【正文】 斜長片巖，~，松散3336176。角礫：灰色，主要成份為綠泥絹云斜長片巖，~，松散，5534176。角礫：灰色，主要成份為綠泥絹云斜長巖，~，松散坡度較小，坡頂面平整7739176。角礫：灰色，主要成份為綠泥絹云斜長片巖，~，尚應指出，上述斷面的尾礦野外特征僅代表最后堆積時的形態(tài)。該尾礦由采礦廢碴和選礦后形成的尾礦渣組成。尾礦渣粒徑較小。從1977年的地形圖可見，本礦自1951年開采以來至1977年，雖經(jīng)26年的開采，尾礦堆積量并不是很大。從本次實測尾礦邊坡堆積邊界與1977年地形圖對比可以看出，至2001年的24年間。該河流屬漢江上游的支流，從庫尾進入尾礦庫，沿庫底自西向東徑流。主要降雨期在每年的5～8月份，占全年降雨量的60～70%，雨后河水流量增大，多集水成洪。降雨過程中或雨后河水流量猛增，多集水成洪?！?。根據(jù)現(xiàn)場實地調(diào)查和已有資料，尾礦庫區(qū)無影響尾礦邊坡穩(wěn)定的活動性斷裂，但存在發(fā)生水石流的可能性，除此以外，無其他不良地質(zhì)作用。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》GB183062001的劃分，陜南石棉礦尾礦庫所處地區(qū)地震設防烈度為7度。4302986322246 86322537 陜西省冶金設計研究院第五章 尾礦庫主壩整改設計陜南石棉礦尾礦庫工程設計工作于1980年夏季由原陜西省冶金設計院設計（即西安有色冶金設計研究院的前身）。背水坡的坡度自上而下分別為1： 、1： 、1: ,壩體為土石混合壩。上、下游壩坡均采用干砌塊石護坡。暫停施工至2004年7月29日。 壩體滲透出逸點偏高 ，2005年汛期，—，占到最大壩高的一半。目前礦方雖然已經(jīng)采取了“上游防滲,下游排滲”的措施；但是其真正原因尚不清楚。 壩坡穩(wěn)定性核算陜南石棉礦尾礦壩上游坡為臨時坡，坡面高度（=），隨著尾礦的堆填，坡面高度越來越低；其坡比為1：，邊坡是穩(wěn)定的。，并分別就最高洪水位工況和地震工況進行計算。表51： 尾礦壩壩坡穩(wěn)定計算參數(shù)穩(wěn)定計算的參數(shù)部位粘聚力C(kPa/m3)內(nèi)摩擦角￠（度）天然重度kN/m3飽和重度kN/m3礦渣堆積壩28（1）、工況一最高洪水位情況，尾礦壩上游坡的穩(wěn)定計算成果示于表5—2。52176。46176。（2）、工況二正常加地震情況因為該地區(qū)處于7度地震區(qū)，需考慮地震作用。僅就在地震作用下采用擬靜力法的穩(wěn)定計算如下：地震作用下的水平慣性力： 式中：—；—；—質(zhì)點i的動態(tài)分布系數(shù)；g—重力加速度。 計算結(jié)果為地震作用下的安全系數(shù)為K=，大于《規(guī)范》規(guī)定的最小安全系數(shù)值[]。 尾礦壩壩坡的整改措施 根據(jù)以上的核算，陜南石棉礦尾礦壩的壩坡基本上是穩(wěn)定的，其抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)符合相關(guān)《規(guī)范》的要求。下游壩坡的出水量將會相當可觀，水流沿壩坡下泄，有可能造成沖刷破壞。，按照1：。 尾礦壩的觀測設施 陜南石棉礦尾礦壩已經(jīng)設置有相應的觀測設施，經(jīng)過整改加固工程措施以后，部分觀測設施被破壞的應當予以恢復。 尾礦壩的預警設施 陜南石棉礦尾礦壩下游居住有陜南石棉礦的職工和當?shù)氐牟糠肿?，為了更有效地保護當?shù)厝罕娚敭a(chǎn)的安全，在尾礦壩上按裝警報系統(tǒng)，一旦發(fā)生問題，拉響警報，讓群眾能夠及時轉(zhuǎn)移。同時為了在汛期的抗洪，一旦發(fā)生安全問題時的搶險，應當加固修整上壩道路。其中壩上游為斜槽，位于壩下的是涵洞，八十年代竣工的尾礦庫排洪系統(tǒng)為排洪隧洞和尾水渠；排洪斜槽沿右岸山坡布置，基礎(chǔ)座落在基巖上。斜槽斷面為雙跨矩形半圓頂拱型式。排洪斜槽的底坡隨地形變化。%。該尾礦庫所在的流域特征采用1/10000航測地形圖進行量算，流域特征基本參數(shù)如下：匯水面積： F=；溝道長度： L=；溝道比降： J=‰。Kp—相應于設計頻率P的經(jīng)驗系數(shù)。查《手冊》選擇相應參數(shù)并按上式計算，結(jié)果如表6—1所示。查《手冊》。根據(jù)《手冊》規(guī)定,該流域土壤最大蓄水量Im=，前期影響雨量Pa=2/3*Im=，流域的潛流百分數(shù)為20%，從產(chǎn)流過程中扣除時段潛流量。L—流域的長度(km)；J—沿流程L的平均比降；m—匯流參數(shù)； F—流域面積(km2),根據(jù)以上公式，采用試算法進行推算，將已知參數(shù)代入式64中計算出m值，假定Qm值，代入公式63，再將結(jié)果代入62式反復試算后，直到假定的Qm和計算的Q值相等，結(jié)果見表62；表62 推理公式法計算結(jié)果表 洪水頻率mτQm(m3/s)P=% 原設計中采用的數(shù)值 陜南石棉礦尾礦庫閉庫設計于2001年8月由西安有色冶金設計研究院完成， m3/s。即選取“推理公式法”。* 按照堰流形式計算，堰流公式為： Q == m B [2g]1/2 H3/2式中： Q:堰流流量（m3/s）； m:堰流流量系數(shù)；該進口為寬頂堰，流量系數(shù)取m=。 H:堰上水頭（m）；依據(jù)設計。應當按淹沒式進口即孔口進流公式進行計算.* 按照孔口進流計算，其計算公式為： Q == μω [2gh]1/2式中： Q:堰沒式進流流量（m3/s）； μ:孔流流量系數(shù)；這里取n=； ω:進口的過水斷面面積（m2）；w = m2； g：重力加速度；g = ； h:進流所需要的水頭（m）；h==；經(jīng)過計算，現(xiàn)狀的涵洞進口， m3/s。（2）涵洞洞身的過流能力 按照原設計計算成果，排洪涵洞的過流能力為80m3/s。（3）排洪隧洞的過流能力，,，%。采用均勻流計算公式進行計算。Q = ω c（ri）1/2 式中：ω 過水斷面面積（m2）；這里按明流計算，（即隧洞的直墻高），ω = ； c謝才系數(shù)；與涵洞的糙率和水力半徑有關(guān)，該涵洞為混凝土結(jié)構(gòu)，取糙率n=； c=；R 水力半徑（m），R=ω/X=； x過水斷面的濕周（m）； i隧洞的縱向坡降，取坡率i=%進行核算；， m3/s的洪水流量。 排洪設施的改造措施 m3/s的洪水流量。必須具有足夠的滯洪庫容，方可確保泄洪安全。 根據(jù)尾礦庫竣工的情況，在排洪設施的進口處又設有“L”型的溢流堰。如果兩個洪峰間隔時間較短即雙峰洪水過程，第一次洪水的水量來不及排出去，第二次洪水過程緊跟著發(fā)生；那么，*104 m3（），遠遠不能滿足調(diào)節(jié)洪水的要求。；但是庫區(qū)左岸堆存有大量的廢棄礦渣，要實施穩(wěn)定邊坡工程，需要將部分尾礦渣堆存進尾礦庫內(nèi)，如果不實施削坡處理，天氣降雨、洪水泄流，均會將尾礦渣沖刷進尾礦庫內(nèi)。 新建排洪隧洞方案， m3/s的洪水流量，來水與泄水能力差距較大，尾礦庫內(nèi)的滯洪庫容又不足，因此整改設計擬在尾礦庫的上游即庫尾另行設置攔洪壩，在尾礦庫的右岸單另開挖排洪隧洞的方案。1）、排洪隧洞設計,。擬定隧洞尺寸為（寬高），%；按照均勻流計算公式進行過流能力計算。 式中： Q—過流能力（m3/s）； A—過水斷面面積（m2）； C—謝才系數(shù),； n—隧洞糙率系數(shù)，；R—水力半徑（m），R=A/x；X—濕周（m）；i—涵洞比降，I = 。說明該斷面完全可以滿足隧洞內(nèi)處于明流流態(tài)。按照面積比例法計算?？卓谶M流計算公式： 式中： Q—需要宣泄的流量，Q=； μ—孔口進流的流量系數(shù)，； ω—孔口斷面面積 （ｍ2）； ｇ—重力加速度（m/s2） 經(jīng)過計算h= ，即當遇到200年一遇洪水時，不計流速水頭，不考慮攔洪庫的調(diào)節(jié)作用，攔洪壩前的最高洪水位將比隧洞洞頂內(nèi)緣高 。C、攔洪壩剖面的確定 石棉礦尾礦庫攔洪壩采用剝離的尾礦堆筑；，；上游壩坡坡比為1：，下游壩坡坡比為1：；上游面采用土工膜防滲；并對上、下游坡面采用干砌塊石護坡。按照面積比例法計算，*104m3。采用高切林公式計算， m3/s，小于原排洪設施可以通過的洪水流量。，進口形式為雙口、城門洞型，；泄洪時的庫水位，按照孔口進流公式進行計算： 式中： Q堰沒式進流流量，（m3/s）； μ孔流流量系數(shù)；這里取n=。 g重力加速度；g = h進流所需要的水頭（m）； 經(jīng)過計算，；即庫內(nèi)最高水位在（++=），泄洪安全。鑒于以上問題，在原尾礦壩的基礎(chǔ)上繼續(xù)加高尾礦壩，爭取得到所需要的滯洪庫容和必須的進流水頭。 方案比較（1）、新建攔洪壩和排洪隧洞方案* 新建攔洪壩和排洪隧洞方案可以將整個尾礦庫流域的洪水分成兩個部分。* 新建攔洪壩和排洪隧洞方案減輕了對尾礦庫主壩的壓力，有利于尾礦庫主壩的安全與穩(wěn)定。（２）、加高尾礦庫主壩方案陜南石棉礦尾礦壩已經(jīng)經(jīng)過了加高工程，且下游壩坡的出水點偏高。庫內(nèi)的尾礦渣系自然沉積而成，其承載能力有限，不僅影響到所加壩體的穩(wěn)定安全。推薦另建攔洪壩、新開排洪隧洞、流域洪水分開下泄的方案作為陜南石棉礦隱患處理整改措施方案。原設計為漿砌石重力壩，施工中經(jīng)過變更改為目前竣工的土石混合攔渣壩。柴區(qū)灣攔渣壩是施工中改為廢渣、土石混合料堆積的土石混合壩的。壩頂及下游壩坡均采用干砌塊石護坡。 排洪設施現(xiàn)狀柴區(qū)灣攔渣庫的洪水是通過位于右岸的排水箱涵將洪水排至石棉礦尾礦庫內(nèi)，依據(jù)西安有色冶金設計研究的設計成果，不考慮調(diào)節(jié)作用， m3/s的洪水流量。按照西安有色冶金設計研究院于2001年8月完成的《設計報告》。；，進水口底板高程卻抬高了（＝）。 壩坡現(xiàn)狀的穩(wěn)定核算* 穩(wěn)定計算參數(shù)柴區(qū)灣攔渣壩采用礦渣堆積而成，尾礦渣的計算參數(shù)如表71所示：表71： 穩(wěn)定計算參數(shù)穩(wěn)定計算的參數(shù)部位粘聚力C(kPa/m3)內(nèi)摩擦角￠（度）天然重度kN/m3飽和重度kN/m3礦渣堆積壩28* 攔渣壩壩坡的穩(wěn)定計算由于該地區(qū)地震烈度等級為7級，依據(jù)抗震設計規(guī)范的規(guī)定，需要計算地震作用工況 ，在洪水位情況下的水壓力有利于上游壩坡的穩(wěn)定性，因此這里僅就正常工況下遇到地震時的安全穩(wěn)定進行核算。安全系數(shù) ： 71表72： 壩坡穩(wěn)定計算成果表上游邊坡下游邊坡滑弧中心角95176。72176。33176。滑弧半徑滑弧長度條塊寬度地震力安全系數(shù)由表72可以看出，小于規(guī)范規(guī)定的最小安全系數(shù)值[]；，大于規(guī)范規(guī)定的最小安全系數(shù)[]，由此可判斷出上游壩坡是不穩(wěn)定的，下游壩坡基本穩(wěn)定；應該對上游壩坡采取工程措施，保證柴區(qū)灣攔渣壩的穩(wěn)定性，使其對整體工程不產(chǎn)生影響。本次整改措施為放緩上游邊坡，采用塊度較大的廢礦石對上游進行堆填，最后控制邊坡為1：。由于攔渣庫位于尾礦壩壩坡的左側(cè)，攔渣壩的滲水及壩面上的降雨直接沖刷尾礦壩的下游壩坡。 整改后攔渣壩的穩(wěn)定性整改后的上游邊坡為1：，仍然采用上述的計算參數(shù)，穩(wěn)定計算計算結(jié)果如表73所示：表73： 柴區(qū)灣攔渣壩上游壩坡穩(wěn)定計算成果表滑弧中心角100176。46176?；“霃交￠L度條塊寬度地震力安全系數(shù) 由表73所示的計算結(jié)果可知，當上游壩坡坡比堆填為1：，大于《規(guī)范》規(guī)定的最小安全系數(shù)[]，故整改后的壩體滿足穩(wěn)定性要求。柴區(qū)灣攔渣壩排洪涵管承擔了將攔渣庫內(nèi)的洪水泄入尾礦庫內(nèi)，排洪涵洞采用封閉的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 排洪涵管的過流能力考慮到涵管的斷面較小、斷面封閉、兩庫的水位差較大等特點，