N，快速生長成先鋒群落，而后通過自然演替過程，形成多樣性穩(wěn)定、自衍的頂極植物群落。 庫面整治施工要求庫區(qū)地表平整：按庫區(qū)綜合整治與排水要求實(shí)施，重整地表15 / 47坡度以防徑流匯集。庫區(qū)穩(wěn)固：在庫面上撒肥料、草、豆科和谷物種子的混合料，然后澆水。此項(xiàng)措施實(shí)施可有效降低風(fēng)、水對庫面的侵蝕，減少粉塵危害。植被工程：引入適應(yīng)當(dāng)?shù)靥囟ㄍ寥?、小氣候和水分條件的當(dāng)?shù)刂参锓N，快速生長成先鋒群落，而后通過自然演替過程，形成多樣性穩(wěn)定、自衍的頂極植物群落，加快尾砂風(fēng)化和土質(zhì)化，縮短庫區(qū)恢復(fù)和土地利用所花時間。短期植被可以用草作為初始的地表覆蓋。在雨季撒草籽、沙柳、蘆葦，長勢好，易于成活，可達(dá)到迅速植被效果，且工程恢復(fù)費(fèi)用低。土地復(fù)墾利用：在植被工程成功后 3～5 年實(shí)施。并嚴(yán)格控制區(qū)域。在壩頂周圍不允許復(fù)墾。在閉庫恢復(fù)工程實(shí)施過程中，嚴(yán)禁放牧。 庫區(qū)復(fù)墾復(fù)墾時要考慮影響植物生長的因素，如：土壤沙化對植物生長的影響、金屬離子的影響、局部小氣候?qū)χ参锷L的影響等。尾礦庫的復(fù)墾治理建議采用生物措施與工程措施協(xié)同進(jìn)行的方法，進(jìn)行綜合治理。以工程措施為保障，以生物措施為根本，逐步實(shí)現(xiàn)全面治理。以生物措施為根本，即首先選擇抗性強(qiáng)的植物品種，如蘆葦、狗尾巴草、紫苜蓿、刺槐、山楊等。其次為植物生長創(chuàng)造良好的生存條件，以增強(qiáng)其自身抗性，同時保護(hù)已成活的植物，鞏固治理成果。采取的辦法有：人工換土，改善土壤的理化性質(zhì)，增強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)含量，促進(jìn)根系生長；加強(qiáng)管理，土壤干旱或長時間不下雨時注意澆水；防風(fēng)16 / 47固沙，給植物生長創(chuàng)造相對優(yōu)良的小環(huán)境。編設(shè)防風(fēng)障，降低地表風(fēng)速，從而使沙粒在大風(fēng)天飛不到空中，只在地表移動，直至固定不動。設(shè)置降沙帶，避免新栽植物沙埋。 尾礦庫排洪系統(tǒng)整治方案 排洪系統(tǒng)整治方案對比新南村尾礦庫原排水采用 φ300 排水涵管，管路局部已塌陷，尾礦壩壩肩未設(shè)置壩肩截水溝和馬道排水溝，尾礦庫上游攔洪壩筑壩不規(guī)范，不能有效阻擋尾礦庫上游來水進(jìn)入庫內(nèi)，尾礦庫調(diào)洪庫容不足，防洪排水設(shè)施不能夠滿足 100 年一遇洪水重現(xiàn)期的防洪要求。尾礦庫排洪系統(tǒng)整治方案對比如下：排水系統(tǒng)整治有修復(fù)和封堵兩種方案。原排水涵管連接采用蛇皮袋包裹的軟連接方式，接頭處極不牢靠，現(xiàn)場已出現(xiàn)因排水涵管不均勻沉降，而造成庫內(nèi)礦砂順排水涵管流失，庫面出現(xiàn)局部塌陷的現(xiàn)象。該排水涵管斷面尺寸較小，不符合設(shè)計規(guī)范。因此閉庫設(shè)計采取將原排水涵管進(jìn)行封堵的方法。庫內(nèi)排水利用壩面壩肩排水溝和排滲管，將庫內(nèi)積水排入尾礦庫下游河道。排洪設(shè)施方案有攔水壩、排水涵管、排水隧洞、排水斜槽、溢洪道、截洪溝等。該庫匯水面積較小，山體較厚。該庫不需要設(shè)置攔水壩。排水隧洞、排水斜槽和排水涵管工程量較大，費(fèi)用較高，不適合該尾礦庫。考慮該庫實(shí)際情況，排洪設(shè)施采用截洪溝、壩面、壩肩和壩前排水溝將庫區(qū)山體匯水引入尾礦壩下游河道。 排洪系統(tǒng)整治方案具體整治方案如下：封堵原有排水涵管。在庫面稍高處沿山體修建 BH=800800m2 截洪溝，排水溝采用厚為 300～400mm 的塊石漿砌砌筑， 在保證依山體而建的情17 / 47況下，坡度、坡降和截洪溝溝長均依實(shí)際地形而定。截洪溝與壩肩排水溝相連。閉庫后庫區(qū)外匯水經(jīng)截洪溝壩肩排水溝流入初期壩下游河溝中。庫區(qū)內(nèi)匯水經(jīng)壩面橫向排水溝壩肩排水溝流入初期壩下游河溝中。庫區(qū)內(nèi)不積存雨水。 排洪系統(tǒng)整治方案施工要求（1）根據(jù)《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計規(guī)范》（GB5004695）第 條、第 條可知：混凝土應(yīng)選用鋁酸三鈣含量不大于 5%的普通硅酸鹽水泥或抗硫酸鹽硅酸鹽水泥，排水截洪溝建成后應(yīng)進(jìn)行表面涂料勾縫。（2）截洪溝及壩肩排水溝為漿砌石結(jié)構(gòu)，應(yīng)嚴(yán)格按照結(jié)構(gòu)圖設(shè)計要求施工；（3）排水設(shè)施所用的石料必須質(zhì)地堅硬，其抗水性、抗凍性、抗壓強(qiáng)度、幾何尺寸均應(yīng)滿足設(shè)計要求；（4）露于排水設(shè)施表面的石料，應(yīng)采用平砌法，力求平整美觀。 尾礦庫觀測設(shè)施整治方案根據(jù)《選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計規(guī)范》第 條“4 級及 4 級以上的尾礦壩，應(yīng)設(shè)置壩體位移和壩體浸潤線的觀測設(shè)施。必要時還宜設(shè)置孔隙水壓力、滲透水量及其渾濁度的觀測設(shè)施?！?尾礦庫初期壩較低，庫容較小，因此，閉庫設(shè)計不再增加尾礦庫的觀測設(shè)施。 周邊環(huán)境整治方案 周邊環(huán)境現(xiàn)狀該尾礦庫為山谷型尾礦庫，位于欒川縣廟子鄉(xiāng)新南村橋廟溝，初期壩型為漿砌石拱壩（壩高 6m，壩長 18m），目前總壩高 18m，堆積庫容約 萬 m3。下游為荒溝，50m 處為橋廟溝，橋廟溝與尾18 / 47礦庫下游荒溝程丁字型，橋廟溝對岸為高大山體，下游無居民、水源地、水產(chǎn)基地和重要工業(yè)設(shè)施。庫區(qū)無積水，沉積灘面較為平整，庫區(qū)兩邊山坡較陡，植被良好，無山體滑坡、塌方和泥石流情況，山體無異常和急變。庫區(qū)無違章爆破、采石和建筑，無違章進(jìn)行尾礦回采、取水，無外來尾礦、廢石、廢水和廢棄物排入。 周邊環(huán)境整治應(yīng)加強(qiáng)對尾礦庫周邊環(huán)境的監(jiān)視和維護(hù)，避免尾礦庫庫遭受到自然和人為的破壞。（1）未經(jīng)技術(shù)論證和安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門的批準(zhǔn)，任何單位和個人不得隨意將設(shè)計以外的尾礦、廢料或廢水入庫。（2）未經(jīng)技術(shù)論證和批準(zhǔn)，任何單位和個人不得在庫區(qū)從事挖砂活動。嚴(yán)禁在庫區(qū)爆破、濫挖礦砂等危害庫區(qū)安全的活動。（3）必須經(jīng)常巡視庫區(qū)周邊環(huán)境，發(fā)現(xiàn)滑坡及異?，F(xiàn)象及時處理。（4）壩頂及庫區(qū)內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)計以外的其他任何建筑物或設(shè)施的建設(shè)。（5）完善庫區(qū)上游及兩邊的截洪溝，減少汛期入庫雨水量，確保尾礦庫安全。 尾礦庫失事后的波及范圍該尾礦庫初期壩型為漿砌石拱壩（壩高 6m，壩長 18m），目前總壩高 18m，堆積庫容約 萬 m3。下游為荒溝，50m 處為橋廟溝，橋廟溝與尾礦庫下游荒溝程丁字型，橋廟溝對岸為高大山體，下游無居民、水源地、水產(chǎn)基地和重要工業(yè)設(shè)施。尾礦庫一旦失事，下游河溝有一定的減災(zāi)空間，會對下游環(huán)境造成污染。根據(jù)圣?維南潰壩理論類比分析，尾礦庫庫潰壩后尾礦淹沒影響19 / 47區(qū)域長度約為 80 倍尾礦庫總壩高，該尾礦庫總壩高為 18m，尾礦庫潰壩后淹沒影響區(qū)域長度約為 1440m。潰壩后壩軸線處淹沒高度可按圣?維南潰壩理論類比分析。根據(jù)該理論該尾礦庫潰壩后壩址處的尾礦高度約為 4/9 倍尾礦庫總壩高，約為 8m；潰壩后距主壩 處灰水淹沒河床的高度約為總壩高的1/10，約為 ；距主壩 1km 處灰水淹沒河床的高度約為總壩高的1/20，約為 ；距主壩 2km 處灰水淹沒河床的高度約為總壩高的1/40，約為 ；距主