GB 51118-2015 尾礦堆積壩排滲加固工程技術(shù)規(guī)范_第1頁
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文檔簡介

專用

人人文庫

中華人民共和國國家標準

尾礦堆積壩排滲加固工程技術(shù)規(guī)范

Technicalcodefordrainage-consolidation

oftailingsembankment

GB51118-2015

主編部門:中國冶金建設專用協(xié)會

批準部門:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部

施行日期:2016年5月1日

人人文庫

中國計劃出版社

2015北京

中華人民共和國國家標準

尾礦堆積壩排滲加固工程技術(shù)規(guī)范專用

GB51118-2015

中國計劃出版社出版

網(wǎng)址:www.jhpress.com

地址:北京市西城區(qū)木樨地北里甲11號國宏大廈C座3層

郵政編碼:100038電話:(010)63906433(發(fā)行部)

新華書店北京發(fā)行所發(fā)行

三河富華印刷包裝有限公司印刷

850mm×1168mm1/323.25印張80千字

2016年3月第1版2016年3月第1次印刷

人人文庫統(tǒng)一書號:1580242·861

定價:20.00元

版權(quán)所有侵權(quán)必究

侵權(quán)舉報電話:(010)63906404

如有印裝質(zhì)量問題,請寄本社出版部調(diào)換

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部公告

第890號

住房城鄉(xiāng)建設部關(guān)于發(fā)布國家標準

《尾礦堆積壩排滲加固工程技術(shù)規(guī)范》

的公告

專用

現(xiàn)批準《尾礦堆積壩排滲加固工程技術(shù)規(guī)范》為國家標準,編

號為GB51118—2015,自2016年5月1日起實施。其中,第

3.0.4條為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。

本規(guī)范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版

發(fā)行。

中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部

人人文庫2015年8月27日

前言

本規(guī)范是根據(jù)住房城鄉(xiāng)建設部《關(guān)于印發(fā)〈2010年工程建設

標準制訂、修訂計劃〉的通知》(建標〔2010〕43號)的要求,由中冶

集團武漢勘察研究院有限公司會同有關(guān)單位共同編制完成。

本規(guī)范在編制過程中,編制組進行了廣泛調(diào)查研究,結(jié)合近年

來有關(guān)規(guī)范的執(zhí)行、新技術(shù)的應用和工程實踐經(jīng)驗的總結(jié),征求了

國內(nèi)有關(guān)生產(chǎn)、科研、設計等單位的意見,經(jīng)多次討論和反復修改,

先后形成征求意見稿和送審稿,最后經(jīng)審查定稿。

本規(guī)范共8章和3個附錄,主要內(nèi)容包括:專用總則,術(shù)語和符號,

基本規(guī)定,勘察,設計,施工,檢驗、監(jiān)測與驗收,安全與環(huán)保等。

本規(guī)范中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。

本規(guī)范由住房城鄉(xiāng)建設部負責管理和對強制性條文的解釋,

由中國冶金建設協(xié)會負責日常管理,由中冶集團武漢勘察研究院

有限公司負責技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如有意見和建議,請

寄送中冶集團武漢勘察研究院有限公司(地址:湖北省武漢市青山

區(qū)冶金大道17號,郵政編碼:430080,E-mail:WKdjb2011@126.

com)。

本規(guī)范主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:

主編單位:中冶集團武漢勘察研究院有限公司

參編人人文庫單位:中國恩菲工程技術(shù)有限公司

中冶長天國際工程技術(shù)有限公司

長沙有色冶金設計研究院有限公司

中冶北方工程技術(shù)有限公司

中冶沈勘秦皇島工程技術(shù)有限公司

中國五環(huán)工程有限公司

·1·

河海大學

中冶沈勘工程技術(shù)有限公司

馬鞍山長江地質(zhì)工程公司

吉林延邊華冶排滲工程有限公司

武漢鋼鐵集團礦業(yè)公司

江西銅業(yè)集團公司

主要起草人:萬凱軍徐牧明陳洪全張明云岑健

袁兵陳章友滕志國趙永志高偉

丁家平辛利伍張元瑞付文堂劉曙

馮模倫

主要審查人:田文旗王立忠郭天勇林頌恩楊春富

李明陽袁永強劉耀峰王專用樹

人人文庫

·2·

目次

1總則…………………(1)

2術(shù)語和符號………………(2)

2.1術(shù)語……………………(2)

2.2符號……………………(3)

3基本規(guī)定…………………(4)

4勘察…………………(6)

4.1一般規(guī)定………………(6)

4.2勘察技術(shù)要求……………專用(6)

4.3水文地質(zhì)測試……………(9)

4.4勘察成果報告……………(11)

5設計…………………(13)

5.1一般規(guī)定………………(13)

5.2滲流計算與穩(wěn)定性分析…………………(13)

5.3貼坡排滲………………(14)

5.4排滲管排滲……………(15)

5.5管井排滲………………(16)

5.6垂直-水平聯(lián)合排滲………(18)

5.7虹吸人人文庫排滲………………(20)

5.8輻射井排滲……………(22)

6施工…………………(25)

6.1一般規(guī)定………………(25)

6.2貼坡排滲………………(26)

6.3排滲管排滲……………(27)

6.4管井排滲………………(29)

·1·

6.5垂直-水平聯(lián)合排滲………(31)

6.6虹吸排滲………………(33)

6.7輻射井排滲……………(33)

7檢驗、監(jiān)測與驗收…………(36)

7.1一般規(guī)定………………(36)

7.2檢驗……………………(36)

7.3監(jiān)測……………………(38)

7.4驗收……………………(39)

8安全與環(huán)?!ǎ矗保?/p>

附錄A尾礦滲透變形室內(nèi)試驗要點………(43)

附錄B尾礦堆積壩排滲加固設施類型及其適用條件……(45)

附錄C出水量估算…………(47)

本規(guī)范用詞說明………………專用(52)

引用標準名錄…………………(53)

附:條文說明…………………(55)

人人文庫

·2·

Contents

1Generalprovisions………(1)

2Termsandsymbols………(2)

2.1Terms…………………(2)

2.2Symbols………………(3)

3Basicrequirements………(4)

4Investigation………………(6)

4.1Generalrequirements……(6)

4.2Technicalrequirementsforinvestigation…專用(6)

4.3Hydrogeologicaltest……(9)

4.4Investigationresultsreport………………(11)

5Design……………………(13)

5.1Generalrequirements……(13)

5.2Seepagecalculationandstabilityanalysis…(13)

5.3Fitting-slopedrainage……(14)

5.4Tubedrainage…………(15)

5.5Pipewelldrainage………(16)

5.6Vertical-horizontaldrainage………………(18)

5.7Siphon人人文庫drainage…………(20)

5.8Radialwelldrainage……(22)

6Construction………………(25)

6.1Generalrequirements……(25)

6.2Fitting-slopedrainage……(26)

6.3Tubedrainage…………(27)

6.4Pipewelldrainage………(29)

·3·

6.5Vertical-horizontaldrainage………………(31)

6.6Siphondrainage…………(33)

6.7Radialwelldrainage……(33)

7Inspection,monitoringandacceptance…(36)

7.1Generalrequirements……(36)

7.2Inspection………………(36)

7.3Monitoring………………(38)

7.4Acceptance……………(39)

8Safetyandenvironmentprotection……(41)

AppendixAThemainpointsoftailingsseepage

deformationinlaboratorytest……………(43)

AppendixBTypesofdrainage-consolidationfacilities

andapplicableconditionsfortailin專用gs

embankment…………………(45)

AppendixCCalculationofoutflow………(47)

Explanationofwordinginthiscode………(52)

Listofquotedstandard………(53)

Addition:Explanationofprovisions………(55)

人人文庫

·4·

1總則

1.0.1為了在尾礦堆積壩排滲加固工作中做到安全適用、技術(shù)先

進、運行可靠、保護環(huán)境、經(jīng)濟合理,制定本規(guī)范。

1.0.2本規(guī)范適用于尾礦堆積壩排滲加固工程的勘察、設計、施

工、檢驗、監(jiān)測及驗收。

1.0.3尾礦堆積壩排滲加固,應堅持因地制宜、就地取材、保護環(huán)

境和節(jié)約資源的原則,進行勘察和設計,強化施工質(zhì)量控制與

管理。

1.0.4尾礦堆積壩的排滲加固,除應符合本規(guī)范專用外,尚應符合國

家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。

人人文庫

·1·

2術(shù)語和符號

2.1術(shù)語

2.1.1尾礦壩tailingsdam

攔擋尾礦和水的尾礦庫外圍構(gòu)筑物。通常指尾礦庫初期壩和

尾礦堆積壩的總體。

2.1.2尾礦堆積壩tailingsembankment

生產(chǎn)過程中用尾礦堆積而成的壩。

2.1.3浸潤線phreaticline

壩體中滲流水的自由表面的位置,在剖面上專用為一條曲線。

2.1.4控制浸潤線controlledpositionofphreaticline

既滿足臨界浸潤線要求,又滿足尾礦堆積壩下游坡最小埋深

浸潤線要求的壩體最高浸潤線。

2.1.5臨界水力梯度criticalhydraulicgradient

開始發(fā)生流土或管涌時的水力梯度。

2.1.6排滲加固drainge-consolidation

通過設置排滲設施,降低壩體內(nèi)浸潤線、改良尾礦堆積壩體工

程性能、提高壩體穩(wěn)定性的技術(shù)方法。

2.1.7貼坡排滲fitting-slopedrainage

為防止細顆粒流失,在壩體下游坡面滲流出逸段設置護坡的

排滲加固方人人文庫法。

2.1.8管井排滲pipewelldrainage

通過管狀水井抽取尾礦壩壩體內(nèi)滲流水,降低浸潤線的排滲

加固方法。

2.1.9排滲管排滲tubedrainage

在壩體內(nèi)設置排滲管,降低浸潤線的自流排滲加固方法。

·2·

2.1.10垂直-水平聯(lián)合排滲vertical-horizontaldrainage

通過在壩體內(nèi)設置垂直排滲體與水平排滲體對接組成的排滲

系統(tǒng),降低浸潤線的自流排滲加固方法。

2.1.11虹吸排滲siphondrainage

水源井的水在內(nèi)外水頭差作用下,通過虹吸管流至壩外或水

封池的排滲加固方法。

2.1.12輻射井排滲radialwelldrainage

利用輻射狀排滲管將堆積壩體內(nèi)滲流水自流至集水井內(nèi),并

通過導水管自流排出壩體以外的排滲加固方法。

2.2符號

b———塑料排水板寬度,袋裝砂礫井分段連續(xù)長度;

D———管井濾水管的外徑,虹吸管的管徑;專用

H———潛水含水層厚度;

Hw———管井深度;

K———滲透系數(shù);

L———水平排滲管長度,輻射井單根排滲管長度;

l———濾水管工作部分長度;

n———濾水管進水表面有效孔隙率,排滲管的根數(shù);

Q———管井出水量,虹吸井單井出水量,輻射井出水量;

q———輻射井中單根排滲管出水量;

R———影響半徑;

r———管井的半徑;

S———人人文庫水位降深。

·3·

3基本規(guī)定

3.0.1尾礦堆積壩出現(xiàn)下列情況之一時,應進行排滲加固:

1壩坡有流土、管涌、浸潤線出逸、沼澤化、濕地等現(xiàn)象;

2實測浸潤線高于設計控制浸潤線。

3.0.2排滲加固工程施工前,應進行勘察和設計。

3.0.3對于高于設計控制浸潤線導致的尾礦堆積壩臨時搶險工

程,除險后應按本規(guī)范要求進行排滲加固。

3.0.4排滲加固必須符合壩體滲流穩(wěn)定性、靜力穩(wěn)定性和動力穩(wěn)

定性的要求。專用

3.0.5排滲加固工程應綜合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和環(huán)境條件等因

素的影響,選用排滲加固方法。

3.0.6排滲加固場地復雜程度可根據(jù)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件

按表3.0.6劃分。

表3.0.6排滲加固場地復雜程度劃分表

排滲加固場地

工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征

復雜程度等級

1.各類尾礦交錯分布,工程性質(zhì)變化大,相對含水層和隔水層分

布復雜;

復雜場地

2.實測浸潤線嚴重超出控制浸潤線,存在出逸點、流土、管涌、沼

人人文庫澤化或濕地等現(xiàn)象,存在地下障礙物

1.各類尾礦層狀分布,工程性質(zhì)變化較大,相對含水層和隔水層

分布較復雜;

中等復雜場地

2.實測浸潤線超出控制浸潤線,存在發(fā)生出逸點、沼澤化、濕地

等現(xiàn)象的趨勢

·4·

續(xù)表3.0.6

排滲加固場地

工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征

復雜程度等級

1.砂性尾礦為主,工程性質(zhì)變化不大,含水層單一;

簡單場地2.實測浸潤線稍超出控制浸潤線,無出逸點、流土、管涌、沼澤化

等現(xiàn)象

注:1排滲加固場地系指排滲加固地段及其周邊影響范圍;

2尾礦類別可按現(xiàn)行國家標準《尾礦堆積壩巖土工程技術(shù)規(guī)范》GB50547

劃分;

3從復雜場地開始,向中等復雜場地、簡單場地依次推定排滲加固場地復雜

程度,以最先滿足表中條件之一者為準。

專用

人人文庫

·5·

4勘察

4.1一般規(guī)定

4.1.1巖土工程勘察應依據(jù)委托單位提供的任務書或技術(shù)要求

進行。

4.1.2巖土工程勘察等級應根據(jù)尾礦庫等別和排滲加固場地復

雜程度確定。尾礦庫等別應符合現(xiàn)行國家標準《尾礦設施設計規(guī)

范》GB50863的有關(guān)規(guī)定,排滲加固場地復雜程度可按本規(guī)范第

3.0.6條確定。一等~三等尾礦庫或復雜場地尾礦壩排滲加固巖

土工程勘察等級應為甲級,其余應為乙級。專用

4.1.3當現(xiàn)有勘察資料不滿足排滲加固設計要求時,應進行排滲

加固勘察。

4.1.4勘察綱要應根據(jù)勘察目的和技術(shù)要求,在現(xiàn)場踏勘、搜集

和分析已有資料的基礎(chǔ)上編制。

4.1.5勘察技術(shù)要求除應滿足本規(guī)范以外,尚應符合現(xiàn)行國家標

準《尾礦堆積壩巖土工程技術(shù)規(guī)范》GB50547的有關(guān)規(guī)定。

4.2勘察技術(shù)要求

4.2.1勘察內(nèi)容應符合下列規(guī)定:

1應查明排滲加固影響范圍內(nèi)堆積物的成分、顆粒組成、密

實度、沉積規(guī)人人文庫律和層位分布特征;

2應查明尾礦堆積體中含水層和隔水層的分布情況,并應提

供各層水文地質(zhì)參數(shù);

3應查明尾礦堆積體的工程特性,提供各層尾礦的物理力學

指標,對輻射井排滲加固工程,應提供各尾礦層與井壁的單位摩阻

力標準值;

·6·

4應查明初期壩的結(jié)構(gòu)形式、反濾和排滲設施的設置及運行

情況;

5應查明勘察期間尾礦堆積體內(nèi)浸潤線的位置,綜合尾礦庫

運行過程中取得的浸潤線和庫水位觀測記錄資料,分析浸潤線和

庫水位變化規(guī)律及其與控制浸潤線的關(guān)系;

6應查明反濾層、滲流層、土工合成材料等已有設施和地下

障礙物的分布情況,并應分析評價對排滲加固工程的影響;

7應查明尾礦堆積體中滲流出逸點、流土、管涌、沼澤化、濕

地等分布情況,分析其成因、發(fā)展趨勢及其對尾礦堆積壩穩(wěn)定性的

影響,并應提出相應的工程治理措施建議。

4.2.2勘察前應搜集、整理和分析下列資料:

1尾礦的原礦性質(zhì)、選礦工藝、尾礦的礦物成分和化學成分,

尾礦的顆粒組成;專用

2尾礦排放堆積方式、壩體上升速度、最終堆積高度、沉積灘

的分布和變化情況以及尾礦庫運行情況;

3初期壩的結(jié)構(gòu)形式,防滲和排滲設施的設置及其運行

情況;

4壩體浸潤線、滲透水量和水質(zhì)等觀測設施的分布及監(jiān)測

資料;

5已有勘察資料、設計文件及施工竣工等資料。

4.2.3工程地質(zhì)測繪和調(diào)查應符合下列規(guī)定:

1測繪和調(diào)查范圍應包括排滲加固設施的范圍及相關(guān)的

外圍;人人文庫

2工程地質(zhì)測繪比例尺宜為1∶500~1∶2000;

3對壩體有重大影響的變形、裂縫、滲漏、管涌、流土、沼澤

化、濕地等現(xiàn)象的地質(zhì)單元體,可擴大比例尺表示;

4地質(zhì)界線和地質(zhì)點的測繪精度,在圖上的誤差不得超

過3mm。

4.2.4勘探方法應以鉆探、靜力觸探為主,可輔以物探、井探和

·7·

槽探。

4.2.5勘探線、勘探點的布置應符合下列規(guī)定:

1在管涌、流土等地段應沿滲流方向向上游布置勘探線,勘

探線上游端應達到上游擬布設排滲設施的部位;

2在滲流出逸點、沼澤化、濕地等地段,應沿滲流方向向上游

布置勘探線,勘探線上游端應達到實測浸潤線低于控制浸潤線的

部位或上游擬布設排滲設施的部位;

3沿擬設置的排滲管、導水管等排滲設施應布置勘探線;

4勘探點的間距可按表4.2.5確定:

表4.2.5尾礦壩排滲加固勘察勘探點的間距(m)

排滲加固場地

復雜場地中等復雜場地簡單場地

復雜程度等級

勘探點間距≤1515~30專用30~40

注:當尾礦堆積體中隔水層變化復雜時,應加密勘探點。

5用于排滲加固的管井和輻射井應單獨布置勘探點,每個井

布置勘探孔不得少于1個。

4.2.6勘探點的深度應符合下列規(guī)定:

1在管涌、流土、滲流出逸點、沼澤化、濕地等地段,控制性勘

探孔數(shù)量不應少于勘探點總數(shù)的1/3,深度應達到控制浸潤線下

8m~10m。一般勘探孔應達到控制浸潤線下5m~8m。

2在輻射井地段,勘探孔深度應進入井底標高以下

5m~8m。

3對人人文庫管井、虹吸井等其他豎向排滲體,勘探孔深度應進入井

底標高以下2m~3m。

4沿排滲管、導水管等水平排滲體地段,勘探點深度應進入

其埋設深度以下2m~3m。

4.2.7采取尾礦土試樣應符合下列規(guī)定:

1所有鉆孔均應取樣,對以粉性和黏性為主的尾礦土應采用

薄壁取土器或回轉(zhuǎn)取土器采取不擾動樣,砂性為主的尾礦土應采

·8·

用取砂器采取不擾動樣,取樣的垂直間距宜為1.0m~1.5m;

2每一主要尾礦層的不擾動試樣數(shù)量應滿足試驗項目和統(tǒng)

計分析的需要;

3當尾礦層不均勻時,應相應增加取樣數(shù)量。

4.2.8標準貫入試驗的垂直間距宜為1.0m~1.5m。

4.2.9水、土對建筑材料的腐蝕性評價應取樣試驗,且試驗數(shù)量

不宜少于3件。腐蝕性試驗項目應符合現(xiàn)行國家標準《巖土工程

勘察規(guī)范》GB50021的有關(guān)規(guī)定。

4.2.10室內(nèi)試驗應根據(jù)滲流計算與穩(wěn)定性分析要求及尾礦特性

確定。尾礦的試驗項目應包括下列內(nèi)容:

1砂性尾礦的顆粒級配、比重、天然含水量、天然密度、相對

密度、抗剪強度、垂直和水平滲透系數(shù);

2粉性尾礦的顆粒級配、液限、塑限、比重專用、天然含水量、天然

密度、抗剪強度、垂直和水平滲透系數(shù);

3黏性尾礦的液限、塑限、比重、天然含水量、天然密度、抗剪

強度、垂直和水平滲透系數(shù)。

4.2.11砂性尾礦和粉性尾礦宜進行室內(nèi)滲透變形試驗確定臨界

水力梯度,室內(nèi)滲透變形試驗應符合本規(guī)范附錄A的規(guī)定。

4.2.12浸潤線以下的尾礦應進行飽和狀態(tài)抗剪強度試驗。

4.2.13探井中可分別平行和垂直尾礦層理取樣進行相應的室內(nèi)

滲透試驗。

人人文庫4.3水文地質(zhì)測試

4.3.1勘探孔均應量測初見地下水位和穩(wěn)定地下水位。穩(wěn)定地

下水位與初見水位量測的時間間隔,對于砂性尾礦不得少于

0.5h,對于粉性尾礦、黏性尾礦不得少于8h。

4.3.2當采用抽水試驗法或注水試驗法測定尾礦的滲透系數(shù)時,

試驗數(shù)量不得少于3處。

4.3.3抽水試驗應符合下列規(guī)定:

·9·

1根據(jù)場地水文地質(zhì)條件,抽水試驗可選擇穩(wěn)定流或非穩(wěn)定

流的試驗方法。穩(wěn)定流試驗宜做三次降深,非穩(wěn)定流試驗應保持

穩(wěn)定出水量。

2當水位較深、水量不大時,可選用抽筒提水進行簡易抽水

試驗。

3觀測孔宜垂直和平行地下水流向各布一條觀測線,每條線

上宜布置1個~3個觀測孔。觀測孔與抽水孔的距離應根據(jù)含水

層的厚度、透水性能等因素確定。

4試驗期間,應對鉆孔中靜水位、動水位、恢復水位進行量

測,同時應對庫內(nèi)水位、壩坡滲流出逸點的水位及其變化進行

監(jiān)測。

5其他要求應符合現(xiàn)行國家標準《冶金工業(yè)巖土勘察原位測

試規(guī)范》GB/T50480的有關(guān)規(guī)定。專用

4.3.4抽水試驗成果應包括下列內(nèi)容:

1抽水和觀測鉆孔平面布置圖、柱狀圖、抽水孔結(jié)構(gòu)圖;

2出水量與時間關(guān)系曲線Q=f()t、水位降深與時間關(guān)系

曲線S=f(t)、出水量與降深關(guān)系曲線Q=f(s)、單位出水量與

降深關(guān)系曲線q=f(s);

3影響半徑、滲透系數(shù)和勘察期間地下水的實際水力梯度等

計算公式及結(jié)果。

4.3.5注水試驗應符合現(xiàn)行國家標準《冶金工業(yè)巖土勘察原位測

試規(guī)范》GB/T50480的有關(guān)規(guī)定,試驗方法宜符合下列規(guī)定:

1浸潤線以上尾礦可采用試坑注水法,砂性尾礦宜采用單環(huán)

注水法,黏人人文庫性、粉性尾礦宜采用雙環(huán)自流注水法;

2浸潤線以下可采用鉆孔注水法,砂性尾礦宜采用常水頭注

水法,粉性和黏性尾礦宜采用降水頭注水法。

4.3.6注水試驗成果應包括下列內(nèi)容:

1注水試驗綜合圖;

2采用試坑注水法時,穩(wěn)定流量與時間關(guān)系曲線Q=f(t),

·10·

尾礦滲透系數(shù)的計算公式及結(jié)果;

3采用鉆孔降水頭法時,水頭比H/H0與時間的關(guān)系曲線,

滯后時間T,尾礦滲透系數(shù)的計算公式及結(jié)果;

4采用鉆孔常水頭法時,流量q與時間t的關(guān)系曲線,尾礦

滲透系數(shù)的計算公式及結(jié)果。

4.4勘察成果報告

4.4.1巖土工程勘察報告應包括下列內(nèi)容:

1工程概況;

2勘察目的和依據(jù);

3勘察方法和勘察工作布置;

4場地位置、地形地貌、氣象水文及區(qū)域地質(zhì)概況;

5地層、地質(zhì)構(gòu)造、尾礦堆積壩和沉積灘的專用物質(zhì)組成、巖性特

征、沉積規(guī)律、不良地質(zhì)作用等場地工程地質(zhì)條件;

6地下水的賦存條件及其類型、相對含水層和隔水層的特性

及分布情況、浸潤線埋深及其動態(tài)變化、水文地質(zhì)參數(shù)等場地水文

地質(zhì)條件;

7各尾礦堆積層的巖土工程參數(shù)及性能分析與評價;

8尾礦堆積壩現(xiàn)狀及其巖土工程問題分析和排滲加固處理

建議;

9排滲加固設計和施工所需的有關(guān)參數(shù);

10監(jiān)測工作建議;

11尾人人文庫礦堆積壩排滲加固施工安全措施建議。

4.4.2勘察報告應包括下列圖、表:

1勘探點主要數(shù)據(jù)一覽表;

2室內(nèi)土工試驗成果表;

3勘探點平面布置圖;

4工程地質(zhì)圖;

5工程地質(zhì)剖面圖;

·11·

6工程地質(zhì)柱狀圖;

7原位測試成果圖。

4.4.3勘察報告可包括下列圖表:

1與工程相關(guān)的照片;

2浸潤線動態(tài)變化圖表;

3其他成果圖表。

4.4.4勘察報告應包括工程勘察任務書或技術(shù)要求。

4.4.5勘察報告可包括下列附件:

1工程任務委托書;

2與工程相關(guān)的重要函電;

3與工程相關(guān)的審查報告或會議紀要;

4專門性試驗報告、專題研究報告或監(jiān)測報告;

5其他必要的報告及資料。專用

人人文庫

·12·

5設計

5.1一般規(guī)定

5.1.1設計基礎(chǔ)資料應包括下列內(nèi)容:

1巖土工程勘察報告;

2尾礦壩已有設計和施工資料;

3尾礦壩運行及監(jiān)測資料。

5.1.2排滲加固設施實施后應滿足降低壩體浸潤線和尾礦壩穩(wěn)

定的要求。兩個(組)排滲體間的中心部位浸潤線降深應滿足壩體

內(nèi)控制浸潤線的要求。專用

5.1.3排滲加固設施類型可按本規(guī)范附錄B選用。

5.1.4排滲加固方式應根據(jù)場地復雜程度、尾礦滲透性能、浸潤

線降深和范圍要求、場地適用條件等因素,經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟比較

確定。

5.1.5尾礦滲透變形判別可按現(xiàn)行國家標準《水利水電工程地質(zhì)

勘察規(guī)范》GB50487的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

5.1.6排滲加固設施中的管材應符合抗老化和耐腐蝕性的要求。

5.2滲流計算與穩(wěn)定性分析

5.2.1設人人文庫計時,應進行滲流計算和穩(wěn)定性分析。

5.2.2滲流計算應包括下列工況:

1正常運行庫水位和洪水位;

2排滲加固措施設置前和設置后。

5.2.3滲流計算宜考慮滲透系數(shù)的各向異性。

5.2.4尾礦堆積壩中臨界浸潤線和控制浸潤線應符合現(xiàn)行國家

標準《尾礦設施設計規(guī)范》GB50863的有關(guān)規(guī)定。

·13·

5.2.5一級~三級尾礦壩和復雜場地滲流分析宜采用二維或三

維有限元法等數(shù)值分析方法,四級、五級尾礦壩可根據(jù)排滲條件采

用二維滲流計算方法。

5.2.6滲流計算應為確定排滲加固措施設置后的浸潤線或滲流

等水頭線提供依據(jù),并應結(jié)合尾礦堆積壩穩(wěn)定性分析結(jié)果提供排

滲加固方案設計所需的下列內(nèi)容:

1排滲管的層數(shù)、位置、管徑、長度、埋深、間距和個數(shù);

2管井的排數(shù)、位置、井徑、井深、井間距和個數(shù);

3虹吸排滲的水源井排數(shù)、位置、井徑、井深、井間距和個數(shù);

4垂直-水平排滲的水平排滲管層數(shù)、位置、長度、管徑,垂直

排滲體的截面積、深度、間距和個數(shù);

5輻射井的組數(shù),集水井位置、井徑、井深,排滲管方向、管

徑、長度、層數(shù)、根數(shù)。專用

5.2.7穩(wěn)定性分析應符合現(xiàn)行國家標準《尾礦設施設計規(guī)范》

GB50863的有關(guān)規(guī)定。

5.3貼坡排滲

5.3.1設計內(nèi)容應包括反濾層和保護層。

5.3.2反濾層可采用土工織物或粒狀反濾料。

5.3.3貼坡排滲設置應符合下列規(guī)定:

1設置區(qū)域應大于滲流出逸范圍;

2保護層厚度應大于標準凍結(jié)深度;

3貼坡坡人人文庫腳應設置排水溝。

5.3.4反濾層設計應符合下列規(guī)定:

1被保護尾礦不得發(fā)生滲透變形;

2滲透性應大于被保護尾礦。

5.3.5采用土工織物作反濾層時,應符合現(xiàn)行國家標準《土工合

成材料應用技術(shù)規(guī)范》GB50290的有關(guān)規(guī)定。

5.3.6采用粒狀反濾料作反濾層時,應符合下列規(guī)定:

·14·

1反濾層每層的厚度應根據(jù)材料的級配、性質(zhì)、施工方法等

因素綜合確定。反濾層的厚度不得少于400mm。

2被保護尾礦與反濾料的粒徑應按下列公式驗算:

D15/d85≤5(5.3.6-1)

D15/d15≥5(5.3.6-2)

式中:D15———反濾料的粒徑,小于該粒徑的濾料重占總濾料重

的15%;

d85(d15)———被保護尾礦的粒徑,小于該粒徑的尾礦重占總尾礦

重的85%(15%)。

3當被保護尾礦為細粒尾礦,且其d85為0.01mm~0.03mm

時,可采用D15小于或等于0.5mm的砂或礫質(zhì)砂作為反濾料。

4對于不均勻系數(shù)(Cu)較大的被保護尾礦,可取級配曲線

中不大于細粒部分的、作為計算粒徑。

Cu5~8d85d15專用

5對于不連續(xù)級配的尾礦,應取級配曲線平段1mm~5mm

以下粒組的d85、d15作為計算粒徑。

6當?shù)谝粚臃礊V料采用不均勻系數(shù)(Cu)大于5~8的砂礫石

時,礫石(d≥5mm)含量應小于60%,且應取其細粒(d<5mm)

部分的D15作為計算粒徑。

5.3.7保護層材料宜采用砂石料,厚度不宜小于300mm。

5.4排滲管排滲

5.4.1排滲管可分為水平排滲管和弧形排滲管。

5.4.2設人人文庫計內(nèi)容應包括濾水管段和導水管段,濾水管段與導水管

段的直徑應相同。

5.4.3排滲管宜選用抗壓強度大于0.8MPa的聚乙烯(PE)管或

聚氯乙烯(PVC)管。

5.4.4排滲管的出水口處應設置集水導流設施。

Ⅰ水平排滲管

5.4.5水平排滲管宜垂直壩軸線在壩坡下游布置,可多層布設,

·15·

并宜布設在尾礦粒徑相對較大的層位。

5.4.6層數(shù)、間距和長度應根據(jù)勘察資料、滲流計算和穩(wěn)定性分

析結(jié)果結(jié)合現(xiàn)場條件確定。

5.4.7水平排滲管結(jié)構(gòu)宜符合下列規(guī)定:

1水平排滲管外徑宜為63mm~90mm,導水管長度宜為

5m~15m;

2濾水管段的濾水孔宜梅花形布置,孔徑宜為6mm~

12mm,開孔率宜為8%~10%;

3濾水管外包扎的土工布規(guī)格宜為200g/m2~400g/m2。

5.4.8水平排滲管應向下游方向傾斜設置,坡比宜為2%~4%。

Ⅱ弧形排滲管

5.4.9弧形排滲管應由直線段和曲線段組成。

5.4.10間距、長度和埋深應根據(jù)勘察資料、滲專用流計算和穩(wěn)定性結(jié)

果結(jié)合現(xiàn)場條件確定。

5.4.11弧形排滲管結(jié)構(gòu)宜符合下列規(guī)定:

1排滲管敷設長度不宜大于180m,入口直線段最小敷設長

度宜大于30m,直線段坡比宜為1%~4%;

2弧形排滲管的最大垂直埋置深度不宜大于20m;

3曲線段最大彎曲率不宜大于每米0.8°;

4排滲管宜選用異形聚乙烯(PE)槽孔式排滲管,直徑宜為

60mm~100mm。

5.4.12當排滲管的入土點與出土點范圍內(nèi)浸潤線高差超過30m

時,宜采用人人文庫多排敷設。

5.4.13濾水管外包過濾網(wǎng)目數(shù)應根據(jù)過濾網(wǎng)等效孔徑和尾礦顆

粒級配的特性確定。

5.5管井排滲

5.5.1管井應由相同直徑的井口管段、井壁管段、濾水管段、沉

砂管段組成。

·16·

5.5.2管井宜平行于壩軸方向成直線排列布置。

5.5.3井口宜高于地面300mm以上,井口應用蓋板封閉。井口

周圍應鋪設碎石或澆筑混凝土,厚度不宜小于500mm。

5.5.4管材應根據(jù)尾礦特性確定,可選用無砂混凝土管、鋼管或

塑料管。

5.5.5管井的間距、井數(shù)、井徑、井深應根據(jù)抽水試驗或滲流和穩(wěn)

定性計算結(jié)果確定,并應符合下列規(guī)定:

1井間距宜為10m~20m。

2井徑宜為200mm~500mm。

3濾水管的直徑應滿足水泵的安裝要求,濾水管外徑應按式

(5.5.5-1)驗算:

D≥(5.5.5-1)

πlVgn專用

式中:D———管井濾水管的外徑(m);

Q———管井出水量(m3/s);

l———濾水管工作部分長度(m);

n———濾水管進水表面有效孔隙率(%);

Vg———允許入管流速(m/s),不得大于0.03m/s。

4深度應按式(5.5.5-2)驗算:

Hw≥Hw1+Hw2+Hw3+Hw4+ir0(5.5.5-2)

式中:Hw———管井深度(m);

Hw1———浸潤線距離壩坡要求的設計埋深(m);

Hw2———降水期間的浸潤線變幅(m);

—人人文庫——();

Hw3管井過濾器的工作長度m

Hw4———沉砂管長度(m);

i———水力梯度,在管井的分布范圍內(nèi)宜為1/12~1/10;

r0———管井分布范圍的等效半徑或降水井間距的1/2(m)。

5濾水管的有效長度不宜超過30m。

5.5.6抽水水泵的型號應根據(jù)管井內(nèi)徑、估算出水量和揚程

·17·

確定。

5.5.7鋼管或塑料管濾水段開孔率宜為15%~25%。

5.5.8濾水管應設置在設計動水位以下含水層部位。

5.5.9濾水管周圍應充填砂礫石濾料,厚度宜為100mm~

150mm。充填砂礫石濾料的規(guī)格可按式(5.5.9)計算,當尾礦含

水層不均勻系數(shù)Cu大于10時,應逐步剔除篩分樣中的粗顆粒,并

應以滿足Cu小于10時的顆粒級配曲線確定d50:

D50=(6~8)d50(5.5.9)

式中:D50———濾料的粒徑,小于該粒徑的濾料重占濾料總重

的50%;

d50———尾礦的粒徑,小于該粒徑的尾礦重占尾礦總重

的50%。

5.5.10沉砂管長度不宜小于1m。專用

5.5.11管井出水量可按本規(guī)范附錄C確定。

5.5.12管井中最高水位和最低水位應設液位器控制。

5.6垂直-水平聯(lián)合排滲

5.6.1垂直-水平聯(lián)合排滲應包括垂直排滲體和水平排滲管。垂

直排滲體和水平排滲管可采用直接連接或間接貫通,間接貫通部

位宜置于滲透系數(shù)大于10-3cm/s的尾礦層中。

5.6.2垂直排滲體結(jié)構(gòu)可選用管井、大直徑砂礫井、小直徑袋裝

砂礫井或塑料排水板。

5.6.3垂人人文庫直排滲體應設置在水平排滲管終端5m內(nèi),深度應進入

水平排滲管端部以下2m。

5.6.4管井設計應符合本規(guī)范第5.5節(jié)的有關(guān)規(guī)定。

5.6.5大直徑砂礫井可采用普通砂礫井和袋裝砂礫井,其設計應

符合下列規(guī)定:

1井間距應與水平排滲管間距一致;

2井徑宜為600mm~800mm;

·18·

3袋裝砂礫井的制袋材料可采用300g/m2~500g/m2土

工布;

4普通砂礫井的砂礫料應符合本規(guī)范第5.5.9條的規(guī)定,袋

裝砂礫井的砂礫料粒徑宜為2mm~40mm。

5.6.6小直徑袋裝砂礫井設計宜符合下列規(guī)定:

1宜平行壩軸方向呈直線狀連續(xù)布置,對隔水層不連續(xù)地段

可分段布置。

2小直徑袋裝砂礫井分段布置時,分段連續(xù)長度宜符合下列

規(guī)定:

1)當水平排滲管長度不大于50m時,分段連續(xù)長度不宜小

于2.5m;

2)當水平排滲管長度大于50m時,分段連續(xù)長度可按下式

計算:專用

b=2.5+0.05L(5.6.6)

式中:b———袋裝砂礫井分段連續(xù)長度(m);

L———水平排滲管長度(m)。

3單井直徑宜為150mm。

4小直徑袋裝砂礫井的制袋材料可選擇300g/m2~500g/m2

的土工布,袋內(nèi)充填濾料的粒徑宜為2mm~5mm。

5.6.7塑料排水板排滲設計宜符合下列規(guī)定:

1塑料排水板宜為雙排或多排組成,排距宜為200mm~

400mm。

2塑人人文庫料排水板點距宜為塑料排水板當量換算直徑的5倍~

10倍,塑料排水板當量換算直徑可按下式計算:

2(b+δ)

Dp=(5.6.7)

π

式中:Dp———塑料排水板當量換算直徑(mm);

b———塑料排水板寬度(mm);

δ———塑料排水板厚度(mm)。

·19·

3塑料排水板型號可按表5.6.7選用。槽溝型板芯宜選用

聚丙烯或聚乙烯材料,濾膜材料宜選用耐腐蝕的滌綸襯布。

表5.6.7常用塑料排水板型號及性能指標

項目單位A型B型C型條件

縱向通水量cm3/s≥15≥25≥40側(cè)壓力350kPa

試件在水中浸

濾膜滲透系數(shù)cm/s≥5×10-4

泡24h

濾膜等效孔徑μm<75以O98計

復合體抗拉強度(干態(tài))kN/10cm≥1.0≥1.3≥1.5延伸率10%時

縱向干態(tài)≥15≥25≥30延伸率10%時

濾膜抗拉延伸率15%

N/cm

強度橫向干態(tài)≥10≥20≥25時,試件在水

專用中浸泡24h

注:A型排水板適用于打設深度小于15m,B型排水板適用于打設深度小于25m,

C型排水板適用于打設深度小于35m。

5.6.8水平排滲管設計應符合本規(guī)范第5.4節(jié)的規(guī)定。

5.7虹吸排滲

5.7.1虹吸排滲應由井室、水源井、虹吸管和水封池組成。

5.7.2水源井宜成排平行于尾礦堆積壩軸線布設,排數(shù)、井數(shù)和

間距宜經(jīng)滲流計算確定。

5.7.3嚴寒和寒冷地區(qū),虹吸管、水封池、水源井應采取防凍

措施。人人文庫

5.7.4水源井宜為管井,管井設計應符合本規(guī)范第5.5節(jié)的有關(guān)

規(guī)定。

5.7.5水源井結(jié)構(gòu)應符合下列規(guī)定:

1底座宜采用混凝土結(jié)構(gòu),厚度宜為400mm~500mm,混凝

土強度等級不宜低于C25;

2井深不宜大于15m,井管材料宜采用無砂混凝土管,管徑

·20·

宜為200mm~300mm,壁厚宜為50mm~100mm;

3反濾層材料可采用土工布、過濾網(wǎng)和中、粗砂。土工布的

規(guī)格應符合現(xiàn)行國家標準《土工合成材料應用技術(shù)規(guī)范》

GB50290的有關(guān)規(guī)定,過濾網(wǎng)的規(guī)格應符合現(xiàn)行國家標準《管井

技術(shù)規(guī)范》GB50296的有關(guān)規(guī)定;

4井室直徑宜為1200mm~1500mm,井室高不得低于

2500mm,埋入尾礦壩面以下不宜小于2000mm。井室應采用磚石

砌體或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

5.7.6虹吸管設計應符合下列規(guī)定:

1虹吸管的管徑應根據(jù)虹吸井的單井出水量按下式計算:

D=(4Q/πv)0.5(5.7.6-1)

式中:D———虹吸管的管徑(m);

Q———虹吸井單井出水量(m3/s),可按本專用規(guī)范附錄C估算;

v———虹吸管的允許流速,可?。埃担恚蟆埃罚恚蟆?/p>

2管中水頭損失可按下式計算:

h=1.2(∑hf+∑hj)(5.7.6-2)

式中:h———虹吸管的管中水頭損失(m);

hf———虹吸管的沿程水頭損失(m);

hj———虹吸管的局部水頭損失(m)。

3虹吸管的允許真空高度宜為6m~7m,有效真空高度按下

式計算。

hy=hr-h(5.7.6-3)

式中:———有效真空高度();

hy人人文庫m

hr———允許真空高度(m);

h———虹吸管的管中水頭損失(m)。

4虹吸管進口端宜設置在水源井內(nèi)最低水位以下1.0m~

1.5m,當虹吸管進口端直接與水源井管連接時,過濾器淹沒于最

低動水位以下的深度宜為0.5m~1.0m。

5虹吸管出口端深入水封池內(nèi)水下深度宜為0.5m~1.0m。

·21·

6虹吸管的直徑和數(shù)量應根據(jù)抽水試驗結(jié)果復核,抽水試驗

井的數(shù)量宜為水源井總數(shù)的25%,且不宜少于5口井。

7虹吸管材料宜采用聚乙烯(PE)管,且應通長設置。

5.7.7水封池結(jié)構(gòu)應符合下列規(guī)定:

1水封池宜為長方形,長度應根據(jù)接入虹吸管的數(shù)量確定,

寬度不宜小于1500mm,高度宜為1000mm~1500mm,嚴寒和寒

冷地區(qū)水封井應置于凍土層以下,或采取保溫防凍措施。

2水封池結(jié)構(gòu)材料應采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),混凝土強度等級

不應低于C25。

3溢水管材料可采用聚氯乙烯(PVC)管或鋼管,管徑應根

據(jù)排水量確定,排水量按下式計算:

Qp=β∑Qi(5.7.7)

式中:———排水量(3/);

Qpms專用

β———系數(shù),?。保怠玻?;

Qi———單根虹吸管的滲流量(m/s)。

4溢水管出口應接入壩面排水溝或壩下水封池。

5水封池內(nèi)水位應低于水源井水位,二者高差不得小于

1.5m。

5.8輻射井排滲

5.8.1輻射井應由集水井、排滲管和導水管構(gòu)成。

5.8.2集水井的井位可選擇在堆積壩壩坡或沉積灘上。

5.8.3集人人文庫水井的井數(shù)、井距、井深和井徑應根據(jù)堆積壩軸線長度、

排滲降水范圍、水平排滲管的長度等因素,通過滲流和穩(wěn)定性計算

確定。

5.8.4集水井結(jié)構(gòu)應符合下列規(guī)定:

1集水井宜采用圓形,集水井直徑不宜小于3m;

2井口距地面的高度不應小于300mm;

3井深不宜小于15m,井距不宜小于100m;

·22·

4井口應設井蓋和檢修口,井內(nèi)壁應設人行爬梯;

5井筒宜采用鋼筋混凝

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