礦1淺析尾礦庫初期壩填筑施工技術(shù)（方劉紅)）

1、<p>　　淺析尾礦庫初期壩填筑施工技術(shù)</p><p>　　中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司 方劉紅</p><p>　　摘 要：尾礦壩質(zhì)量是保證尾礦庫安全生產(chǎn)運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，本文結(jié)合西藏玉龍銅礦攪拌浸出工程初期尾礦庫施工情況，對尾礦庫初期壩的料源生產(chǎn)儲備、填筑方法及填筑工程中質(zhì)量控制進(jìn)行淺顯分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞：尾礦庫 填筑 技術(shù)&

2、lt;/p><p><b>　　1.概況</b></p><p>　　西藏玉龍銅礦攪拌浸出工程初期尾礦庫位于西藏昌都地區(qū)江達(dá)縣青泥洞鄉(xiāng)玉龍溝內(nèi)。尾礦壩采用整體設(shè)計(jì)，分期筑壩，壩型為不透水堆石壩，初期壩壩頂標(biāo)高為4310m，庫容697萬m3。初期尾礦庫服務(wù)期滿后，尾礦壩采用下游法堆石料筑壩加高。加高高度40m，最終壩頂高程4350m，庫容3943萬m3。</p>

3、<p><b>　　2.施工準(zhǔn)備</b></p><p>　　堆石壩填筑受尾礦庫整體施工工藝的影響，施工準(zhǔn)備期較長。填壩前需進(jìn)行導(dǎo)流、壩基岸清理等施工。壩體堆石料量較大，需提前備料及碾壓工藝試驗(yàn)。</p><p><b>　　2.1 施工導(dǎo)流</b></p><p>　　初期尾礦庫位于高原山谷地帶，地表徑流和

4、地下水系非常發(fā)育，西藏地區(qū)6～9月份多位雨季。填壩之前先進(jìn)行地下水導(dǎo)排管的施工。導(dǎo)排管埋設(shè)完后，在上游管口處開挖臨時(shí)截水槽，將庫內(nèi)水流引至截水槽內(nèi)，水流通過預(yù)埋導(dǎo)排管流出庫外。</p><p>　　2.2 壩基、岸坡清理</p><p>　　壩體清基分壩肩、進(jìn)行壩基開挖及局部軟基加固。壩體兩端壩肩開挖深度要求至中風(fēng)化基巖，并嵌入巖石深度不小于0.5m；開挖至中風(fēng)化基巖面，要求清除徹底；若其

5、深部仍有第四系覆蓋層和強(qiáng)風(fēng)化巖層時(shí)，進(jìn)行加固地基處理。壩斷面范圍內(nèi)的巖石壩基與岸坡，清除其表面松動石塊、凹處積土和突出的巖石，開挖完畢后，用風(fēng)水槍沖洗干凈。</p><p>　　壩基清基按上述要求進(jìn)行開挖，從上至下分區(qū)分層分段進(jìn)行，用PC400 、PC200挖掘機(jī)逐層進(jìn)行剝離，TY220推土機(jī)推渣，強(qiáng)風(fēng)化層采用手風(fēng)鉆鉆孔小藥量松動爆破進(jìn)行挖除。挖機(jī)剝離土方，邊坡上部坡度留適當(dāng)修坡余量，再用人工修整；土方開挖前，為

6、避免開挖邊坡受雨水沖刷，在邊坡上部設(shè)臨時(shí)性山坡截水溝。</p><p><b>　　2.3 備料</b></p><p>　　堆石體從上游向下游依次主要由墊層區(qū)、過渡區(qū)和主堆石區(qū)組成。墊層為2m厚細(xì)粒土層，過渡區(qū)材料為50cm厚砂礫料，堆石區(qū)為粒徑30cm以下的塊石。填筑之前應(yīng)對勘察設(shè)計(jì)單位所提供的各料場勘察報(bào)告和可資利用的開挖料的調(diào)查試驗(yàn)資料進(jìn)行核查，取樣送檢。本工

7、程填料大部來至庫區(qū)。細(xì)粒土和砂礫料可利用庫區(qū)內(nèi)開挖出土進(jìn)行篩分，篩分出成品料集中堆放于庫底；堆石壩料部分來至庫區(qū)，一部分來至壩外，堆石壩料方量較大，應(yīng)提前一個(gè)月備料。</p><p><b>　　2.4 工藝試驗(yàn)</b></p><p>　　壩料施工試驗(yàn)的內(nèi)容包括：復(fù)核設(shè)計(jì)確定的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)及施工工藝和各種參數(shù)，提出有關(guān)質(zhì)量控制的技術(shù)要求和檢驗(yàn)方法，制定有關(guān)的施工技術(shù)

8、措施等。堆石壩體工藝試驗(yàn)的項(xiàng)目：土料、砂礫料及石料的碾壓試驗(yàn)、石料場的爆破試驗(yàn)、壩料加工試驗(yàn)等。這些試驗(yàn)必須在具備填壩條件之前做好，形成工藝試驗(yàn)報(bào)告。</p><p>　　表2-1筑壩材料技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　2.4.1 碾壓試驗(yàn)</p><p>　　為了確定達(dá)到設(shè)計(jì)填筑標(biāo)準(zhǔn)的壓實(shí)方法（包括不同區(qū)域鋪料方式、鋪料厚度、碾壓遍數(shù)、加水量、孔隙率、干密度等）及

9、控制措施，在填料之前選擇離取料場較近的平坦區(qū)域作壓實(shí)工藝試驗(yàn)。</p><p>　　保護(hù)層區(qū)壓實(shí)層厚度按20cm控制，選定加水量分別為2%，4%，8%，分別進(jìn)行碾壓遍數(shù)n=2、4、6、8、10遍壓實(shí)試驗(yàn)，測試其滲透系數(shù)、孔隙率、壓實(shí)沉降量；計(jì)算壓縮模量，以確定最佳加水量及碾壓遍數(shù)。試驗(yàn)表明，加水量控制在4%，壓路機(jī)碾壓6遍，壓實(shí)度能達(dá)到98%。</p><p><b>　　效果較

10、好。</b></p><p>　　主堆石層區(qū)壓實(shí)層厚度按40cm控制，選定加水量分別為8%，10%，15%，20%。過渡層區(qū)壓實(shí)層厚度控制在40cm，選定加水量分別為4%，8%，10%，15%。分別進(jìn)行碾壓遍數(shù)n=2、4、6、8、10遍壓實(shí)試驗(yàn)，測試其干容重、孔隙率、壓實(shí)沉降量、顆粒級配；計(jì)算壓縮模量，以確定最佳加水量及碾壓遍數(shù)。在進(jìn)行每種壓實(shí)遍數(shù)試驗(yàn)過程中，我們先用平面壓路機(jī)單獨(dú)進(jìn)行一組碾壓，測試出

11、各組數(shù)據(jù)；再用羊角碾和平面壓路機(jī)配合進(jìn)行一組碾壓，測試出各組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，加水量控制在10%，平面壓路機(jī)碾壓8遍才能達(dá)到設(shè)計(jì)壓實(shí)要求，而羊角碾和平面壓路機(jī)配合碾壓6遍就能滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)要求。</p><p>　　2.4.2 爆破試驗(yàn)</p><p>　　設(shè)計(jì)要求堆石壩料粒徑控制在30cm以內(nèi)，這對壩料的開采提出了很高的要求。在石料的爆破過程中，通過改變鉆孔的排距、孔間距及單耗來尋找控制壩料

12、粒徑最佳爆破參數(shù)。</p><p>　　經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，排距控制在2m，孔距控制在3m，單耗在0.25kg/m3～3kg/m3，爆破效果較好。爆破出來的石料30cm以內(nèi)粒徑比例達(dá)80%以上。</p><p>　　3.壩體填筑施工工藝</p><p><b>　　3.1 施工方法</b></p><p>　　初期尾礦庫設(shè)計(jì)為全

13、防滲結(jié)構(gòu)，初期壩為不透水堆石壩體。該壩各材料分區(qū)之間要滿足水力過渡要求，從上游到下游滲透系數(shù)依次增大，下游壩料對上游相鄰壩料有反濾過渡要求，因此，采用合理的填筑施工方法就顯的尤其重要。</p><p>　　圖3-1 尾礦壩剖面圖</p><p>　　3.1.1分區(qū)填筑順序</p><p>　　壩面填筑作業(yè)順序多采用“先粗后細(xì)”法。即主堆石區(qū)→過渡層區(qū)→保護(hù)層區(qū)。鋪料

14、時(shí)必須及時(shí)清理界面上粗粒徑料，此法有利于保證質(zhì)量，且不增加細(xì)料用量。上下游的主堆石區(qū)料采用進(jìn)占法鋪料，先用羊角碾碾壓，將個(gè)別超粒徑料壓碎，并產(chǎn)生一定量的細(xì)料，再用牽引式振動碾碾壓，接縫處采用騎縫碾壓。</p><p>　　過渡層區(qū)和細(xì)粒土保護(hù)層區(qū)用土工布隔開，為避免填筑施工時(shí)破壞土工布，主堆石區(qū)和50cm過渡區(qū)同步碾壓，壓實(shí)后厚度控制在40cm。待主堆石區(qū)和過渡區(qū)填一層后，進(jìn)行2m細(xì)粒土保護(hù)層的填筑。壓實(shí)厚度控制

15、在20cm。</p><p>　　3.1.2分區(qū)填筑作業(yè)施工方法</p><p>　　主堆石區(qū)和過渡層的填筑料由自卸車運(yùn)輸卸料，進(jìn)占法填筑，卸料的堆與堆之間間保留100cm間隙。主堆石區(qū)和過渡段為不同類型填料，主堆石區(qū)填料卸料、推平后，再進(jìn)行過渡區(qū)的卸料。過渡區(qū)填料較少，宜用裝載機(jī)卸料。填料碾壓前采用推土機(jī)的平倉以使粗徑石料滾落底層而細(xì)石料留在面層以利于碾壓，超徑石應(yīng)盡量在料場解小。碾壓時(shí)

16、采用錯距法順壩軸線方向進(jìn)行，低速行駛(1.5～2km/h)，碾壓按壩料的分區(qū)、分段進(jìn)行，各碾壓段之間的搭接不少于1.0m，鋪料層厚及碾壓遍數(shù)嚴(yán)格采用碾壓試驗(yàn)確定參數(shù)施工。鋪筑碾壓層次分明，做到平起平升，以防碾壓時(shí)漏碾欠碾。在岸坡邊緣靠山坡處，大塊石易集中，故岸坡周邊選用石料粒徑較小且級配良好的過渡料填筑，同時(shí)周邊部位先于同層堆石料鋪筑。碾壓時(shí)滾筒盡量靠近岸坡，沿上下游方向行駛，仍碾壓不到之處用手扶式小型振動碾或液壓振動夯加強(qiáng)碾壓。<

17、;/p><p>　　細(xì)粒土保護(hù)層填筑前必須把過渡料上游坡面所有尖銳石料清除干凈，并用邊坡壓路機(jī)將坡面壓光，然后鋪設(shè)土工布。土工布鋪設(shè)必須平展，無褶皺。采用自卸車運(yùn)卸到墊層區(qū)，然后用推土機(jī)輔以人工整平，填筑時(shí)上游邊線水平超寬20～30cm，壓時(shí)順壩軸線方向行駛，振動碾距上游邊緣的距離不宜大于40cm。按規(guī)定的灑水量、遍數(shù)、層厚及行走速度進(jìn)行。細(xì)粒土壓實(shí)度要求較高，壓實(shí)厚度控制在25～30cm。保護(hù)層料的填筑需與堆石區(qū)和

18、過渡區(qū)同步進(jìn)行，即主堆石區(qū)和過渡層填筑一層，保護(hù)層填筑二層。</p><p><b>　　3.2施工工藝</b></p><p><b>　　3.2.1壩料攤鋪</b></p><p>　　壩體填筑從填筑區(qū)的最低點(diǎn)開始鋪料，鋪料方向平行于壩軸線，保護(hù)層料、過渡料及兩岸接坡料采用后退法卸料，堆石料采用進(jìn)占法填筑，自卸汽車卸料

19、后，采用推土機(jī)攤料平整，攤鋪過程中對超徑石和界面分離料采用小型反鏟挖土機(jī)配合處理，保護(hù)層料、過渡料由人工配合整平，每層鋪料后采用水準(zhǔn)儀檢查鋪料厚度，確保厚度滿足要求。</p><p><b>　　3.2.2灑水</b></p><p>　　一般采用壩面加水和壩外加水等方式，具體應(yīng)根據(jù)不同施工條件布置。灑水主要是為了能充分濕潤石料，以便在振動碾強(qiáng)烈激振力的作用下，使塊石

20、相互接觸部分棱角被擊碎從而減少孔隙率，細(xì)料充填空隙，以增加碾壓的密實(shí)度。灑水量以碾壓試驗(yàn)結(jié)果確定，對于有風(fēng)化巖的摻配料，應(yīng)適當(dāng)增加灑水量，以便使摻配的風(fēng)化巖料提前濕潤軟化。</p><p><b>　　3.2.3壓實(shí)</b></p><p>　　保護(hù)層料多采用自行式振動碾進(jìn)退錯距法碾壓，堆石料和過渡料多采用牽引式振動碾碾壓，振動碾一般沿平行壩軸線方向行進(jìn)，靠近岸坡、施

21、工道路邊坡處除增加順向碾壓外，多采用液壓振動夯加強(qiáng)碾壓；堆石料碾壓采用進(jìn)退錯距法，錯距由振動碾碾子寬度和碾壓遍數(shù)控制，當(dāng)振動碾碾子寬度為2m、碾壓遍數(shù)為8遍時(shí)錯距一般為25cm。壩坡接觸帶等大的碾壓設(shè)備無法到位的區(qū)域采用小型手扶式振動碾或液壓振動夯加強(qiáng)碾壓。</p><p><b>　　4.結(jié)語</b></p><p>　　玉龍銅礦攪拌浸出工程初期尾礦庫為全防滲尾礦庫

22、，其特殊的地理位置對施工質(zhì)量提出了更高的要求，初期尾礦壩作為尾礦庫的重要分部工程，其安全、質(zhì)量要求更高。在筑壩過程中，我們要注意以下幾點(diǎn)：（1）、大壩填筑各區(qū)料的交接界面必須注意防止大塊石集中，特別是過渡層與保護(hù)層、過渡料與主堆石料之間，填筑料的粒徑差距較大，采用后退法卸料，填筑時(shí)不能有超徑石集中。（2）、 壩料填筑時(shí)，岸坡接合部位易出現(xiàn)大塊石集中現(xiàn)象，且碾壓設(shè)備不容易到位，造成接合部位碾壓不密實(shí)。因此在接合部位填筑時(shí)，應(yīng)減薄填筑鋪料厚