排水固结加固在某不稳定尾矿坝地基处理中应用

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1、排水固结加固在某不稳定尾矿坝地基处理中应用　　【摘要】：引起尾矿坝不稳定原因是多方面的,总结起来主要有设计原因、施工原因、地质原因等,就具体尾矿库又有其个性,通过分析,找出其具体原因并采取针对性处理方法是解决不稳定尾矿坝的关键。本文通过实例探讨排水固结加固技术在尾矿坝地基处理中的应用，供同行参考。【关键词】：排水固结地基处理、尾矿坝稳定性中图分类号：S607+.2文献标识码：A文章编号：    1工程概况某尾矿坝采用上游法筑坝，主要由初期坝、尾矿堆积坝及排水系统组成。初期坝为滤水堆石坝（透水坝），坝顶标高85.00m,高度

2、9.00m，设计总坝高48.00m，总库容180万m3，属四等级尾矿库。现坝顶标高已达109.00m,坝高33.0m，已超过原有设计标高，存在坝体稳定强度不够、排水系统不能继续使用等问题。通过对该尾矿库进行岩土工程勘察，经过试验及稳定性计算分析，现役尾矿坝在正常运行时，尾矿坝是稳定的；在地震工况时，尾矿坝是不稳定的。若要继续使用该尾矿库，必须采取处理措施。6为了维持矿山的正常生产，矿山拟对该对尾矿库进行加固扩容改造。2加固设计方案根据地层条件及工程现状条件分析，造成该尾矿坝不稳定的主要原因是尾矿地层中夹有一层淤泥质尾矿泥，由于其抗剪强度低，在地震工况时满足不了尾

3、矿坝抗滑要求，造成坝体滑移溃堤，所以应对其进行处理，增大其抗剪强度，以满足尾矿坝稳定需要。根据该层淤泥质尾矿泥埋藏较深，上覆尾矿砂层较厚、水位较浅等特点，采用排水固结方案进行处理，即降低水位线，使该层淤泥质土上附加有效应力增大，使其固结，抗剪强度增大，从而达到提高坝体稳定性的目的，其次，所降水设计的降水井，可作为降低浸润线的降水措施，在浸润线较高时，可进行抽水降低浸润线，从而提高坝体的稳定性。2.1、设计原理及目的排水固结的原理是地基在荷载作用下，通过布置竖向排水井，使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比减小，地基发生固结变形，地基土的强度逐渐增长。排水固结法适用于处

4、理饱和软弱土层，其目的是使饱和软粘土在排水条件下发生固结，抗剪强度增大，以满足工程需要。其按照排水技术措施的不同可分为堆载预压法、正空预压法、降水预压法和电渗预压法，不同的方法有其相应的适用条件。2.2、设计方案62.2.1降水井布置根据该层淤泥质土分布情况及现场实际状况，在现尾矿坝四期子坝（坝顶标高112.00m,坝高36.0m）前沿坝周边布设降水井24口，井间距10m（详见降水井布置图），井深7--35m（管井进入强风化0.5—1.00m），井径Φ500mm，采用Φ350mm水泥滤水管，周边填粗砾砂滤料。2.2.2施工技术要求a、井深7—35m，井径Φ500

5、mm。（管井进入强风化0.5—1.00m）b、采用清水钻进，成孔后马上洗井，至水清为止，孔底沉渣不大于0.2m。c、管井采用Φ350mm水泥滤水管。d、滤管孔隙率不小于20%，接头及底部要严封，以防进砂。下管要垂直、居中，以保证滤料厚度均匀。e、管外均匀填入砾砂滤料。f、成井后下泵洗井，并随时补充滤料，以防止井口歪斜。g、洗井后，砌高为0.2m的水泥台保护井口或者水泥管高出地面0.2m。h、洗井后进行抽水，使水位降低到井底，保持水位一段时间（约3个月）。3降水加固施工方案63.1主要注浆设备及材料水井钻机1台、潜水泵30台、井管350m，电缆、配电箱及滤料。3.

6、2施工技术要求在本工程施工中，应以严格组织管理体系和科学严谨的质量体系来保证工程质量。a、成井前要核实孔位，钻机安装要平稳，机上钻杆要垂直。b、采用清水钻进。成井后要及时洗井。c、下管前要检查井管的质量和数量，井管下到设计深度后要将井管固定在孔的中间，不得偏斜，以保证填料厚度均匀。井管高出地面约0.2m。d、填料前应检查滤料的质量，达到料净无杂质和土混入。填料时要边填边测量孔深的变化，核对填料数量与孔深的变化是否相符。e、下潜水泵洗井至水清为止。f、降水过程中应定时观测抽水流量及观测孔的水位等，并做好记录。g、现场材料设备要整齐排放，有专人管理，严格执行操作规程

7、。6h、电器设备应有保护措施，定位放置，专人维修管理，采用一刀一闸，配电盘必须设置漏电保护器，严禁用其他导体代替保险丝。4加固效果经过降水(水位降到设计深度)3个月后，在原勘探钻孔旁边（淤泥质土较厚部位）进行了3个孔钻探，取土样进行了室内相关试验，降水固结前后岩土层指标对比如下表：岩土体物理力学参数对照表根据降水后岩土体物理力学指标参数进行稳定性分析，该尾矿坝在正常运行或洪水运行的情况下能够保持其稳定性，满足规范规定的正常运行时稳定性系数>1.15，洪水时>1.05的要求，不会发生坡体失稳。在地震工况下，坝体是稳定的。极限平衡法计算结果表明，坝体加高4m时能满足

8、相关规范规定的稳定性要求