灰场坝体变形监测和研究

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1、灰场坝体变形监测和研究【摘要】笔者针对淮南田家庵发电站废渣库坝体的具体情况，介绍了尾矿库坝体变形观测网的布设及实施。通过对尾矿库坝体变形观测的结果，进行了平面及垂直监测精度分析，最后提出尾矿库大坝安全运行的建议。【关键字】尾矿库；坝体变形监测；观测网；精度分析1、概述尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的，用以堆存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿或其他工业废渣的场所。尾矿库是一个具有高势能的人造泥石流危险源，存在溃坝危险，一旦失事，容易造成重特大事故。冶炼废渣形成的赤泥库，发电废渣形成的废渣库，也应按尾矿库进行管理。尾矿是指金属或

2、非金属矿山开采出的矿石，经选矿厂选出有价值的精矿后排放的“废渣”。这些尾矿由于数量大，含有暂时不能处理的有用或有害成分，随意排放，将会造成资源流失，大面积覆没农田或淤塞河道，污染环境（图为正在排放的尾矿）。对于发电厂而言，发电废渣形成的废渣库坝体的安全、正常运行与否，直接关系到企业的经济效益。怎样从实际出发，对坝体进行变形监测，并结合监测数据分析其稳定性，及时对坝体的安全措施决策提供科学依据，使其能容纳日复一日的尾砂，具有十分重要的现实意义。本文针对淮南田家庵发电站的发电废渣形成的废渣库坝体的具体情况，电厂展开了长期的坝体沉降与位移

3、的变形监测，并对坝体进行了稳定性分析与研究。由于信息的及时反馈，使问题的决策获得科学依据。三年来，坝体运行安全而稳定。2、坝体的基本情况大唐淮南田家庵发电厂洛河湾灰场位于淮南市上窑镇洛河湾东南角，淮河南岸的内侧，为淮河行洪区域。距离田家庵电厂约15公里。灰场东靠上窑、三角湾灰场；东南为淮河大堤（窑河封闭堤），西南为淮河行洪区。灰场紧靠206国道淮南至蚌埠段。灰坝由一条高10米、长1863米的新建灰坝、一段加宽到10米、长1219米窑河封闭堤及一段长1160米原上窑、三角灰场围成。3、坝体的变形监测网点的布设与实施在坝体的观测中，共布

4、设3条观测路线，观测点14个（包括基准点），组成了较完善的观测网格。图2是坝体观测网点布设图，其中第一条观测路线为T1-1至T4-1,第二条路线为T1-2至T4-2,第三条路线为T1-3至T4-3o图2坝体观测点位布设图3.1平面位移观测网的实施基准点K］、K2和4个坝顶点T1T〜T4T组成GPS观测网，采用GPS测量；坝下点通过坝顶点测量其间的距离，监测其距离变化量，采用TCA2003全站仪测量。3.2沉降观测网的实施垂直位移共有15个点。其中SKI、SK2和SK3为水准基点，其它点为坝体沉降监测点。垂直位移测量内容包括各水准点高

5、程、各观测墩墩面高程。垂直位移采用几何水准方法测量，按国家二等水准（变形监测三级）精度观测。测量仪器采用瑞士LeicaDNA03精密电子水准仪配备因瓦条形码水准尺测量，仪器的标称精度为0.3mm/kmo作业前仪器送国家光电测距仪检测中心进行了各项技术指标检定，鉴定结果合格。观测数据由仪器自动记录在随机的PCMCIA存储卡中。测站限差设置在仪器中由仪器自动检验，测站限差设置：每测按偶数站设站，均进行往返测量。4、观测精度分析水平位移监测，通过GPS测量所得到坝顶Tl-1〜T4-1（四个）观测墩的坐标数据，T1-1〜T4-1作为基准点，

6、然后分别在四个基准点上架设TS30全站仪，观测至各个监测点的水平距离，每个监测点通过两次不同的基准点来测量相关水平距离。3.1平面精度:(1)一测回4次读数间最大较差1.8mm,允许值2nim。(2)4测回中数最大较差1.4mm,允许值2.5mm。垂直位移监测，垂直位移采用几何水准方法测量，按国家二等水准(变形监测三级)精度观测。测量仪器采用天宝Dini03精密电子水准仪配备钮瓦条形码水准尺测量。作业前仪器已送国家光电测距仪检测中心进行了各项技术指标检定，鉴定结果合格。4.2垂直位移监测精度：(1)测段往返测高差之差均小于允许的限差

7、；(2)所有环线闭合差均小于允许的限差(最大环闭合差0.00124mm,允许值0.00395mm)；(3)最大点位误差为0.00134米，最大点间误差为0.00102米。5、观测结果整理5.1水平位移监测成果表6、坝体的分析根据对坝体的多次变形监测及坝体本身的现场施工情况。坝体存在水平和垂直位移，位移量均在允许范围，其中个别点的位移量较大，当时判断是坝体施工造成的，经过多少监测，表明坝体自身变形量正常，但受外力施工影响较大,故出现变形量个别较大。7、结束语为保持灰场的持续运行，灰场坝体的变形监测与分析是十分必要的，随着发电废渣的不断

8、堆积，通过对坝体变形过程的监测与分析，进一步加强坝体的管理，结合宏观变化的综合监测，为坝体的安全运行和安全措施提供科学依据。为坝体的稳定性更能反应客观的实际情况，建议坝体有监测的一边禁止车辆通行；清处废渣的时候，不宜将靠近监测边的废渣