《水土保持技術》課件-項目八 攔渣措施

項目八

攔渣措施第二篇

生產建設項目水土保持措施學習目標掌握棄渣場分類和選址、攔渣壩各部分庫容確定及壩頂高程確定的方法、穩(wěn)定分析方法；掌握重力式擋渣墻的斷面設計、尾礦壩庫容確定的方法；熟悉棄渣場防護措施、攔渣措施的設計要求、擋渣墻的選線選址及各形式的應用特點；熟悉攔渣堤堤頂高程確定以及尾礦壩排水排洪系統(tǒng)的布置特點；了解棄渣場級別、攔渣措施的種類和適用條件、攔渣壩防洪標準確定的原則、攔渣壩排洪建筑物主要形式、攔渣堤的類型和防洪標準確定的方法、尾礦壩的組成和布設原則目錄CONTENT棄渣場分類與選址攔渣措施的種類及設計要求攔渣壩擋渣墻攔渣堤尾礦（沙）壩010203040506任務一棄渣場分類與選址分類；選址；級別；防護措施一、棄渣場的分類按地形條件、與河相對位置、洪水處理方式分為5種類型。二、棄渣場的選址原則：少占壓耕地，少損壞水土保持措施；考慮因素：棄渣場容量、占地類型與面積、棄渣運距及道路建設、棄渣組成及排放方式、防護整治工程量及棄渣場后期利用；山區(qū)、丘陵宜選擇工程地質和水文地質條件簡單，平緩的溝谷、洼地、灘地等；平原區(qū)優(yōu)先棄于洼地、取土坑、裸地、空閑地、平灘地；風蝕區(qū)應避開風口。注意事項：嚴禁在對公共設施、工業(yè)企業(yè)、居民點等有重大影響區(qū)域；不應影響河道行洪安全、水利樞紐功能、重要基礎設施的安全；應避開不良地質條件地段，確需設置的應確保穩(wěn)定安全；不宜在匯水面積和流量大、溝谷縱坡陡、出口不易攔截的溝道，確需設置的應采取防護措施；不宜在河道湖泊管理范圍內，確需設置的應符合河道管理和行洪要求，采取相應保障措施。三、棄渣場的級別原則：當有沖突時，就高不就低。四、棄渣場的防護措施截洪式：洪水通過隧洞排泄到鄰近溝道，或通過埋涵排到下游；滯洪式：設攔渣壩來調蓄來水，配套溢洪、消能設施；填溝式：根據降雨量大小布設排水設施迎水側坡腳設攔渣堤或護腳措施；設計洪水位以上坡面優(yōu)先植物措施，渣頂和坡面應設截排水措施，渣頂宜復耕坡腳設圍渣堰，坡面排水，項部復耕，坡比大于1時用綜合護坡根據地形地貌、蓄水淹沒可能對永久工程的影響確定，可不采取植物恢復措施根據坡腳設置擋渣墻或護腳護坡措施；周邊有匯水的設截排水溝；頂部宜采取復耕或植物措施；坡面首先采取植物措施，坡比大于1的采取綜合護坡措施任務二攔渣措施的種類及設計要求種類與適用條件：攔渣壩、擋渣墻、攔渣堤、尾礦壩；基本原則；棄渣場防護工程建筑物級別；棄渣場攔擋工程防洪標準；設計要求一、攔渣措施的種類與適用條件01攔渣壩是在溝道中修建的攔蓄固體廢棄物的建筑工程。目的是避免淤塞減少入河泥沙。適用于壩體控制流域面積較小、庫容和工程地質滿足要求的溝道。02擋渣墻為了防止固體廢棄物堆積體被沖蝕或易發(fā)生滑塌，或穩(wěn)定人工開挖高陡坡或避免滑坡體前緣再次滑坡而修建的水土保持工程。適用于防洪要求不高的大多數地段。03攔渣堤修建于溝岸或河岸的，用以攔擋建設項目基建施工與生產過程中排放的固體廢棄物的建筑物。宜布置在較高地面，有防洪要求時應結合防洪堤布置。04尾礦（沙）壩為妥善存放和處理大量尾礦（沙）而修建的攔擋建筑物。理化性質應滿足要求。二、攔渣措施布設應遵循的基本原則措施類型選擇根據棄土、棄石、棄渣量及堆放位置和方式，結合地形地貌、水文地質和建設項目安全要求。防洪標準確定根據相應建筑物等級確定。占地類型選擇根據少占耕地原則，盡可能選擇荒溝、荒灘、荒坡等地方。設計標準確定首先滿足水土保持標準，同時應符合相應工程技術標準。對有特殊要求項目，應參照行業(yè)規(guī)范分析認證確定。三、棄渣場防護工程建筑物級別四、棄渣場攔擋工程防洪標準工程失事對下游造成重大危害時，2級以下工程的設計防洪標準提高1級；臨時攔擋工程取3-5年一遇，當棄渣場級別為3級以上時，提高到10年一遇。五、攔渣措施的設計要求預測棄渣量及物質組成，分析可能出現的水土流失形式、原因及危害；確定主要水文地質要素，對影響安全的防洪穩(wěn)定問題，進行必要的勘測；從多方面分析認證，明確攔渣措施的任務，進行方案比選初步選定攔渣措施形式、位置和總體布局。可行性研究階段明確攔渣措施初設的依據和資料；確定棄渣種類、名稱、數量和排放方式，復核攔渣措施任務和具體要求；依據資料進行認證，核查確定攔渣措施類型規(guī)模數量布局及設計標準；確定攔渣措施的位置、結構、形式、斷面、控制高程和工程量；確定修建工程所需建筑材料來源、位置和輸送方式及必要的附屬建筑物。初步設計階段任務三攔渣壩壩址選擇；庫容及高程確定；穩(wěn)定性分析；排洪建筑物主要形式攔渣壩布置在堆渣體下游，修建時應妥善處理河道水流過壩問題，可允許部分或整個壩體滲流和壩頂溢流。

攔渣壩滯洪式截洪式攔渣、滯畜上游洪水，壩高一般小于30米。攔渣不滯洪，有排洪涵洞等排水建筑物，壩高一般小于15米。一、攔渣壩壩址選擇庫區(qū)地形地形平緩，河床狹窄，有足夠庫容，庫區(qū)淹沒和浸沒損失較小壩基和岸坡地質宜為新鮮巖石或緊密土基，無斷層破碎帶無地下水出露。盡量選擇溝道平直和跌水的上方。壩端不能有急流洼地或沖溝位置渣源附近；流域面積不宜過大；不會影響行洪防洪和下游淤積地質地貌適合布置溢洪道、豎井等泄水建筑物施工條件原料充足，取料方便，水電交通施工場地等能滿足施工要求二、攔渣壩庫容及壩頂高程的確定攔渣庫容：根據項目建設和生產運行情況，若時間長應確定每年排渣量，結合年限確定；若屬于施

工期一次排渣，則此排渣量即為攔渣庫容。

安全超高：查表。根據攔渣規(guī)模和筑壩材料，壩型可分為土壩、土石壩和漿砌石壩等；修筑過程可分為一次成壩或多次成壩。二、攔渣壩庫容及壩頂高程的確定三、攔渣壩的穩(wěn)定性分析抗滑穩(wěn)定計算保證攔渣壩不產生滑動破壞基底應力計算不容許壩體上游面出現拉應力。壩腳上下游垂直應力不超過允許值時認為滿足要求

四、攔渣壩排洪建筑物主要形式排、放水量的確定。溢洪道土壩盡量利用天然有利地形，以明渠為主；兩岸邊坡穩(wěn)定；溢洪道盡量直線布設；漿砌石壩多采用壩頂溢流堰（矩形或梯形）溢流水深小于1米。參照《溢洪道設計規(guī)范》《水土保持治溝骨干工程技術規(guī)范》放水工程臥管式豎井式參考《水土保持治溝骨干工程技術規(guī)范》任務四擋渣墻選線選址；形式及適用條件；重力式擋渣墻斷面設計；排水設施的設置宜為新鮮不易風化的巖石或密實土層。土層應均勻單一，含水量較低，避免不均勻沉降。施工時沿長度方向預留伸縮縫和沉降縫，特殊位置增設變形縫，修筑的關鍵是穩(wěn)定性問題；應在實地詳盡調查和勘測的基礎上合理選線選址，盡量減少高度和斷面尺寸；對下部有重要設施的，應提高設計標準，多方法分析論證。一、擋渣墻的選線選址應在棄土棄石棄渣坡腳處且沿地形等高線布置，坡面較高時，就通過削坡開級放緩坡度，以降低擋渣墻高度。宜順直，應與水流方向一致，如不可避免橫斷水流應修建排水建筑物。上游集流面積大時，應采取引洪渠或攔渣壩等形式，有控制的泄洪。擋渣墻墻址選擇地基選擇墻線選擇二、擋渣墻的形式及適用條件1.墻背：（一）、重力式擋土墻重力式、懸壁式、扶臂式和加筋式。最常用的一種，依靠墻體自重維持穩(wěn)定，一般用漿砌石或混凝土澆筑。適用于墻高小于5米地基土質較好的情況。仰斜式：墻背與渣體邊坡貼合，所受土壓力小，開挖回填量小，斷面經濟，為便于施工坡度不得緩于1:0.3垂直式：介于俯斜式與仰斜式之間俯斜式：墻背在地面橫坡陡峻時，所受土壓力大，故采用陡直墻面減少墻高，臺階形墻背可增大摩擦力凸形拆線式：墻背是仰斜式上部墻痛俯斜式，以減少上部斷面尺寸，多用于較長斜坡坡腳段的陡坎處衡重式：上下墻之間設置衡重臺，采用陡直的墻面，適用于山區(qū)地形陡峻處的邊坡，上下墻高之比2:3二、擋渣墻的形式及適用條件2.墻面：均為平面，坡度與墻背相協(xié)調，直接影響擋渣墻的高度。地面橫坡陡時一般為1:0.05--1:0.2；

平緩時采用1:0.2--1:0.35（一）、重力式擋土墻重力式、懸臂式、扶臂式和加筋式。最常用的一種，依靠墻體自重維持穩(wěn)定，一般用漿砌石或混凝土澆筑。適用于墻高小于5米地基土質較好的情況。3.墻頂：漿砌石頂寬不小于0.5米，另需厚度大于等于0.4米的頂帽，若無則以大塊石砌筑砂漿勾縫。4.護欄：在交通要道、地熱陡峻地段的擋渣墻頂部應設護欄。二、擋渣墻的形式及適用條件（二）、懸臂式擋土墻重力式、懸臂式、扶臂式和加筋式。適用于當墻高超過5米地基土質較差當地石料缺乏，下游有重要工程的情況。由立壁和底板組成，有三個懸臂：立臂、前趾板和趾板（踵板）結構特點：依靠趾板上的填土重量維持穩(wěn)定，墻身斷面小，自重輕二、擋渣墻的形式及適用條件（三）、扶臂式擋土墻重力式、懸臂式、扶臂式和加筋式。防護要求高，墻高超過10米時可采用鋼筋混凝土扶臂式擋渣墻。由懸臂式擋渣墻，沿墻長度方向每0.8-1米布設一個與墻等高的扶壁結構特點：與懸臂式基本相似二、擋渣墻的形式及適用條件（四）、加筋式擋土墻重力式、懸臂式、扶臂式和加筋式。是在土中加入拉筋，利用拉筋與土之間的摩擦作用，改善土體的變形條件和提高土體的工程特性，從而達到穩(wěn)定土體的目的。由面板、拉筋組成，依靠填土、拉筋之間的摩擦力使填土與拉筋結合成一個整體三、重力式擋渣墻的斷面設計（一）、受力分析最小高度一般在3米左右，采用試算法進行抗滑、抗傾覆和地基承載力穩(wěn)定驗算。墻背的主動土渣壓力基底反力法向分力簡化計算與偏心受壓基礎相同，呈梯形分布，合力作用在梯形重心重力，作用于重心被動土壓力，偏于安全忽略不計三、重力式擋渣墻的斷面設計（二）、抗滑穩(wěn)定計算最小高度一般在3米左右，采用試算法進行抗滑、抗傾覆和地基承載力穩(wěn)定驗算。若演算不滿足要求，應采取措施：修改尺寸，加大自重底面鋪設沙石墊層，加大摩擦逆坡基底，用滑動面上部分反力抗滑墻趾板加拖板，拖板與墻間用鋼筋連接，利用拖板上的渣重三、重力式擋渣墻的斷面設計（三）、抗傾覆穩(wěn)定計算最小高度一般在3米左右，采用試算法進行抗滑、抗傾覆和地基承載力穩(wěn)定驗算。若演算不滿足要求，應采取措施：修改尺寸，加大自重加大前趾以增加a,前趾長度大于厚度時應配筋減少渣料壓力，墻背做成仰斜式，此時施工技術要求更高三、重力式擋渣墻的斷面設計（四）、地基承載力驗算最小高度一般在3米左右，采用試算法進行抗滑、抗傾覆和地基承載力穩(wěn)定驗算。任務五攔渣堤類型；防洪標準和堤頂高程確定一、攔渣堤的類型攔渣堤溝岸攔渣堤河岸攔渣堤砌石堤土石堤混凝土堤鋼筋混凝土堤新型材料堤在河道較寬處，少占河床面積，尤其是在河漫灘地時，盡量減少面積，不得影響行洪寬度綜合考慮原料種類運輸條件、地形地質條件、氣候、施工條件、基礎處理、抗震等因素，經技術、經濟分析比較后確定。堤內攔渣、堤外防洪。二、防洪標準和堤頂高程確定

任務六尾礦（沙）壩組成與壩型；布設原則；庫容及等級的確定山谷型初期壩工程量小，管理維護簡單，優(yōu)先選用。山坡型初期工作量大，管理維護復雜。平地型四周筑堤，工作量大，在平原地區(qū)選用。為防止在水力或風力作用下，工礦企業(yè)在采場剝離土石、尾礦（沙）等排棄物大量流失、淤堵下游河道或污染環(huán)境而修建的攔擋建筑物。壩體和尾礦存放場地稱為尾礦（沙）庫。尾礦通常以礦漿狀態(tài)排出，個另也以干沙狀態(tài)排出，須按國家有關規(guī)定進行處理后排放。尾礦壩尾礦（沙）壩初期壩：尾礦庫運用之前用當地土石料建造而成堆積壩：當堆積到一定設計高程時，必須加高加固壩體，即為堆積壩。均質壩和非均質壩。非均質壩又分為心墻壩和斜墻壩。具體根據實際情況比選。尾礦（沙）壩尾礦庫組成形式壩型一、尾礦（沙）壩的布設原則地形條件：匯水面積小，庫容大；儲灰場也可布置在塌陷區(qū)、廢礦井等區(qū)域。占地類型：少占耕地，庫區(qū)淹沒損失小，移民人數少，破壞植被少。布設位置：宜在居民區(qū)下游，飛灰和排水應符合國家環(huán)境保護規(guī)定，距選礦廠近。施工條件：附近有質地良好含量豐富的筑壩材料，施工條件好。防洪要求：排洪防洪標準與前述擋渣墻和攔渣壩基本一致。二、尾礦（沙）壩的庫容

式中一般按下式計算：三、尾礦（沙）庫等級和防洪標準

按尾礦庫規(guī)模和上下游防洪要求分析確定尾礦庫等級，再確定其防洪標準及樞紐建筑物的級別：四、尾礦（沙）壩排水排洪系統(tǒng)的布置排水系統(tǒng)進水建筑物的布置應保證在運行期順暢排出澄清水；排水井形式有窗口式、井圈疊裝式、框架擋板式、漿砌塊石式。排水道形式有圓形、拱形、矩形。排水排洪系統(tǒng)水力計算根據相關規(guī)范計算。

排水系統(tǒng)的主要任務是排出庫內澄清水，排洪系統(tǒng)則是排泄上游匯集洪水。一般由排水井、排水管、消力池、溢洪道及截洪溝等組成。小

結棄渣場分類與選址分類；選址；級別；防護措施種類及設計要求種類與適用條件；布設原則；防護建筑物級別；防洪標準