山東魯北海生生物有限公司1000kt∕a氧化鋁工程赤泥庫(kù)安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇

1、 C2128CS2 山東魯北海生生物有限公司1000kt/a氧化鋁工程赤泥庫(kù)安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇院 長(zhǎng) 副 院 長(zhǎng)總工程師副總工程師總設(shè)計(jì)師 參加專業(yè)及人員分院（所）分院（所）長(zhǎng)主任工程師工程(專業(yè))負(fù)責(zé)人主要設(shè)計(jì)者環(huán)境市政目錄1、概述1.1 建設(shè)單位概況1.2 赤泥庫(kù)簡(jiǎn)介1.3 編制依據(jù)及采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)2、赤泥庫(kù)安全設(shè)計(jì)2.1 赤泥資料2.2 赤泥庫(kù)工程主要設(shè)計(jì)方案選型2.3 赤泥庫(kù)庫(kù)容及等級(jí)2.4 赤泥庫(kù)壩型選擇2.5 初期壩地基處理方案2.6 筑壩材料及筑壩工藝3、主要安全隱患及對(duì)策3.1 重大危險(xiǎn)源判定3.2 赤泥庫(kù)安全隱患分析3.3 赤泥庫(kù)施工管理4赤泥庫(kù)庫(kù)區(qū)安全分析4.1 區(qū)域基本情況

2、及處理措施4.2 赤泥庫(kù)對(duì)周圍環(huán)境的影響分析5、防洪安全5.1防洪標(biāo)準(zhǔn)5.2最小安全超高和最小安全灘長(zhǎng)5.3洪水計(jì)算及調(diào)洪6、滲流穩(wěn)定6.1赤泥庫(kù)防滲6.2滲流計(jì)算7、壩體穩(wěn)定分析7.1 穩(wěn)定分析原理7.2 抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)7.3主要土層物理力學(xué)指標(biāo)及穩(wěn)定分析8、赤泥庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和通信設(shè)備可靠性分析8.1 赤泥庫(kù)觀測(cè)設(shè)施8.2 通信8.3 照明8.4 管理房9、赤泥庫(kù)安全管理9.1 安全管理原則9.2 安全管理要求9.3 安全管理操作細(xì)則9.4 應(yīng)急救援預(yù)案9.5 安全設(shè)施投資10、結(jié)論及建議10.1 結(jié)論10.2 建議附圖： 詳見(jiàn)圖紙目錄 山東魯北海生生物有限公司1000kt/a氧化鋁工程

3、赤泥庫(kù)安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇1、概述 1.1 建設(shè)單位概況本項(xiàng)目建設(shè)單位為山東魯北海生生物有限公司。山東魯北海生生物有限公司地處山東省無(wú)棣縣埕口鎮(zhèn)，瀕臨渤海，于2003年9月成立，注冊(cè)資金1億元人民幣，是由山東魯北企業(yè)集團(tuán)總公司控股的具有獨(dú)立法人資格的公司。山東魯北企業(yè)集團(tuán)是一家以生態(tài)科技、循環(huán)經(jīng)濟(jì)為先導(dǎo)的國(guó)有特大型企業(yè)。是目前世界上最大的磷銨、硫酸、水泥聯(lián)合生產(chǎn)企業(yè)，全國(guó)最大的石膏制硫酸基地和磷肥生產(chǎn)基地。山東魯北企業(yè)集團(tuán)總公司創(chuàng)建了磷銨-硫酸-水泥聯(lián)產(chǎn)、海水“一水多用”、鹽堿熱電聯(lián)產(chǎn)等多條綠色工業(yè)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了科技創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、資源綜合利用與環(huán)境保護(hù)的有機(jī)統(tǒng)一，形成了“中國(guó)魯北生態(tài)工業(yè)模式

4、”，成為我國(guó)用生態(tài)科技產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的典范。被國(guó)家批復(fù)命名為“國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)試點(diǎn)單位”、“國(guó)家級(jí)生態(tài)工業(yè)園區(qū)”、“國(guó)家環(huán)境友好企業(yè)”、“國(guó)家海洋科技產(chǎn)業(yè)基地”，榮獲“2005中華環(huán)境獎(jiǎng)”，聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署生態(tài)工業(yè)典型，列入國(guó)家“十一五”發(fā)展規(guī)劃綱要。1.2 赤泥庫(kù)簡(jiǎn)介本工程赤泥堆場(chǎng)場(chǎng)址選擇在氧化鋁廠區(qū)西北側(cè)，與廠區(qū)緊鄰，其地勢(shì)平坦開(kāi)闊，屬低洼鹽堿地，周邊500m內(nèi)無(wú)環(huán)境敏感目標(biāo)，650m內(nèi)無(wú)村莊居民。該地段荒蕪且不適宜耕作。本工程赤泥堆場(chǎng)擬建二座彼此相連的赤泥堆場(chǎng)，該堆場(chǎng)東西長(zhǎng)935m，南北寬415m，采用平地型赤泥庫(kù)，首先四周筑初期壩，壩高8m，然后在初期壩上用赤泥筑壩逐步加高，設(shè)計(jì)最終

5、壩高30m，總有效庫(kù)容1105.8萬(wàn)立方米。本工程氧化鋁生產(chǎn)采用低溫溶出拜耳法生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模1000kt/a氧化鋁，年產(chǎn)拜耳法赤泥1300kt/a，拜耳法赤泥比重2.8，赤泥堆場(chǎng)平均干容量1.5t/m3，含水率4852，本工程赤泥堆場(chǎng)服務(wù)年限預(yù)計(jì)8.35年。1.3 編制依據(jù)及采用的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)1.3.1編制依據(jù)：(1) 魯北海生生物有限公司設(shè)計(jì)委托書； (2)中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法；(3)中華人民共和國(guó)礦山安全法；(4)尾礦庫(kù)安全監(jiān)督管理規(guī)定（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令20066號(hào)令）；(5)非煤礦山建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查與竣工驗(yàn)收辦法（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局200518號(hào)令）；(6

6、)關(guān)于開(kāi)展重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理工作的指導(dǎo)意見(jiàn)（安監(jiān)管協(xié)調(diào)字200456號(hào)）；(7) 關(guān)于加強(qiáng)建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施“三同時(shí)”工作的通知（國(guó)家發(fā)改委20031346號(hào)）； (8)關(guān)于印發(fā)氧化鋁建設(shè)項(xiàng)目部分初步設(shè)計(jì)安全專篇編寫提綱的通知安監(jiān)總局200746號(hào)； (9) 尾礦庫(kù)事故災(zāi)難應(yīng)急預(yù)案安監(jiān)總應(yīng)急2007109號(hào)； (10) 山東省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集及其它相關(guān)文件。1.3.2采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(1)選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范（ZBJ1-90）；(2)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（SL/T191-96）；(3)碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL274-2001）；(4)防洪標(biāo)準(zhǔn)（GB50201-94）；(5)尾礦庫(kù)安全

7、技術(shù)規(guī)程（AQ20062005）；(6)一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB18599-2001）；(7)危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)腐蝕性鑒別（GB5085.1-1996）；(8)危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)（GB 18598-2001）；(9)中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖（2002）；(10)中國(guó)地震烈度區(qū)劃（2002）使用規(guī)定；(11)安全標(biāo)志（GB2894-96）；(12)安全色（GB2893-2001）；(13)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB3095-1996）；(14)建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50057-94）；(15)交流電氣裝置的接地（DL/T 621-1997）；(16)機(jī)械設(shè)備防護(hù)罩安全要求（JB/

8、T 7258-94）；(17)工業(yè)管道的基本識(shí)別和識(shí)別符號(hào)（GB7231-2003）；(18)環(huán)境保護(hù)圖形標(biāo)志固體廢物貯存（處置）場(chǎng)(GB 15562.2-1995)。2、赤泥庫(kù)安全設(shè)計(jì)2.1 赤泥資料 (1) 氧化鋁生產(chǎn)工藝：拜耳法；(2) 氧化鋁規(guī)模：1000 k t/a；(3) 工作制度：365 d/a；(4) 赤泥量：1300 kt/a；(5) 赤泥真比重：2.93.1 t/m3；(6) 赤泥平均堆積干容重：0.941.1 t/m3 ；(7) 赤泥含水率：3035%；(8) 赤泥庫(kù)赤泥堆存方式：赤泥漿由廠區(qū)泵送至堆場(chǎng)，澄清水經(jīng)溢流井自流回泵房送回廠區(qū)；(9) 赤泥附液PH值：1112；

9、 （10）赤泥庫(kù)庫(kù)容及服務(wù)年限：庫(kù)容為1105.8104m3，可服務(wù)8.35a。 2.2 赤泥庫(kù)工程主要設(shè)計(jì)方案選型赤泥庫(kù)庫(kù)區(qū)位于廠區(qū)西北向，與廠區(qū)毗鄰。該場(chǎng)區(qū)地勢(shì)平坦開(kāi)闊，屬于低洼鹽堿地，所以根據(jù)實(shí)際地形，該赤泥庫(kù)只能選擇平地型尾礦庫(kù)。平地型尾礦庫(kù)的特點(diǎn)是沒(méi)有山坡匯流，匯水面積小，排洪構(gòu)筑物簡(jiǎn)單；尾礦壩長(zhǎng)度很長(zhǎng)，工程量較大；受場(chǎng)地限制，堆壩高度不是很高；尾礦庫(kù)維護(hù)管理十分復(fù)雜。2.3 赤泥庫(kù)庫(kù)容及等級(jí)赤泥庫(kù)庫(kù)區(qū)場(chǎng)地東西長(zhǎng)935m，南北寬415米，終庫(kù)壩高為30m，總庫(kù)容為1105.8104m3，可服務(wù)8.35a。根據(jù)尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程（AQ20062006）第4.1條的規(guī)定，該赤泥庫(kù)等別為三

10、等，主要構(gòu)筑物級(jí)別為3級(jí)，次要及臨時(shí)構(gòu)筑物級(jí)別為5級(jí)。2.4 赤泥庫(kù)壩型選擇 由于赤泥庫(kù)為平地型尾礦庫(kù)，庫(kù)區(qū)是由場(chǎng)區(qū)四周筑壩圍擋而成，所以初期壩工程量較大。該庫(kù)區(qū)除四周筑壩外，東西向還用初期壩分成兩格，則壩總長(zhǎng)度約為3.1km。初期壩壩高為8米，壩頂寬度為6m，周圈初期壩外坡坡度為1:2，內(nèi)坡坡度1:1.5，中間將庫(kù)區(qū)分格的初期壩兩側(cè)壩坡坡度均為1:1.5。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)及周圍情況，設(shè)計(jì)單位本著就地取材，節(jié)約造價(jià)等原則，將初期壩壩型選擇為均質(zhì)碾壓土壩。土料來(lái)源為場(chǎng)區(qū)中部壩腳以內(nèi)下挖約平均2m，一方面獲取土料，另一方面增加了庫(kù)容。初期壩堆壩所需土方約496000m3，庫(kù)區(qū)內(nèi)挖方及周圈排水溝土方量基本可

11、滿足筑壩需要。2.5 初期壩地基處理方案壩體地基處理的目標(biāo)是將壩基的沉降控制在允許范圍之內(nèi)。該場(chǎng)地地質(zhì)情況為：據(jù)勘探揭露，場(chǎng)區(qū)土類型為中軟土，地層由上至下各層巖土的野外特征描述如下：1）層耕土：結(jié)構(gòu)松散，承載力很低，不能利用；2）層粘土：屬中-高壓縮性土，土質(zhì)較均勻，承載力90kPa，可做天然地基持力層；3）第2）-1層粉土：該層屬中壓縮性土，土質(zhì)均勻，局部缺失，承載力150kPa；4）層粉砂：該層屬中偏低壓縮性土，土質(zhì)均勻，承載力165kPa；5）層粘土夾粉土：該層屬中-高壓縮性土，承載力95kPa；6）層粉質(zhì)粘土：該層屬中壓縮性，承載力120kPa；7）層粉質(zhì)粘土：該層屬中壓縮性，承載力1

12、60kPa；8）層粉質(zhì)粘土：該層屬中壓縮性，承載力120kPa；9）層粉質(zhì)粘土：該層屬中-高壓縮性土，承載力110kPa。根據(jù)地質(zhì)情況選擇第三層或第四層土作為持力層，該工程采用水泥粉煤灰碎石樁法（CFG樁）進(jìn)行地基處理，提高地基承載力，降低滲透性。處理深度約12米左右，采用樁徑0.4m，樁間距1.2m。壩基底在CFG樁上設(shè)計(jì)墊層，墊層依次為碎石層（最大粒徑不超過(guò)3cm），厚10cm；CE121土工格柵一層；300g/m2無(wú)紡?fù)凉げ家粚?；一布一膜的?fù)合土工膜（300/0.75）一層（膜面朝下）；500厚中、粗砂墊層；300g/m2無(wú)紡?fù)凉げ家粚?。按此方法處理后?jì)算壩體沉降小于規(guī)范1%壩高的要求。

13、2.6 筑壩材料及筑壩工藝 筑壩土料取庫(kù)區(qū)內(nèi)挖方及周圈排洪溝開(kāi)挖土方進(jìn)行筑壩，砂石來(lái)源也很豐富。筑壩前應(yīng)確定土的最優(yōu)含水量，通過(guò)晾曬等措施，達(dá)到適宜的含水量。土壩堆筑采用分層碾壓，每層厚度不得超過(guò)400，土壩的壓實(shí)系數(shù)不小于0.95。大面積施工前應(yīng)作筑壩碾壓試驗(yàn)，確定土料填筑的鋪設(shè)厚度、施工機(jī)械及碾壓遍數(shù)等。3、主要安全隱患及對(duì)策3.1 重大危險(xiǎn)源判定根據(jù)國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局2006第6號(hào)令，尾礦庫(kù)的建設(shè)、運(yùn)行、閉庫(kù)和閉庫(kù)后再利用及其安全監(jiān)督管理，必須執(zhí)行尾礦庫(kù)安全監(jiān)督管理規(guī)定（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令2006第6號(hào)）。其安全技術(shù)要求及尾礦庫(kù)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)等按照尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程（AQ20

14、062005）執(zhí)行。根據(jù)關(guān)于開(kāi)展重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理工作的指導(dǎo)意見(jiàn)（安監(jiān)管協(xié)調(diào)字200456號(hào)），“全庫(kù)容100104m3或者壩高30m的尾礦庫(kù)屬于重大危險(xiǎn)源”。本赤泥庫(kù)的總壩高30m，總庫(kù)容1105.8104 m，屬三等庫(kù)，應(yīng)列為重大危險(xiǎn)源。鑒于國(guó)內(nèi)近期尾礦庫(kù)潰壩所造成的重大惡性事故的教訓(xùn)，本工程將從庫(kù)區(qū)勘察，工程設(shè)計(jì)施工，使用監(jiān)管，安全維護(hù)，事故預(yù)案等各個(gè)環(huán)節(jié)確保其安全。本設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)全面執(zhí)行尾礦庫(kù)安全監(jiān)督管理規(guī)定（國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令2006第6號(hào)和尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程（AQ2006-2005）。3.2 赤泥庫(kù)安全隱患分析3.2.1垮壩本工程赤泥庫(kù)初期壩采用碾壓土石修建。在壩址的工程地質(zhì)條

15、件滿足建設(shè)要求的前提下，壩體的穩(wěn)定性主要取決于壩體結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理性，筑壩材料的性能、壩體排滲系統(tǒng)的質(zhì)量及有效性、壩體施工質(zhì)量、初期壩內(nèi)外坡比、浸潤(rùn)線高低等參數(shù)。若多種因素達(dá)不到設(shè)計(jì)和規(guī)范要求時(shí)，在降雨天氣條件下可能造成壩體滑坡甚至垮壩事故，分析其主要原因有設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面的因素。設(shè)計(jì)方面因素主要包括：壩址選擇在工程地質(zhì)不良地段或基巖巖體內(nèi)存在與壩體邊坡同向的破碎帶、軟弱夾層等不連續(xù)面時(shí)，可能構(gòu)成滑坡的滑動(dòng)面，造成壩體滑坡垮壩；設(shè)計(jì)在壩體穩(wěn)定計(jì)算時(shí)，筑壩材料強(qiáng)度取值不合理，導(dǎo)致壩體最小抗滑穩(wěn)定系數(shù)達(dá)不到規(guī)范要求，或者壩體坡度過(guò)大、壩頂寬度過(guò)窄；壩體未設(shè)置排水溝，造成地表水對(duì)壩體沖刷，對(duì)

16、壩體穩(wěn)定造成不利影響；由于壩基地基處理設(shè)計(jì)不當(dāng)，導(dǎo)致壩基不穩(wěn)或不均勻沉降，造成壩體出現(xiàn)裂縫、沉陷，最終發(fā)展成垮壩。施工方面主要因素：由于施工原因造成壩體內(nèi)存在軟弱夾層，導(dǎo)致壩體沿結(jié)合部或軟弱夾層滑坡；壩體施工時(shí)上壩材料強(qiáng)度控制參數(shù)達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，導(dǎo)致壩體抗滑穩(wěn)定性變低，導(dǎo)致存在垮壩風(fēng)險(xiǎn)；其他結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物施工不當(dāng)均易造成垮壩。管理方面因素包括：沒(méi)有設(shè)置專職壩體安全檢測(cè)員、沒(méi)有建立健全壩體管理和檢查制度，對(duì)有潛在滑坡危險(xiǎn)的地段不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和采取有效的加固措施；壩面維修不善，年久失修，雨水沖刷拉溝，嚴(yán)重時(shí)造成局部滑坡；未能及時(shí)回水造成庫(kù)內(nèi)水位抬高或因調(diào)洪庫(kù)容不足；存在赤泥庫(kù)管理不善等因素，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)

17、問(wèn)題處理問(wèn)題，均是發(fā)展成壩體潰決的潛在原因。3.2.2漫頂 排洪系統(tǒng)構(gòu)筑物質(zhì)量及泄洪能力是影響赤泥庫(kù)防洪安全的重要因素。若排洪構(gòu)筑物泄洪能力不足或由于泄洪設(shè)施堵塞、坍塌失去泄水能力，將導(dǎo)致洪水漫頂、造成潰壩事故發(fā)生。本赤泥庫(kù)排洪系統(tǒng)構(gòu)筑物主要為庫(kù)區(qū)周圈排洪溝及庫(kù)區(qū)內(nèi)回水設(shè)施。排洪構(gòu)筑物因設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量不能滿足要求，造成損壞失修、斷裂滲漏、堵塞事故，使排水系統(tǒng)失去排水能力，致使汛期大量雨水涌入庫(kù)內(nèi)，可能導(dǎo)致赤泥庫(kù)調(diào)洪泄洪能力不足，庫(kù)內(nèi)水位急劇升高，發(fā)生洪水漫頂、沖刷壩頂及坡面，造成漫頂潰壩。在赤泥庫(kù)運(yùn)行管理過(guò)程中，因運(yùn)行管理不當(dāng)，堆積在庫(kù)內(nèi)的赤泥嚴(yán)重不均衡，特別在后期基本壩頂即將堆滿時(shí)，導(dǎo)致赤泥

18、庫(kù)局部積水過(guò)多或蓄水位與壩頂高差小于4.0m，在突遇特大暴雨時(shí)可能出現(xiàn)漫頂現(xiàn)象。3.2.3淹溺、高處墜落在赤泥庫(kù)運(yùn)行期間，作業(yè)人員在庫(kù)區(qū)周邊從事巡視檢查，可能發(fā)生由庫(kù)區(qū)邊沿墜入庫(kù)內(nèi)的可能性特別發(fā)生人員墜入積水區(qū)造成淹溺。發(fā)生此類事故的主要原因?yàn)閹?kù)區(qū)夜間照明不良，未設(shè)置完善安全警示，庫(kù)內(nèi)洪水未及時(shí)排出以及巡視人員麻痹大意等原因。3.2.4火災(zāi)與觸電應(yīng)用于赤泥庫(kù)正常使用的電氣設(shè)備、照明線路絕緣失效可能導(dǎo)致短路或觸電事故，其它用電裝置或線路過(guò)電流時(shí)可能引發(fā)電氣火災(zāi)，庫(kù)區(qū)監(jiān)管維護(hù)人員炊火管理不善也易于引發(fā)火災(zāi)事故。庫(kù)區(qū)管理維護(hù)人員在使用電氣設(shè)備、電氣照明或取暖時(shí)，因違章作業(yè)，忽視安全用電知識(shí)或電氣絕緣

19、損壞等原因，均可導(dǎo)致觸電傷害。 3.2.5機(jī)械傷害赤泥庫(kù)區(qū)配置一定數(shù)量的機(jī)械設(shè)備（如推土機(jī)、碾壓機(jī)），其在運(yùn)行過(guò)程中因缺乏必要的安全防護(hù)裝置或因作業(yè)人員違章或誤操作，可能造成機(jī)械傷害。拉運(yùn)赤泥汽車進(jìn)入庫(kù)區(qū)，傾倒赤泥指揮不當(dāng)也容易造成車輛傷害。3.2.6自然災(zāi)害赤泥庫(kù)區(qū)周邊自然災(zāi)害危險(xiǎn)有害因素包括雷電、地震、洪水等諸多方面，這些自然災(zāi)害具有很大能量并往往造成極為嚴(yán)重的災(zāi)難性后果，因而在赤泥庫(kù)庫(kù)址選擇時(shí)應(yīng)充分重視此類災(zāi)害的規(guī)避。本工程庫(kù)址選擇堅(jiān)持了尾礦庫(kù)選址的設(shè)計(jì)原則，充分考慮了工程、水文、地質(zhì)條件好、筑壩工程量小、尾礦輸送距離短、安全運(yùn)行性能高等方面。本工程赤泥庫(kù)庫(kù)址地質(zhì)勘察資料表明，庫(kù)區(qū)地質(zhì)構(gòu)

20、造簡(jiǎn)單，無(wú)活動(dòng)斷裂通過(guò)，屬較穩(wěn)定工程地質(zhì)區(qū)。根據(jù)堆存赤泥特性和庫(kù)區(qū)屬低山丘陵地帶的特點(diǎn)。本工程防范的主要地質(zhì)自然災(zāi)害為地震、洪水。根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖，該地區(qū)抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖，場(chǎng)區(qū)特征周期為0.55s。若發(fā)生強(qiáng)烈地震可能造成赤泥壩體損壞或發(fā)生潰壩事故。本工程赤泥庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)總匯水面積388025m2，庫(kù)區(qū)外匯水面積241600m2。庫(kù)區(qū)外圍連續(xù)暴雨形成的洪水，由庫(kù)區(qū)周圈排洪溝攔截并迅速排泄，不會(huì)對(duì)庫(kù)區(qū)構(gòu)成較大的影響。而庫(kù)區(qū)內(nèi)庫(kù)區(qū)的蓄洪能力按蓄洪高度0.5m計(jì)，其在運(yùn)行初期蓄洪能力可達(dá)143212

21、.5m3，后期赤泥采取四周高，中間低的堆放方式，其庫(kù)容即使按照735m長(zhǎng)、215m寬、0.5m深計(jì)算，其蓄水庫(kù)容可達(dá)79012.5m3，均完全大于最大暴雨形成的洪水水量。即便如此，設(shè)計(jì)時(shí)仍需考慮其它影響壩體穩(wěn)定，發(fā)生洪水浸壩甚至引起潰壩的意外情況出現(xiàn)。因而設(shè)置并采用備用排洪及防范措施是必要的，以確保赤泥庫(kù)安全度汛，平穩(wěn)運(yùn)行。赤泥庫(kù)地勢(shì)開(kāi)闊平坦，其建構(gòu)筑物等應(yīng)設(shè)置完備的防雷設(shè)施，由于是平地筑壩，終壩高度30m，所以應(yīng)特別注意壩頂作業(yè)的防雷問(wèn)題。3.3 赤泥庫(kù)施工管理赤泥庫(kù)施工質(zhì)量直接關(guān)系到赤泥庫(kù)投用后的安全運(yùn)行，其施工管理必須做到以下幾個(gè)方面：(1)赤泥庫(kù)工程設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵偱現(xiàn)行規(guī)程規(guī)范要求。(

22、2)赤泥庫(kù)施工必須嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，特別應(yīng)保證壩基的處理，切實(shí)做好防洪和防滲措施施工，確保排水排洪設(shè)施質(zhì)量，認(rèn)真對(duì)庫(kù)區(qū)施工前進(jìn)行清理，實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)施工監(jiān)督管理，嚴(yán)格施工監(jiān)理保證施工質(zhì)量。(3)保證庫(kù)邊截洪排水溝通暢，泄洪順利。(4)設(shè)置完善的庫(kù)區(qū)安全警示標(biāo)志。庫(kù)區(qū)匯水及濕漿等區(qū)域按安全標(biāo)志（GB2894-96）及安全色（GB2893-2001）的要求設(shè)立安全警示標(biāo)志。庫(kù)區(qū)周邊設(shè)置鐵絲網(wǎng)防止人畜墜落，警示村民不得任意進(jìn)入庫(kù)區(qū)拉挖運(yùn)輸赤泥以免造成人畜溺水或陷入泥潭造成傷害。4赤泥庫(kù)庫(kù)區(qū)安全分析4.1 區(qū)域基本情況及處理措施4.1.1氣象 水文條件赤泥庫(kù)場(chǎng)址位于山東省無(wú)棣縣埕口鎮(zhèn)路北生態(tài)工業(yè)園區(qū)

23、內(nèi)，屬北溫帶東亞季風(fēng)區(qū)大陸性氣候，一年之內(nèi)四季分明，干濕明顯，濕熱同季。春季多風(fēng)干燥，夏季濕熱多雨，秋季天高氣爽，冬季長(zhǎng)而干寒。區(qū)域內(nèi)歷年平均氣溫為12.1，歷年平均降水量為597毫米，但年降水量相對(duì)變率大，年內(nèi)分配不均，6-9月份多年平均降水量占多年平均降水量78.5%，降水較為集中。歷年平均無(wú)霜期206天，作物生長(zhǎng)期203天，大于0的積溫722.3，10的積溫4292.8。年均日照時(shí)數(shù)為2724.5小時(shí)。據(jù)無(wú)棣縣氣象局統(tǒng)計(jì)資料，區(qū)域內(nèi)年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)(WS)，平均風(fēng)速為3.03m/s。場(chǎng)地地下水位埋深僅2.5m，地表水與地下水交融機(jī)會(huì)較多。4.1.2 地形、地貌場(chǎng)地地形平坦開(kāi)闊，地勢(shì)微向

24、東南方向傾斜，地形坡度比降為1/3000，具有低洼鹽堿地貌。4.1.3 庫(kù)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造本場(chǎng)地地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)活動(dòng)斷裂通過(guò)，場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主要持力層分布連續(xù)，局部夾透鏡體，不存在淤泥及淤泥質(zhì)土等不良特殊巖土，屬于較穩(wěn)定的工程地質(zhì)區(qū)。地層分布以粉土或粉質(zhì)粘土為主，各土層承載力90160kPa。根據(jù)附近場(chǎng)地資料，本場(chǎng)地地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋均無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。地下水水位平均2.51m，總體由西北向東南方向滲流，水力坡度約為1/2500。最大凍土厚度65cm。4.1.5 不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害 本工程赤泥庫(kù)場(chǎng)址不存在不良地質(zhì)作用和地質(zhì)災(zāi)害，地基強(qiáng)度及變形經(jīng)過(guò)處理均可

25、滿足其上部荷載要求。因而壩基不會(huì)產(chǎn)生整體失穩(wěn)而導(dǎo)致壩體破壞，壩基穩(wěn)定性較好。4.1.6 赤泥庫(kù)對(duì)周邊環(huán)境影響的分析設(shè)計(jì)赤泥最終堆積高度為30m，本庫(kù)總庫(kù)容為1105.8104m3 。本工程赤泥庫(kù)位于地勢(shì)平臺(tái)開(kāi)闊的低洼鹽堿地，周圍500m無(wú)環(huán)境敏感目標(biāo)，650m內(nèi)無(wú)村莊居民，赤泥主要污染物為堿污染，根據(jù)周圍情況，赤泥庫(kù)不可能因失事構(gòu)成什么威脅，對(duì)本為鹽堿地的周圍環(huán)境也影響很小。雖然本工程赤泥庫(kù)即使出現(xiàn)失事，其影響范圍也基本限制在本工程庫(kù)區(qū)周邊極小范圍內(nèi)。但是在可能影響的范圍內(nèi)也必須予以警示告知，如在周圍顯著位置設(shè)置警示標(biāo)志，告知“已進(jìn)入赤泥庫(kù)影響區(qū)域，防止?jié)慰鍓挝ｋU(xiǎn)”、“進(jìn)入庫(kù)區(qū)加強(qiáng)防范，一停

26、二看三通過(guò)”等。除此之外，對(duì)一切可能發(fā)生的危險(xiǎn)必須提前制定相應(yīng)應(yīng)急預(yù)案。4.2 赤泥庫(kù)對(duì)周圍環(huán)境的影響分析4.2.1 赤泥庫(kù)的環(huán)境影響赤泥是氧化鋁（或氫氧化鋁）生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的固體廢物，其化學(xué)成份因采用的氧化鋁（氫氧化鋁）的生產(chǎn)工藝不同而具有明顯差異，燒結(jié)法赤泥主要化合物是硅酸二鈣。赤泥主要成份是SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、TiO2、Na3O等，由于赤泥含有化學(xué)堿和附堿，故屬于堿性化合物，赤泥附液PH在11.012.0之間。赤泥化學(xué)成份表 單位：成份SiO2CaOAl2OFe2O3TiO2Na2O灼減其它含量22.045.683.709.953.831.248.005.60為防止

27、赤泥排入環(huán)境所造成的污染影響，氧化鋁（氫氧化鋁）生產(chǎn)企業(yè)均建設(shè)有赤泥堆存的專用堆場(chǎng)（即赤泥庫(kù)），故赤泥庫(kù)本身就是一項(xiàng)重要的環(huán)保設(shè)施（工程），其建設(shè)的目的就是把赤泥堆存所造成的污染影響限制在極小范圍內(nèi)，特別是在赤泥庫(kù)建設(shè)中基本都采取了嚴(yán)格的防滲排洪措施，并設(shè)置有效回收堆場(chǎng)澄清的堿性附液的設(shè)施，這樣既能降低氧化鋁（氫氧化鋁）生產(chǎn)的堿耗；又能限制其附液污染，確保庫(kù)區(qū)安全運(yùn)行。根據(jù)國(guó)內(nèi)各氧化鋁（氫氧化鋁）生產(chǎn)企業(yè)的赤泥庫(kù)建設(shè)對(duì)周邊環(huán)境實(shí)際影響，可綜合形成以下幾個(gè)方面：（1）赤泥庫(kù)的建設(shè)及投入運(yùn)行，不可避免的對(duì)庫(kù)區(qū)和周邊環(huán)境自然景觀及生態(tài)造成較大改變，在未采取嚴(yán)格庫(kù)區(qū)防滲措施時(shí)，堿性赤泥附液滲漏對(duì)庫(kù)區(qū)地

28、表水，土埌易造成堿污染，而采取嚴(yán)格防滲措施時(shí)，則污染影響輕微。赤泥附液含堿量高，PH值高達(dá)12.0。根據(jù)危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)腐蝕性鑒別（GB5085.1-1996），雖不屬于危險(xiǎn)廢物，但設(shè)計(jì)時(shí)還是按相關(guān)規(guī)程規(guī)范對(duì)此作了嚴(yán)格的防滲處理,設(shè)計(jì)采用滲透系數(shù)為1.010-13 cm/s的HDPE土工膜進(jìn)行防滲處理，土工膜厚1.5mm。（2）赤泥庫(kù)建設(shè)占用一定數(shù)量土地，并對(duì)庫(kù)區(qū)居民生活造成一定影響，但本庫(kù)區(qū)為不可耕種的鹽堿地，附近也無(wú)居民居住。（3）赤泥庫(kù)建設(shè)施工期各類機(jī)械施工噪聲對(duì)周圍環(huán)境有一定污染影響，通常赤泥庫(kù)遠(yuǎn)離村落及密集居住區(qū)，故其影響較小。（4）赤泥庫(kù)閉庫(kù)停用后若不及時(shí)進(jìn)行閉庫(kù)設(shè)計(jì)和復(fù)土恢復(fù)植被

29、，其干灘固化赤泥將產(chǎn)生風(fēng)化揚(yáng)塵，影響庫(kù)區(qū)周邊環(huán)境空氣質(zhì)量。4.2.2防止庫(kù)區(qū)水土流失的基本措施該庫(kù)區(qū)位于不能耕種的地勢(shì)平臺(tái)開(kāi)闊的鹽堿地，本身植被稀少，在赤泥庫(kù)建設(shè)及投入生產(chǎn)運(yùn)行期間，不存在水土流失的情況，但是在赤泥庫(kù)運(yùn)行期間及閉庫(kù)，應(yīng)努力采取措施改善生態(tài)環(huán)境。5、防洪安全5.1防洪標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范（ZBJ1-90）第4.1.2條的規(guī)定：尾礦庫(kù)的防洪標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)各使用期庫(kù)的等別，綜合考慮庫(kù)容、壩高、使用年限及對(duì)下游可能造成的危害等因素，分別按下表確定：尾礦庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)表5-1-1尾礦庫(kù)等級(jí)一二三四五洪水重現(xiàn)期（年）初期100-20050-10030-5020-30中、后期1000-20

30、00500-1000200-500100-20050-100根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)：本工程赤泥庫(kù)初期及終期均屬于三等庫(kù)，初期按100年一遇（P=1%），終期按500年一遇(P=0.2%)進(jìn)行洪水設(shè)防。5.2最小安全超高和最小安全灘長(zhǎng)本赤泥庫(kù)設(shè)計(jì)洪水最高水位最小安全超高為0.7m，最小安全灘長(zhǎng)70m。5.3洪水計(jì)算及調(diào)洪（1）主要水文參數(shù)赤泥庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)總匯水面積按最大時(shí)的使用初期計(jì)約為388025 m2，該部分匯集雨水及澄清水通過(guò)溢流井自流至回水泵房，泵送至場(chǎng)區(qū)進(jìn)入生產(chǎn)流程。庫(kù)區(qū)周圈及壩外坡匯水均匯集至庫(kù)區(qū)周圈排洪溝內(nèi)，其匯水面積按最大時(shí)的終庫(kù)期計(jì)為241600 m2，該排水溝溝深最淺處2.5m，溝底寬1.

31、5m，夠頂寬3.0m。排水溝內(nèi)匯水也進(jìn)入回水泵房送回廠區(qū)進(jìn)入生產(chǎn)流程。根據(jù)山東省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集查得庫(kù)區(qū)流域特征值如下：最大24小時(shí)暴雨均值：=92.0最大24小時(shí)暴雨變差系數(shù)：Cv=0.55最大24小時(shí)暴雨偏差系數(shù)：Cs=3.5Cv=1.925暴雨強(qiáng)度衰減指數(shù)：n1=0.55，n2=0.75按照庫(kù)區(qū)及排洪溝的匯水面積分別進(jìn)行核算。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：洪水計(jì)算結(jié)果洪水標(biāo)準(zhǔn)P=1%P=0.2%Qp(m3/s)W24p（m3）Qp(m3/s)W24p（m3）推理公式計(jì)算結(jié)果庫(kù) 區(qū)11.4568679.115.588725.98排洪溝3.2642835.944.4455339.4正常運(yùn)行期間，赤

32、泥庫(kù)內(nèi)只有赤泥泥漿附液及澄清水，尾礦庫(kù)總庫(kù)容為1105.8104m3，使用初期，尾礦庫(kù)面積較大，如果留設(shè)0.5m庫(kù)容進(jìn)行蓄洪，其蓄洪能力可達(dá)到143212.5m3，使用后期，按照庫(kù)頂平面尺寸735m215m，蓄洪高度仍按照0.5m計(jì)，蓄洪水量可達(dá)到79012.5m3，無(wú)論使用初期還是使用后期，其均可提供較大庫(kù)容蓄洪。汛期時(shí)庫(kù)區(qū)內(nèi)匯水可暫存至庫(kù)區(qū)之內(nèi)，并應(yīng)在72小時(shí)內(nèi)將庫(kù)區(qū)匯水送回廠區(qū)進(jìn)入生產(chǎn)流程。庫(kù)區(qū)周圈匯水排水溝總蓄水量可達(dá)17437.5m3，在赤泥庫(kù)使用初期，赤泥堆放高度低于初期壩高度時(shí)，以及中期及后期，赤泥壩外坡鋪設(shè)有防滲膜并塊石護(hù)坡保護(hù)時(shí)期，雨季匯水不含赤泥附含堿性物質(zhì)，匯入排洪溝內(nèi)的

33、水除可排入回水泵房送回廠區(qū)流程外，也可排入附近水道。只有在赤泥堆放接近初期壩壩頂，并進(jìn)行赤泥筑壩期間可能產(chǎn)生外坡沖刷下來(lái)的赤泥含堿附液，此時(shí)匯水應(yīng)進(jìn)入回水泵房，送回廠區(qū)進(jìn)入流程。庫(kù)區(qū)周圈排洪溝外側(cè)邊坡的最大匯水洪峰流量為Qp=4.44m3/s，排洪溝采用毛石砌筑，經(jīng)計(jì)算排水溝在最大匯流情況下，水深1.29m，流速2.3m/s，可滿足排水要求。排洪溝兩側(cè)應(yīng)設(shè)置人員警示及保護(hù)設(shè)施，以防止墜落溺水事件發(fā)生。6、滲流穩(wěn)定6.1赤泥庫(kù)防滲赤泥筑壩過(guò)程中，赤泥本身可能含帶的水分和施工過(guò)程中降水帶來(lái)的水分，可能造成壩體部分位置長(zhǎng)期含水量較大，所以設(shè)計(jì)赤泥庫(kù)初期壩在壩體中部設(shè)置一道與庫(kù)區(qū)防滲銜接在一起的防滲層

34、，該防滲層有效的阻斷了赤泥庫(kù)運(yùn)行初期庫(kù)區(qū)內(nèi)積水對(duì)壩體的滲透通道。由于赤泥本身略具活性，滲透性較差（滲透系數(shù)10-8cm/s），而隨著赤泥在庫(kù)區(qū)內(nèi)的沉積，特別是在初期壩內(nèi)側(cè)的沉積，隨著沉積厚度的增加，也使壩體抗?jié)B能力逐漸增強(qiáng)。赤泥附液PH值高達(dá)12以上，大量附液下滲，將會(huì)對(duì)地下水和周邊土壤造成污染，設(shè)計(jì)赤泥庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)底部及與外界可能產(chǎn)生接觸之處均鋪設(shè)HDPE防滲膜，全面防滲。土工膜采用HDPE毛面防滲膜，膜斷裂強(qiáng)度（雙向）80N/mm，斷裂伸長(zhǎng)率（雙向）500%，CBR頂破強(qiáng)度3.0kN，耐靜水壓1.8Mpa，滲透系數(shù)10-13cm/s，防滲膜初期壩施工過(guò)程中一次鋪設(shè)完畢。庫(kù)區(qū)運(yùn)行過(guò)程及閉庫(kù)后，庫(kù)

35、區(qū)外邊坡應(yīng)逐級(jí)鋪設(shè)防滲膜，并外敷塊石保護(hù)。此時(shí)外部匯水不含堿液，如生產(chǎn)不需要時(shí)可外排至附近水道。6.2滲流計(jì)算由于初期壩設(shè)置了防滲層，所以不需要滲流計(jì)算。7、壩體穩(wěn)定分析7.1 穩(wěn)定分析原理壩體的失穩(wěn)是部分土體沿某滑裂面滑動(dòng)，通?；衙婕俣閳A弧形的，一般情況采用瑞典圓弧法計(jì)算壩坡的抗滑穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)的穩(wěn)定分析即采用瑞典圓弧法。該方法的基本假定如下： 假定土坡穩(wěn)定性屬平面應(yīng)變問(wèn)題，即可取其某一橫剖面為代表進(jìn)行分析計(jì)算； 假定滑裂面為圓柱面；弧面上的滑動(dòng)土體視為剛體，即計(jì)算中不考慮滑體的內(nèi)部相互作用力； 定義安全系數(shù)為滑裂面上所能提供的抗滑動(dòng)力矩之和與外荷載及滑動(dòng)土體在滑裂面上所產(chǎn)生的滑動(dòng)力矩之

36、比；所有力矩都已圓心O為矩心； 采用條分法進(jìn)行計(jì)算根據(jù)考慮孔隙壓力影響的方法不同，又分為有效應(yīng)力法和總應(yīng)力法兩種。本次計(jì)算采用總應(yīng)力法。7.2 抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)根據(jù)選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范（ZBJ1-90）第3.4.3條規(guī)定，荷載組合分為正常運(yùn)行、洪水運(yùn)行和特殊運(yùn)行三種工況。其抗滑穩(wěn)定要求的最小安全系數(shù)見(jiàn)下表。根據(jù)工勘報(bào)告顯示，該地區(qū)地震烈度為7度，根據(jù)水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(DL5073-2000)第1.0.2條規(guī)定，設(shè)計(jì)烈度為6度或小于6度時(shí)，可不進(jìn)行抗震計(jì)算，故本設(shè)計(jì)不考慮地震情況。表7-1 抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)表 壩的級(jí)別運(yùn)行情況1234.5正常運(yùn)行1.301.251.201.15洪

37、水運(yùn)行1.201.151.101.05特殊運(yùn)行1.101.051.051.00對(duì)于本尾礦庫(kù)其壩坡抗滑穩(wěn)定的最小安全系數(shù)指標(biāo)為：正常運(yùn)行： K1.15 洪水運(yùn)行： K1.05壩體穩(wěn)定計(jì)算的荷載分為下列五類：一 筑壩期正常高水位的滲透壓力；二 壩體自重；三 壩體及壩基中的孔隙壓力；四 最高洪水位有可能形成的穩(wěn)定滲透壓力；五 地震荷載。壩的抗滑穩(wěn)定性，應(yīng)根據(jù)壩體材料及壩基土的物理力學(xué)性質(zhì)，考慮各種荷載組合，各種荷載組合情況見(jiàn)下表7-2：表7-2 荷載的組合 荷 載 組 合荷 載 類 別12345正常運(yùn)行總應(yīng)力法有有有效應(yīng)力法有有有洪水運(yùn)行總應(yīng)力法有有有效應(yīng)力法有有有特殊運(yùn)行總應(yīng)力法有有有有效應(yīng)力法有

38、有有有7.3主要土層物理力學(xué)指標(biāo)及穩(wěn)定分析本工程赤泥庫(kù)采用的初期壩均為均質(zhì)碾壓土壩體。地基土、壩體以及赤泥物理力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)如下： 各土層強(qiáng)度指標(biāo) 含水量(%)飽和重1kN/m3凝聚力C(kpa)內(nèi)摩擦角()地基土18.625.010.0筑壩土18.025.010.0 赤泥(%)3021.520.020赤泥(%)3521.015.018赤泥(%)4020.510.016赤泥(%)4520.08.010 赤泥物理力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)是參考有關(guān)赤泥資料，當(dāng)赤泥堆積到2/3高度時(shí)，根據(jù)規(guī)范要求業(yè)主應(yīng)作赤泥物理力學(xué)強(qiáng)度指標(biāo)試驗(yàn)，以便對(duì)赤泥庫(kù)抗滑穩(wěn)定進(jìn)行復(fù)核。 本計(jì)算對(duì)庫(kù)區(qū)初期壩進(jìn)行壩體穩(wěn)定分析計(jì)算。本次抗滑穩(wěn)定

39、計(jì)算采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所研制的邊坡穩(wěn)定設(shè)計(jì)軟件3.0版，用瑞典圓弧法(總應(yīng)力法）計(jì)算圓弧滑裂面的安全系數(shù)，并找出最小安全系數(shù)及其相應(yīng)的滑弧位置。計(jì)算結(jié)果如下：工作狀況正常運(yùn)行計(jì)算方法瑞典圓弧法計(jì)算值1.722規(guī)范最小值1.15計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)下圖：正常運(yùn)行穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖本赤泥庫(kù)為平地筑壩，初期壩采用均質(zhì)碾壓土壩，后期用赤泥筑壩，庫(kù)區(qū)內(nèi)運(yùn)行采取逐級(jí)加高的方式，赤泥本身具備一定的活性，在保證外坡度1:2的情況下，最終堆放成金字塔形式。其穩(wěn)定安全系數(shù)較高，完全能滿足規(guī)范要求。庫(kù)區(qū)內(nèi)赤泥堆放采用自外向內(nèi)，外圍逐級(jí)加高的方式。8、赤泥庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和通信設(shè)備可靠性分析8.1 赤泥庫(kù)觀測(cè)設(shè)施根據(jù)選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)

40、計(jì)規(guī)范(ZBJ1-90)第3.5.9條規(guī)定：“4級(jí)及4級(jí)以上的尾礦壩，應(yīng)設(shè)置壩體位移和壩體浸潤(rùn)線的觀測(cè)設(shè)施?！睘橛行ПO(jiān)測(cè)壩體在生產(chǎn)使用過(guò)程中的安全狀況，本設(shè)計(jì)要求對(duì)該赤泥庫(kù)布置壩體位移觀測(cè)設(shè)施和浸潤(rùn)線觀測(cè)實(shí)施，同時(shí)亦應(yīng)加強(qiáng)對(duì)滲水水質(zhì)的觀測(cè)。8.1.1 壩體位移觀測(cè)設(shè)計(jì)沿初期壩周圈每隔50m設(shè)置一位移觀測(cè)點(diǎn)。水平位移觀測(cè)采用視準(zhǔn)線法或前方交會(huì)法。垂直位移觀測(cè)采用水準(zhǔn)觀測(cè)法。對(duì)赤泥庫(kù)的觀測(cè)初期為每月觀測(cè)一次，當(dāng)2壩、3壩垂直或水平變形量已基本穩(wěn)定，并已掌握其變化規(guī)律后，可逐漸減為每季度觀測(cè)一次。當(dāng)遭遇地震或久雨之后，庫(kù)內(nèi)出現(xiàn)積水，滲透情況顯著變壞等不利情況時(shí)應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù)。8.1.2 壩體浸潤(rùn)線觀

41、測(cè)由于初期壩采取了鋪設(shè)防滲膜的防身措施，所以壩體浸潤(rùn)線觀測(cè)作用與其它尾礦庫(kù)有所降低。為有效了解赤泥庫(kù)在中后期生產(chǎn)使用過(guò)程中的壩體安全情況，設(shè)計(jì)在赤泥庫(kù)周圈每邊設(shè)兩道觀察點(diǎn)。觀測(cè)采用PVC塑料測(cè)水管觀測(cè)，初期應(yīng)每周觀測(cè)一次，以后逐漸減至每10天一次，最后一般一個(gè)月觀測(cè)一次即可，但遇久雨之后或庫(kù)內(nèi)高水位，滲透情況顯著變化等不利情況應(yīng)增加觀測(cè)次數(shù)，必要時(shí)每天觀測(cè)一次。若出現(xiàn)觀測(cè)孔水位驟升驟降顯著變化等不利情況，應(yīng)立即停止生產(chǎn)并通知設(shè)計(jì)部門。設(shè)置上述位移沉降觀測(cè)點(diǎn)和浸潤(rùn)線觀測(cè)管能滿足赤泥庫(kù)的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。8.1.3 庫(kù)內(nèi)水位報(bào)警裝置在庫(kù)區(qū)不同區(qū)域分段汛期積水區(qū)設(shè)水位報(bào)警器，密切觀測(cè)庫(kù)區(qū)水位及確定實(shí)施臨時(shí)排

42、洪措施，并預(yù)備400g/m2 土工布縫制的BLH=0.50.40.2m的土工布袋200個(gè)，赤泥庫(kù)周圈1.5km公里范圍內(nèi)間隔500m設(shè)置高音喇叭1個(gè)。當(dāng)庫(kù)內(nèi)水位上升到距壩頂0.5m時(shí)，進(jìn)行預(yù)警，對(duì)赤泥庫(kù)進(jìn)行緊急設(shè)防。一方面加強(qiáng)對(duì)赤泥庫(kù)臨時(shí)排洪系統(tǒng)和庫(kù)周環(huán)境等的巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除險(xiǎn)情；另一方面在距離沉積灘頂約10.0m處修建應(yīng)急防洪子堤，防洪子堤采用赤泥充填的土工布袋修筑，高度約2.0m。同時(shí)要求氧化鋁廠必須限產(chǎn)，并通知尾礦庫(kù)外圍2.0km范圍內(nèi)人員臨時(shí)疏散轉(zhuǎn)移。8.2 通信從公司內(nèi)部電信網(wǎng)引2對(duì)電話中繼線，在赤泥庫(kù)管理房等處設(shè)置生產(chǎn)調(diào)度電話，并同時(shí)配備無(wú)線通訊工具。通信可靠性能必須得到保障。

43、8.3 照明 赤泥堆積壩壩頭兩端分別設(shè)置夜間探照燈，以滿足夜間監(jiān)測(cè)和管理救援的需要。8.4 管理房由于赤泥庫(kù)的建設(shè)對(duì)庫(kù)區(qū)周邊及下游可能造成不良影響，應(yīng)按國(guó)家職業(yè)安全有關(guān)規(guī)范和規(guī)定為赤泥庫(kù)管理人員建設(shè)一面積為100m2的磚混結(jié)構(gòu)管理房，庫(kù)管人員應(yīng)配備必須的勞動(dòng)保護(hù)用品（如長(zhǎng)筒膠鞋，耐堿手套等），加強(qiáng)個(gè)體保護(hù)。庫(kù)區(qū)內(nèi)應(yīng)備有輕便小船，以便管理人員進(jìn)入庫(kù)區(qū)積水區(qū)測(cè)量并檢查壩體安全，管理人員上船作業(yè)時(shí)必須穿戴相應(yīng)救生設(shè)備。9、赤泥庫(kù)安全管理9.1 安全管理原則根據(jù)尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)定要求，其安全安全原則如下： 業(yè)主負(fù)責(zé)組織建立健全赤泥庫(kù)安全生產(chǎn)責(zé)任制，制定完備的安全生產(chǎn)規(guī)章制度和操作規(guī)程，實(shí)施赤泥庫(kù)運(yùn)行全

44、過(guò)程安全管理。 業(yè)主應(yīng)當(dāng)針對(duì)垮壩、漫頂?shù)劝踩a(chǎn)事故和重大險(xiǎn)情制定應(yīng)急救援預(yù)案，并于汛期前進(jìn)行預(yù)案演練。 業(yè)主應(yīng)當(dāng)建立赤泥庫(kù)工程檔案，特別是隱蔽工程的檔案，并長(zhǎng)期保管。 從事赤泥庫(kù)放礦、筑壩、排洪和排滲設(shè)施操作的專職工作人員必須取得特種作業(yè)人員尾礦工操作資格證書，方可上崗作業(yè)。 赤泥庫(kù)的勘察、設(shè)計(jì)、安全評(píng)價(jià)、施工及施工監(jiān)理等，業(yè)主應(yīng)當(dāng)委托具有相應(yīng)資質(zhì)的單位承擔(dān)。 赤泥庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計(jì)并經(jīng)審查合格后，方可施工，無(wú)安全設(shè)施設(shè)計(jì)或者安全設(shè)施設(shè)計(jì)未通過(guò)審查，不得施工。 施工中需要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行局部修改的，應(yīng)經(jīng)原設(shè)計(jì)單位認(rèn)可；對(duì)涉及赤泥庫(kù)庫(kù)址、等別、赤泥壩壩型、排洪方式等重大設(shè)計(jì)方案變更時(shí)，應(yīng)

45、當(dāng)由原設(shè)計(jì)單位重新設(shè)計(jì)，并報(bào)赤泥庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施的原審批部門審批。 業(yè)主應(yīng)按照有關(guān)規(guī)定，為其赤泥庫(kù)申請(qǐng)領(lǐng)取安全生產(chǎn)許可證。未依法取得安全生產(chǎn)許可證的赤泥庫(kù)，不得生產(chǎn)運(yùn)行。 每二年至少進(jìn)行一次赤泥庫(kù)安全評(píng)價(jià)，并采取必要措施，消除安全隱患。赤泥庫(kù)安全評(píng)價(jià)工作要委托能夠進(jìn)行赤泥壩穩(wěn)定驗(yàn)算、赤泥庫(kù)水文計(jì)算、構(gòu)筑物計(jì)算的安全評(píng)價(jià)單位。9.2 安全管理要求赤泥庫(kù)工程作為一項(xiàng)重大危險(xiǎn)源的環(huán)境保護(hù)工程，必須將安全放在首位。赤泥庫(kù)安全的內(nèi)容：（1）赤泥庫(kù)庫(kù)區(qū)的安全；（2）赤泥庫(kù)防洪安全；（3）赤泥庫(kù)壩坡穩(wěn)定安全；（4）赤泥庫(kù)防滲及滲流穩(wěn)定安全；（5）赤泥庫(kù)防止暴雨沖刷安全；（6）赤泥庫(kù)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和通訊配置的可靠

46、性。本赤泥庫(kù)工程的設(shè)計(jì)，在確定赤泥庫(kù)庫(kù)址、等級(jí)、壩型、斷面、筑壩方法、防洪標(biāo)準(zhǔn)、防洪安全標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)洪水及調(diào)洪演算、排洪構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)斷面、赤泥庫(kù)各相應(yīng)土層的物理力學(xué)指標(biāo)、壩體浸潤(rùn)線位置、赤泥庫(kù)壩坡穩(wěn)定性計(jì)算的荷載、荷載組合及其計(jì)算方法、赤泥庫(kù)壩坡抗滑穩(wěn)定安全性標(biāo)準(zhǔn)、壩坡排水溝、壩坡護(hù)坡材料等均嚴(yán)格遵循選礦廠尾礦設(shè)施設(shè)計(jì)規(guī)范等規(guī)范，并應(yīng)符合尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程的要求。9.3 安全管理操作細(xì)則9.3.1庫(kù)水位控制和防洪安全（1）嚴(yán)格按照有利于壩體穩(wěn)定及防洪的方式進(jìn)行赤泥庫(kù)赤泥的堆放，當(dāng)尾礦庫(kù)實(shí)際情況與設(shè)計(jì)不符時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)部門進(jìn)行論證，采取相應(yīng)措施以滿足防洪安全要求。（2）應(yīng)設(shè)置防洪高度標(biāo)志：壩頂兩

47、側(cè)應(yīng)設(shè)置清晰牢固的標(biāo)高標(biāo)志，庫(kù)內(nèi)應(yīng)設(shè)置醒目、清晰和牢固的水位觀測(cè)標(biāo)尺，標(biāo)明渡汛警戒水位。（3）控制赤泥庫(kù)水位的原則：保持庫(kù)區(qū)周圈排洪溝通暢，及時(shí)清理修復(fù)溝內(nèi)雜物，防止汛期周邊雨水沖擊壩趾；在汛期必須滿足設(shè)計(jì)對(duì)防洪高度的要求；當(dāng)氧化鋁生產(chǎn)與赤泥庫(kù)防洪安全要求有矛盾時(shí)，必須確保赤泥庫(kù)安全；水邊線應(yīng)與壩軸線基本保持平行；（4）嚴(yán)防赤泥庫(kù)在汛期發(fā)生重大事故，必須切實(shí)做好防汛排洪工作：汛期前，必須對(duì)赤泥庫(kù)和排洪系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查。初期壩有無(wú)裂縫、滑坡、沼澤化、浸潤(rùn)線抬高等影響壩體穩(wěn)定安全的情況，排洪構(gòu)筑物應(yīng)注意有無(wú)異常變形、位移、沖刷、損毀等影響構(gòu)筑物安全的情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決，泄洪時(shí)注意控制流量，盡

48、量避免水位驟然降低，否則需有應(yīng)對(duì)措施；準(zhǔn)備好必要的搶險(xiǎn)物資、工具、運(yùn)載機(jī)械、通訊、供電及照明器材或設(shè)備。維護(hù)整修上壩道路，確保交通安全暢通；應(yīng)主動(dòng)了解掌握氣象預(yù)報(bào)和汛期水情；加強(qiáng)值班和巡邏，設(shè)警報(bào)信號(hào)和組織搶險(xiǎn)隊(duì)伍。密切注視庫(kù)內(nèi)水情變化和壩體兩側(cè)溝谷地表徑流和山體穩(wěn)定、泥石流動(dòng)態(tài)，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情及時(shí)報(bào)告，采取緊急措施，嚴(yán)防事態(tài)惡化，截洪排水溝在任何時(shí)間和任何情況下均不允許樹枝、泥沙等淤堵或堵塞，庫(kù)內(nèi)進(jìn)口段應(yīng)保證暢通；結(jié)合本庫(kù)情況，制訂赤泥庫(kù)安全渡汛方案，必要時(shí)可增加防洪高度和調(diào)洪能力；洪水過(guò)后應(yīng)對(duì)壩體和排洪構(gòu)筑物進(jìn)行全面檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修復(fù)，防止連續(xù)暴雨的襲擊。9.3.2赤泥壩體安全本工程赤泥庫(kù)初

49、期壩均采用碾壓土筑壩，須按設(shè)計(jì)要求控制壩體上下游坡比、壩坡排水溝標(biāo)高、坡度及斷面等。定期檢查壩體位移，當(dāng)位移量變化出現(xiàn)突變或者有增大趨勢(shì)時(shí)應(yīng)通知生產(chǎn)或設(shè)計(jì)部門查明原因，妥善處理。檢查壩體有無(wú)裂縫發(fā)生，應(yīng)查明裂縫的范圍、形態(tài)、深度、性質(zhì)，判定危害程度，妥善處理。不允許出現(xiàn)大面積浸潤(rùn)線逸出引起的沼澤化，一旦發(fā)現(xiàn)必須及時(shí)查明出逸點(diǎn)的位置、形態(tài)、流量及含沙量，判斷滲透管涌的可能性及其危害，可先用土工布覆蓋沼澤化區(qū)域并用砂礫料碎石反濾層壓住，防止管涌的發(fā)生，然后采取相應(yīng)的工程措施，妥善處理，消除沼澤化。完好的排滲設(shè)施的排滲效果是通過(guò)穩(wěn)定的排滲水量和排滲水質(zhì)達(dá)到降低堆積壩體浸潤(rùn)線的目的。通過(guò)浸潤(rùn)線觀測(cè)孔查

50、明壩體內(nèi)主浸潤(rùn)線埋深是否滿足壩體穩(wěn)定安全的要求，如不滿足應(yīng)及時(shí)通知設(shè)計(jì)部門，以確定是否增設(shè)、調(diào)整堆積壩體排滲設(shè)施。做好壩面保護(hù)設(shè)施，按設(shè)計(jì)要求設(shè)置壩肩排水溝、壩坡排水溝及壩面護(hù)坡。9.3.3赤泥庫(kù)區(qū)安全（1）檢查庫(kù)區(qū)壩址周圈設(shè)施情況，應(yīng)詳細(xì)觀察有無(wú)異常和急變，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有異常情況發(fā)生的可能性和危害性，應(yīng)采取應(yīng)急方案妥善處理。（2）赤泥庫(kù)內(nèi)嚴(yán)禁違章堆放。（3）赤泥庫(kù)內(nèi)嚴(yán)禁違章赤泥回采、取水等。（4）赤泥庫(kù)內(nèi)禁止違章排入外來(lái)廢石、廢水和廢棄物。9.3.4赤泥堆放（1）赤泥堆放、岸坡清理、壩面維護(hù)和質(zhì)量檢測(cè)等環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和作業(yè)計(jì)劃，精心施工并做好記錄。（2）赤泥庫(kù)必須滿足生產(chǎn)、防汛等要求，非

51、汛期庫(kù)內(nèi)應(yīng)無(wú)積水，無(wú)沼澤化區(qū)。9.3.5赤泥庫(kù)的閉庫(kù)（1）應(yīng)根據(jù)建設(shè)周期提前制訂擴(kuò)建或新建赤泥庫(kù)的規(guī)劃設(shè)計(jì)工作，確保新老赤泥庫(kù)的生產(chǎn)銜接。在赤泥庫(kù)使用到最終設(shè)計(jì)高程前23年，應(yīng)做尾礦庫(kù)安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、閉庫(kù)設(shè)計(jì)和安全維護(hù)方案，報(bào)上級(jí)主管部門審批實(shí)施。（2）閉庫(kù)后的赤泥庫(kù)，未經(jīng)論證不得蓄水，做好防塵防沖刷、防破壞等工作。未經(jīng)論證不得重新啟用或改作他用。（3）閉庫(kù)后應(yīng)采用有效措施保持赤泥庫(kù)的穩(wěn)定，采取措施改善生態(tài)環(huán)境。（4）閉庫(kù)后赤泥若有條件作為資源回收利用，應(yīng)經(jīng)專門論證和設(shè)計(jì)，經(jīng)主管部門批準(zhǔn)后方可實(shí)施，嚴(yán)禁胡采亂挖，發(fā)生潰塌。（5）閉庫(kù)后的赤泥庫(kù)，仍由原建設(shè)和使用單位負(fù)責(zé)管理，如需變動(dòng)，須經(jīng)主管部門

52、批準(zhǔn)。9.4 應(yīng)急救援預(yù)案根據(jù)尾礦庫(kù)安全監(jiān)督管理規(guī)定規(guī)定：生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位應(yīng)當(dāng)針對(duì)垮壩、漫頂?shù)劝踩a(chǎn)事故和重大險(xiǎn)情制定應(yīng)急救援預(yù)案，并進(jìn)行預(yù)案演練。根據(jù)尾礦庫(kù)安全技術(shù)規(guī)程規(guī)定，應(yīng)急救援預(yù)案種類包括：（1） 赤泥壩垮壩（2） 洪水漫頂漫壩（3） 水位超警戒線（4） 截洪設(shè)施損毀、排洪系統(tǒng)堵塞（5） 壩坡深層滑動(dòng)（6） 防震抗震（7） 其他應(yīng)急救援預(yù)案內(nèi)容包括：（1） 應(yīng)急機(jī)構(gòu)的組成和職責(zé)（2） 應(yīng)急通訊保障（3） 搶險(xiǎn)救援的人員、資金、物資準(zhǔn)備（4） 應(yīng)急行動(dòng)（5） 其他根據(jù)赤泥庫(kù)可能發(fā)生的險(xiǎn)情，對(duì)救援預(yù)案做如下設(shè)計(jì)：(1)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位應(yīng)成立專門的赤泥庫(kù)管理人員組，包括技術(shù)員和普通工人。技術(shù)人員應(yīng)

53、具有赤泥庫(kù)管理相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，負(fù)責(zé)赤泥庫(kù)的管理、生產(chǎn)調(diào)度和任務(wù)分配等管理工作；并按照有關(guān)規(guī)定配備應(yīng)急救援人員、裝備，開(kāi)展培訓(xùn)、演練，做到反應(yīng)快捷，常備不懈，并與有關(guān)施工單位簽定協(xié)議，必要時(shí)，調(diào)動(dòng)其參加救援。(2)從公司內(nèi)部電信網(wǎng)引2對(duì)電話中繼線，在尾礦庫(kù)管理房等處設(shè)置生產(chǎn)調(diào)度電話，并同時(shí)配備無(wú)線通訊工具，使通信可靠性能得到保障。(3)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位應(yīng)預(yù)備救援預(yù)案專項(xiàng)資金，用于救援人員調(diào)度、物資儲(chǔ)備和預(yù)案演練等。(4)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位應(yīng)同當(dāng)?shù)厝嗣裾⒙?lián)動(dòng)工作機(jī)制，對(duì)赤泥庫(kù)可能存在的危害性、預(yù)防知識(shí)和緊急情況下避險(xiǎn)知識(shí)進(jìn)行宣傳，通過(guò)多種形式和渠道，告知赤泥庫(kù)事故可能危及區(qū)域的群眾及區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)安全；雨季前，應(yīng)