礦1淺析尾礦庫初期壩填筑施工技術（方劉紅)）

1、<p>　　淺析尾礦庫初期壩填筑施工技術</p><p>　　中鐵十七局集團第二工程有限公司 方劉紅</p><p>　　摘 要：尾礦壩質量是保證尾礦庫安全生產運行的重要環(huán)節(jié)，本文結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儲備、填筑方法及填筑工程中質量控制進行淺顯分析。</p><p>　　關鍵詞：尾礦庫 填筑 技術&

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)江達縣青泥洞鄉(xiāng)玉龍溝內。尾礦壩采用整體設計，分期筑壩，壩型為不透水堆石壩，初期壩壩頂標高為4310m，庫容697萬m3。初期尾礦庫服務期滿后，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，施工準備期較長。填壩前需進行導流、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。</p><p><b>　　2.1 施工導流</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。填壩之前先進行地下水導排管的施工。導排管埋設完后，在上游管口處開挖臨時截水槽，將庫內水流引至截水槽內，水流通過預埋導排管流出庫外。</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化基巖，并嵌入巖石深度不小于0.5m；開挖至中風化基巖面，要求清除徹底；若其

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

6、避免開挖邊坡受雨水沖刷，在邊坡上部設臨時性山坡截水溝。</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。填筑之前應對勘察設計單位所提供的各料場勘察報告和可資利用的開挖料的調查試驗資料進行核查，取樣送檢。本工

7、程填料大部來至庫區(qū)。細粒土和砂礫料可利用庫區(qū)內開挖出土進行篩分，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，應提前一個月備料。</p><p><b>　　2.4 工藝試驗</b></p><p>　　壩料施工試驗的內容包括：復核設計確定的有關技術指標及施工工藝和各種參數(shù)，提出有關質量控制的技術要求和檢驗方法，制定有關的施工技術

8、措施等。堆石壩體工藝試驗的項目：土料、砂礫料及石料的碾壓試驗、石料場的爆破試驗、壩料加工試驗等。這些試驗必須在具備填壩條件之前做好，形成工藝試驗報告。</p><p>　　表2-1筑壩材料技術參數(shù)表</p><p>　　2.4.1 碾壓試驗</p><p>　　為了確定達到設計填筑標準的壓實方法（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)域作壓實工藝試驗。</p><p>　　保護層區(qū)壓實層厚度按20cm控制，選定加水量分別為2%，4%，8%，分別進行碾壓遍數(shù)n=2、4、6、8、10遍壓實試驗，測試其滲透系數(shù)、孔隙率、壓實沉降量；計算壓縮模量，以確定最佳加水量及碾壓遍數(shù)。試驗表明，加水量控制在4%，壓路機碾壓6遍，壓實度能達到98%。</p><p><b>　　效果較

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

11、各組數(shù)據(jù)；再用羊角碾和平面壓路機配合進行一組碾壓，測試出各組數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)顯示，加水量控制在10%，平面壓路機碾壓8遍才能達到設計壓實要求，而羊角碾和平面壓路機配合碾壓6遍就能滿足設計壓實要求。</p><p>　　2.4.2 爆破試驗</p><p>　　設計要求堆石壩料粒徑控制在30cm以內，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>　　經反復試驗，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以內粒徑比例達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>　　初期尾礦庫設計為全

13、防滲結構，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”法。即主堆石區(qū)→過渡層區(qū)→保護層區(qū)。鋪料

14、時必須及時清理界面上粗粒徑料，此法有利于保證質量，且不增加細料用量。上下游的主堆石區(qū)料采用進占法鋪料，先用羊角碾碾壓，將個別超粒徑料壓碎，并產生一定量的細料，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)和細粒土保護層區(qū)用土工布隔開，為避免填筑施工時破壞土工布，主堆石區(qū)和50cm過渡區(qū)同步碾壓，壓實后厚度控制在40cm。待主堆石區(qū)和過渡區(qū)填一層后，進行2m細粒土保護層的填筑。壓實厚度控制

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輸卸料，進占法填筑，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，再進行過渡區(qū)的卸料。過渡區(qū)填料較少，宜用裝載機卸料。填料碾壓前采用推土機的平倉以使粗徑石料滾落底層而細石料留在面層以利于碾壓，超徑石應盡量在料場解小。碾壓時

16、采用錯距法順壩軸線方向進行，低速行駛(1.5～2km/h)，碾壓按壩料的分區(qū)、分段進行，各碾壓段之間的搭接不少于1.0m，鋪料層厚及碾壓遍數(shù)嚴格采用碾壓試驗確定參數(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，同時周邊部位先于同層堆石料鋪筑。碾壓時滾筒盡量靠近岸坡，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碾壓。<

17、;/p><p>　　細粒土保護層填筑前必須把過渡料上游坡面所有尖銳石料清除干凈，并用邊坡壓路機將坡面壓光，然后鋪設土工布。土工布鋪設必須平展，無褶皺。采用自卸車運卸到墊層區(qū)，然后用推土機輔以人工整平，填筑時上游邊線水平超寬20～30cm，壓時順壩軸線方向行駛，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)、層厚及行走速度進行。細粒土壓實度要求較高，壓實厚度控制在25～30cm。保護層料的填筑需與堆石區(qū)和

18、過渡區(qū)同步進行，即主堆石區(qū)和過渡層填筑一層，保護層填筑二層。</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)的最低點開始鋪料，鋪料方向平行于壩軸線，保護層料、過渡料及兩岸接坡料采用后退法卸料，堆石料采用進占法填筑，自卸汽車卸料

19、后，采用推土機攤料平整，攤鋪過程中對超徑石和界面分離料采用小型反鏟挖土機配合處理，保護層料、過渡料由人工配合整平，每層鋪料后采用水準儀檢查鋪料厚度，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，細料充填空隙，以增加碾壓的密實度。灑水量以碾壓試驗結果確定，對于有風化巖的摻配料，應適當增加灑水量，以便使摻配的風化巖料提前濕潤軟化。</p><p><b>　　3.2.3壓實</b></p><p>　　保護層料多采用自行式振動碾進退錯距法碾壓，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，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碾壓；堆石料碾壓采用進退錯距法，錯距由振動碾碾子寬度和碾壓遍數(shù)控制，當振動碾碾子寬度為2m、碾壓遍數(shù)為8遍時錯距一般為25cm。壩坡接觸帶等大的碾壓設備無法到位的區(qū)域采用小型手扶式振動碾或液壓振動夯加強碾壓。</p><p><b>　　4.結語</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、質量要求更高。在筑壩過程中，我們要注意以下幾點：（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，填筑時不能有超徑石集中。（2）、 壩料填筑時，岸坡接合部位易出現(xiàn)大塊石集中現(xiàn)象，且碾壓設備不容易到位，造成接合部位碾壓不密實。因此在接合部位填筑時，應減薄填筑鋪料厚