尾矿坝构筑物设计及施工.docx

尾矿坝构筑物设计及施工6.1 一般规定6.1.1 尾矿坝构筑物包括初期坝、拦砂坝、一次建坝尾矿坝和排渗设施，截渗坝和拦洪坝也应满足本章相关要求。6.1.2 一次建坝分期建设时，下游临时坝面应视分期时长，做好坝面临时维护措施，可设临时护坡。6.2 设计1.1.1I一般规定6.2.1 尾矿坝构筑物设计应充分考虑尾矿的作用，对于排尾前可能挡水的坝体，应根据可能存水的高度，对坝体采取措施防止产生渗透破坏。6.2.2 尾矿坝防渗、排渗形式应结合尾矿库整体防渗要求、坝体结构形式、坝体稳定要求、渗透比降、下游浸润线和渗透流量等因素综合选择，坝体承担环保防渗区域的隔水效力应不低于库区防渗隔水效力，并应做好保护措施。6.2.3 坝顶宽度应满足放矿管道、分级设备、监测设施、交通及操作检修的布置要求。当有行车要求时，坝顶宽度及路面构造应符合现行国家标准厂矿道路设计规范GBJ22的规定。6.2.4 尾矿库挡水坝的设计应根据坝型按相应水库坝的设计标准相关要求执行,但防洪标准应按本标准执行。1.1.211土石坝设计6.2.5 坝顶最小宽度宜符合表6.2.5规定的数值。表625土石坝坝顶最小宽度（m）坝高<202030>30坝顶最小宽度3.03.54.06.2.6 透水堆石坝堆石体上游坡坡比不宜陡于1:1.6；当初期坝采用土坝时，上游坡坡比可略陡于下游坡。下游坡坡比在初定时可按表6.2.6确定。表626土石坝下游坡坡比坝高(m)上坝下游坡坡比堆石坝下游坡坡比岩基非岩基(软基除外)5101:1.751:2.01:1.61:1.751:1.751:2.010-201:2.01:2.520301:2.51:3.06.2.7 透水坝上游坡面采用土工材料组合反滤层时，宜设置嵌固平台，高差宜为Iom15m,宽度不宜小于l5m°土工布嵌入坝基及坝肩的深度不宜小于0.5m,并应填塞密实。6.2.8 下游坡面应每隔IOm15m标高设一条马道，宽度不宜小于1.5m。并应从坝顶至坝脚设置踏步，踏步宽度不宜小于LOm,踏步两侧宜设栏杆。6.2.9 坝体各分区之间、坝体与坝基之间、下游渗流出逸部位等渗透比降较大且容易发生渗流破坏的部位，应设置反滤层。反滤层的形式和参数，根据被保护士材料特性、反滤料料场的砂砾石特性、保护部位、坝高等经工程类比确定。当选用土工织物作反滤层时，应符合现行国家标准土工合成材料应用技术规范GBZT50290的相关规定。6.2.10 当坝体采用弱透水材料填筑时，应在外坡脚设排水棱体，宜在坝体与坝基、坝体与岸坡之间设置排水体，并考虑必要的反滤及保护措施。6.2.11 坝顶和内外坡应根据需要设置护坡和排水，下游坡与两岸山坡结合处应设置坝肩截水沟。6.2.12 寒冷地区坝体应考虑冰冻的影响和措施。6.2.13 设计应明确筑坝材料的来源、性质、储量和分布。1.1.3m混凝土坝和浆砌石坝设计6.2.14 尾矿坝坝前尾矿堆存高度应根据尾矿库类型、尾矿排放方式综合确定。6.2.15 坝体结构设计的荷载取值标准应按现行国家标准水工建筑物荷载标准GBZT51394的有关规定执行，湿式尾矿库尾矿压力应按淤沙压力计算，干式尾矿库尾矿压力应按土压力计算。6.2.16 湿式尾矿的浮重度和内摩擦角可由类似工程实测资料或实验确定。1.1.4IV排渗设施设计6.2.17 排渗设施类型、布置及实施阶段应根据勘察资料、渗流计算、控制浸润线要求及现场条件综合确定，并宜符合下列要求:1尾矿库建设阶段，在尾矿堆积坝坝基范围内可设置排渗褥垫、排渗盲沟或排渗管等排渗设施；2尾矿库运行阶段，在坝坡或沉积滩上可设置排渗管、辐射井、排渗井、排渗盲沟、排渗褥垫等排渗设施；3排渗设施类型可选择一种，也可以选择两种或两种以上组合。当采用垂直-水平联合排渗时，垂直排渗体宜设置在水平排渗体两侧或上方；4当排渗效果相当时，宜优先采用自流排渗方式。6.2.18 排渗管应符合下列要求：1排渗管安装方式可采用预埋式或后置式，预埋式宜采用水平排渗管，后置式可采用水平排渗管或弧形排渗管；2滤水管段和导水管段应采用相同材质，宜选用抗压强度大于0.8MPa聚乙烯管(PE)或硬质聚氯乙烯管(UPVOo当采用钻孔安装时，排渗管外径宜为4>60mm090mm；3导水管长度应结合渗流计算结果和控制浸润线要求确定，改建、扩建和运行期尾矿库还应结合实际浸润线确定。导水管宜深入浸润线内且向下游方向倾斜设置，长度不宜小于5m：4滤水管段开孔率宜为8%10%,开孔孔径宜为66mm612mm,外包BOOg/m?及以上土工布或60目及以上不锈钢丝网；5安装方式采用干滩预埋的，应采取措施防止放矿对排渗管产生影响和跑浑。6.2.19 辐射井应符合下列要求：1集水井深度应根据浸润线控制要求和施工安全确定，结构型式宜采用圆形钢筋混凝土结构，内径不宜小于3m；2滤水管可采用单层布置或多层布置，应以集水井为中心呈辐射状布置且应以上游方向为主，漉水管结构应符合本标准第6218条规定；3导水宜采用自流式排水。导水管向下游方向坡比宜为1%5%,外径宜为90mm130mm,进水口距集水井底板高度应不小于500mm,长度大于12Om时宜设置中继井。6.2.20排渗井应符合下列要求：1排渗井的井距、井深、井径及数量应根据抽水试验结果确定;2管材宜选用无砂混凝土管、钢管或PE管。当选用钢管或PE管时，应设置集渗段,集渗段开孔率宜为15%25%,管壁外侧应包裹土工织物或不锈钢丝网；3管井中的集渗水宜通过虹吸管或水泵排出管井，当采用水泵抽排时宜设液位控制器控制。6.2.21 气吸式竖向排渗井还应符合下列要求：1气吸式竖向排渗井井距、井深及数量应根据浸润线控制要求确定，井距宜为8m20m,宜在井壁外侧设置反滤层；2空气压缩机和储气罐的数量、型号和布置应根据气吸式竖向排渗井的数量和布置确定，空气压缩机应设备用；3应采用自动控制。6.2.22 排渗设施的渗水应设置收集设施进行收集，渗水的处置方式应满足本标准第3.0.2条规定。6.3施工1.1.5 I一般规定6.3.1 在编制施工组织设计时,应对施工导流进行规划，并考虑非常情况下的临时处理措施,确保工程及下游地区度汛安全。施工期间，应保证导流和泄水构筑物的正常运行。6.3.2 施工导流宜利用永久排水构筑物。当采用其他临时导流设施时,应取得设计单位同意,并应在工程竣工前拆除或封堵，不得影响永久工程的质量与运行。6.3.3 尾矿库施工期临时度汛洪水标准应根据尾矿库等别按表6.3.3确定。洪水标准可根据其失事后对下游的影响程度提高或降低。表6.3.3施工期临时度汛洪水标准尾矿库等别、A三四、五洪水重现期（a）>5030-5010-306.3.4 开工前，应在坝轴线两端、坝体以外，不受施工、滑坡或爆破等影响的位置设置永久性标石，并应标明桩号和架设标架。6.3.5 坝基、岸坡开挖与处理等隐蔽工程应按设计要求施工。6.3.6 清基前应进行测量放线。清基时，应将树木、草皮、树根、乱石、坟墓以及各种建筑物等全部清除，并应按设计要求处理水井、泉眼、地道和洞穴等。第四系土层，不良工程地质条件及全风化、强风化岩石等应按设计要求和有关规定处理。6.3.7 坝肩岸坡的开挖清理工作应自上而下依次完成，特殊情况下需先开挖岸坡下部时，应进行论证并提出安全保证措施。清出的杂土应全部运出坝外，并堆放在指定的场地。6.3.8 开挖所形成边坡应满足施工期边坡稳定要求，边坡的坡形、坡度、坡面形态应满足设计要求，开挖形成的边坡坡面应大致平顺，不得出现倒坡或急剧变坡。6.3.9 易风化、易崩解的岩石和土层，开挖后不能及时进行坝体填筑的，应喷水泥砂浆、混凝土保护或预留保护层。6.3.10 采用灌浆法处理坝基时，灌浆工作除应进行必要的灌浆材料性能试验外，还应在施工现场进行灌浆试验，同时应以检查孔验证灌浆效果。6.3.11 天然黏性土作为坝基时，开挖后不能及时进行坝体填筑的，应预留保护层，并应在开始填筑前清除。冰冻期应在冻结前清理完毕，并应预先填筑lm2m厚的坝体或采取其他防冻措施。6.3.12 坝基清基完成回填前应及时进行坝基地质编录，并应符合下列规定：1地质编录应真实反映坝基所揭露的地质情况，并绘制地质平面图，地质纵、横断面图以及地质展示图等；2对不同岩层应取样检测其物理力学性能指标，并应验证坝基能否满足设计要求；3坝基和岸坡处理过程中，发现新的地质问题或检验结果与勘察有较大出入时，应报监理工程师，并应会同设计、勘察单位共同研究处理措施。1.1.7m土石坝施工6.3.13 筑坝材料控制应符合下列要求:1施工单位应对各料场勘察报告和试验资料进行核查，并对设计指定料场进行复核。当发现储量、质量与设计不符时应及时报告，并与建设、监理、勘察、设计单位共同研究解决。当需改变筑坝材料时，应征得设计单位的同意，并应符合GB/T51394水利水电工程天然建筑材料勘察规程SL251的有关规定；2规划料场的实际可开采总量时，可开采总量与坝体填筑量之比应根据料场的调查精度、料场天然密度与坝体压实密度的差值，以及开挖与运输、雨后坝面清理、坝面返工及削坡等损失综合确定。可开采总量与坝体填筑量之比宜为：土料2.02.5;砂砾料1.5-2.0；石料1.21.5;反滤料根据筛取有效方量确定，但不宜小于3.0o料场边坡开挖应符合设计要求；3砂（砾）反滤料宜在天然料场选用；4当黏性土料的天然含水率大于施工期含水率的上限值时，应采取降低含水率的措施；小于施工期含水率的下限值时，应进行加水处理。6.3.14 坝体填筑应符合下列要求：1坝体填筑前，应在排水、坝基、岸坡、结合部处理及隐蔽工程等验收合格，碾压试验完成并经监理工程师批准后，方可填筑；2坝体填筑材料的种类、土石料质量、颗粒级配、含水率、含泥量、超径、软弱颗粒及相应填筑部位、压实标准、取样试验结果等均应符合设计要求。上坝料应符合设计规定，不合格的坝料严禁上坝；3坝体填筑前，应根据设计要求明确压实标准。最优含水率及最大干密度应通过击实试验确定；4坝体压实质量应控制压实参数，并应取样检测密度和含水率。检验方法、仪器和操作方法应符合国家现行标准碾压式土石坝施工规范DL/T5129和土工试验方法标准GB/T50123的要求，并应符合下列要求：1）黏性土现场密度检测宜采用环刀法、表面型核子水分密度计法；2）砾质土现场密度检测宜采用灌砂法或灌水法；3） 土质不均匀的黏性土和砾质土的压实度检测宜用三点击实法；4）反滤料、过渡料及砂（砾）石料现场密度检测宜采用灌水法或辅以表面波压实密度仪法。试坑直径不应小于最大粒径的3倍，试坑深度应等同碾压层厚度；5）堆石料现场密度检测宜采用灌水法，也可辅以表面波法、测沉降法等快速方法。灌水法测密度的试坑直径不应小于坝料最大粒径的2倍3倍，最大不应超过2m,试坑深度应等同碾压层厚度；6）黏性土含水率检测宜采用烘干法，也可用核子水分密度计法、酒精燃烧法、红外线烘干法；7）砾质土含水率检测宜采用烘干法或烤干法；8）反滤料、过渡料及砂（砾）石料含水率检测宜采用烘干法或烤干法；9）风化料、堆石料含水率检测宜采用烤干和风干联合法。5坝体填筑指标应根据压实标准和碾压试验的要求确定，施工中应控制含水率、土石类别、压实参数、压实厚度及压实时自然和人为因素等，不得随意更改。填筑土石厚度不得超过碾压试验确定的松铺厚度；6坝体填筑可采用进占法或后退法卸料，黏性土填筑应采用进占法卸料，砂（砾）石料宜采用后退法卸料。不应在填筑断面之内的岸坡上卸料。特殊情况下必须从岸坡上卸料时，应采取有效措施，做好岸坡和卸料场地的清理，后续应对岸坡结合部进行处理；7坝体各部位的填筑应按设计断面进行分层填筑和分层压实，如地面起伏不平时，应按水平分层由低处开始逐层填筑，不得顺坡铺填，同时应保证防渗体和反滤层的有效设计厚度；8坝体填筑应沿坝轴线方向进行，宜采用定点测量方式，不得超厚；9坝体碾压应符合下列要求：1）坝体碾压前应对填料层的松铺厚度、平整度和含水量进行检查，在符合要求后方可进行碾压；2）分段填筑时，各段土层之间应设立标志，上、下层分段位置应错开，应防止欠压、漏压和过压；3）坝体碾压应沿平行坝轴线方向进行，不得垂直坝轴线方向碾压；4）分段碾压时，相邻两段交接带碾迹应彼此搭接，顺碾压方向搭接长度应不小于0.5m,垂直碾压方向搭接宽度应不小于LOm；5）坝体碾压宜采用振动碾,振动碾工作重量宜为18t32t,振动频率20Hz30Hz,行驶速度不应超过4kmh,并应检查振动碾的实际工作性能；6）与岸坡结合处2.0m宽范围内宜采用垂直轴线方向碾压，碾压设备应采用轻型振动碾、平板振动器或其他压实机械。不易压实的边角部位应减薄铺料厚度；7）坝体碾压完成并检测合格后方可铺筑上层新料。10填筑的坝顶应预留沉陷余量。当设计未规定时，沉陷余量可根据坝基和坝体岩土的密实度取为坝高的1%3%；11坝体、防渗体、坝基、岸坡、坝下埋管、齿墙的接合部位应按设计要求处理；12填筑过程中，应保证观测仪器埋设与检测工作的正常进行，并应采取保护措施；13负温条件下在填筑堆石料过程中不得加水，经监理工程师同意后可采取减薄层厚、加大压实功能的方式施工。6.3.15堆石和砂（砾）石料的施工除应满足本标准第6.3.14条要求外，还应符合下列要求：1堆石和砂（砾）石料等粗粒岩土的卸料高度不宜大于2.0m。粗粒岩土卸料发生分离现象时，应拌和均匀；2堆石和砂（砾）石料堆筑宜加水碾压。加水方式可采用向坝料运输车辆定量加水和坝面碾压补水相结合的方式。对于软弱石料,加水量应严格控制上限;3堆石、砂（砾）石料及其他坝壳料纵横向接合部位宜采用台阶收坡法，每层台阶宽度不应小于1.0m。接缝的坡度不应大于其稳定坡度，并应满足设计要求。与岸坡接合时，不应有超径块石和块石集中、架空及分离现象，并应对边角处加强压实；4堆石区位于上、下游坝坡时，填筑可不留削坡余量，只按设计断面留出块石护坡的厚度，并应边填筑、边整坡。6.3.16 黏性土的施工除应满足本标准第6.3.14条要求外，还应符合下列要求：1填筑与碾压应连续进行。当气候干燥，土层表面水分蒸发较快或短时间停工时，其表面风干土层及填筑应经常洒水湿润，使含水率保持在控制范围以内。长时间停工时，应铺设保护层，复工时应予以清除，经监理工程师验收后，方可填筑;2横向接缝的接合坡度不应大于1:3.0,高差不宜大于IOm。当横向接缝陡于1：3.0时，在接合处应采取专门措施压实，压实宽度不应小于Im2m,且距接合面2m以内不得用夯板夯实。除高压缩性地基上的土坝外,可设置纵向接缝，但宜采用不同高度的斜坡和平台相间形式，平台间高差不宜大于15m；3坝体接缝坡面的处理应随坝体填筑上升，接缝必须陆续削坡，并应直至填筑合格面，经监理工程师验收合格后方可填筑。黏性土或砾质土的接合面削坡取样检查合格后，必须边洒水，边刨毛，边摊铺，边压实，并宜控制其含水率为施工含水率的上限；4铺土时，上、下游坝坡应留有削坡余量并进行碾压，在铺筑护坡前按设计断面削坡。铺土与岩石岸坡相接时，岩坡削坡后不宜陡于1075,不得出现反坡；5雨季施工时，其填筑面可中央凸起，向上、下游倾斜，以利于排泄雨水。雨后填筑，填筑面应根据表土情况，分别采用翻松、晾晒或清除处理，经监理工程师检查合格后方可复工。有积水、泥泞和运输车辆走过的坝面上不得填土。做好坝面保护，下雨及复工前施工机械和人员不得穿越、践踏坝面；6负温下施工时，应进行气温、土温、风速的测量，气象预报及质量控制工作。摊铺、碾压和取样等应采用快速连续作业，并应做好压实土层的防冻保温工作。压实时土料温度应在-IC以上，当最低气温在-I（TC以下，或在Oe以下且风速大于IOmzS时，应停止施工；7在摊铺中不得夹有冰雪、冰块或冻土。黏性土的含水率不应大于塑限的90%,砂（砾）石料的含水率应小于4%。因下雪停工时，复工前应清理坝面冰雪、冰块和冻土，并应经监理工程师检查合格后方可复工。6.3.17 反滤层铺设应符合下列要求：1反滤层的材料、级配、不均匀系数、含泥量及铺筑位置和有效宽度均应符合设计要求。加工好的反滤料应经检验合格方可使用；2在挖装和铺筑过程中，应避免反滤料颗粒分离并防止杂物混入，反滤料宜在挖装前洒水；3铺料应自下向上进行，不得从坡顶向下倾倒；4反滤层内不得设置纵缝。反滤层横向接坡应清至合格面，不得发生层间错位、中断和混杂；5铺好的反滤层上不得自上向下滚石或其他物料，施工人员行走应铺跳板;6负温下施工时，反滤料应呈松散状态，不应含有冻块。下雪天应停止铺筑，并应遮盖。雪后复工时应清除积雪；7土工布铺设应按国家现行标准土工合成材料应用技术规范GB/T50290的有关规定执行。6.3.18 护坡砌筑应符合下列要求：1砌筑护坡前，坝坡应按设计要求的断面进行削坡；2采用石料护坡时，石料的抗水性、抗冻性、抗压强度、几何尺寸等均应符合设计要求；3砌筑护坡块石时应按设计要求进行，不得破坏保护层；4采用草皮护坡时，应选用易生根、能蔓延、耐干旱的草类均匀铺植，并应进行洒水护理；5现浇混凝土护面宜采用无轨滑模浇筑，其厚度应符合设计要求，并应按设计要求分缝，同时应设置排水孔；6当采用抛石、混凝土预制块、水泥土等护坡型式及采用土工织物垫层时，应符合设计要求。1.1.8IV混凝土坝和砌石坝施工6.3.19 水泥、掺合料、外加剂等混凝土原材料应通过优选试验选定，生产厂家相对固定。6.3.20 混凝土生产前,应进行原材料质量检测、资源配置与设备状况检查、称量设备的校正等准备工作。6.3.21 混凝土配合比应根据混凝土设计强度、耐久性和施工性能等要求通过现场生产性试验确定。混凝土强度和保证率应符合设计要求。6.3.22 混凝土坝施工应符合现行国家标准大体积混凝土施工标准GB50496的相关规定。6.3.23 混凝土浇筑与养护应符合下列要求:1坝体施工过程中，混凝土浇筑块宜均匀上升，应满足混凝土施工质量的均匀性和抗裂要求；2混凝土浇筑应采用平铺法或台阶法，应按一定厚度、次序、方向分层浇筑，且层面平整。台阶法施工的台阶宽度不应小于2m；3混凝土入仓后应及时平仓振捣，不得堆积。仓内粗骨料堆叠时，应均匀地分布至砂浆较多处或待振捣的混凝土面上，不得用水泥砂浆覆盖，以免造成内部蜂窝；4在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始浇筑，浇筑面应保持水平，并应与倾斜面垂直相交，不应出现尖角；5混凝土浇筑宜保持连续性。需间歇施工，间歇时间应通过试验确定；6混凝土收仓面应浇筑平整，抗压强度未达到2.5MPa前，不得进行下道工序的仓面准备工作。混凝上施工缝面不得有乳皮、露粗砂；7混凝土表面养护，应符合下列要求：1）混凝土初凝后宜采用喷雾、洒水、流水、蓄水或保温、保湿等方式养护；2）养护期不宜少于28d,对重要部位和利用后期强度混凝土，以及其他有特殊要求的部位，宜延长养护时间。6.3.24 低温季节混凝土施工，应符合下列要求：1日平均气温连续5天在5C以下或最低气温连续5d在-3°C以下时，应按低温季节要求施工；6.3.25 工应编制专项施工计划，采取可靠的技术措施；6.3.26 冷地区，施工部位宜相对集中，不宜分散。已浇筑的有保温要求的混凝土,应采取抗冻保护或越冬保温措施。6.3.27 止水带的施工应符合现行行业标准水工建筑物止水带技术规范DL/T5215的相关规定和设计要求。6.3.28 砌石坝施工，应符合下列要求：1坝体砌石应做到石料平整、坝面应砌平。石料大面朝下，避免晃动。胶结材料应填满捣实，石块间缝隙应用小石及砂浆或混凝土嵌紧；2砌体养护、伸缩缝等要求应符合设计要求。横缝位置应与垫层混凝土相适应；3冬季、雨季、夏季施工要求应符合施工组织设计要求。1.1.9V排渗设施施工6.3.27 排渗设施施工应符合设计要求，在施工过程中应采取保证坝体安全的防护措施。6.3.28 贴坡排渗设施铺设的范围、厚度及所选反滤料、保护层应符合设计要求。6.3.29 排渗管轴线位置应采用仪器定位，施工设备应根据设计孔位和轴线方向进行安装和调试。6.3.30 水平及弧形排渗管施工应符合下列要求：1应采用跟管钻进，排渗管施工孔径与排渗管外径间隙不宜大于80mm；6.3.31 定位系统控制钻进轨迹；6.3.32 段间隙宜采用非开挖形式封堵。6.3.33 辐射井施工应符合下列要求：6.3.34 用沉井施工工艺；6.3.35 采取封堵措施，避免发生管涌、流砂、流土等现象；6.3.36 孔及导水孔宜采用钻具开孔法；6.3.37 宜采用跟管钻进。6.3.38 气吸式竖向排渗井施工应符合下列要求：6.3.39 平台地基承载力应满足钻机施工要求；6.3.40 用套管与钻杆同时钻进；6.3.41 装时，竖井之间管道应设置伸缩节，寒冷地区管道需配备保温措施；6.3.42 取防尘、通风措施，寒冷地区机房内宜采用保温措施。6.3.43 管井排渗成孔施工时，宜采用冲击、水冲及回转正、反循环钻进方法。6.3.44 垂直-水平联合排渗施工时，宜先施工水平排渗体，再施工垂直排渗体。垂直排渗体与水平排渗管的直接连接或间接贯通效果应进行送水检验。6.3.45 其他类型排渗设施的施工应符合现行国家标准尾矿堆积坝排渗加固工程技术规范GB51118的相关规定和设计要求。