矿区尾矿库坝外地下防渗工程检测方案设计

刘长怡，吴文吉，田 可

（吉林松辽工程监理监测咨询有限公司，吉林 长春 130021）

矿区尾矿库坝外地下防渗工程检测方案设计

刘长怡，吴文吉，田 可

（吉林松辽工程监理监测咨询有限公司，吉林 长春 130021）

1 工程概况

内蒙古黄岗矿业有限责任公司Ⅱ矿区尾矿库废水含砷，为了防止废水渗漏污染地下水，拟在Ⅱ矿区尾矿库初期坝下游83 m处的U型山谷中建地下防渗墙，拦截库区内渗入地下的废水，防渗体轴线长约600 m，防渗体深约75 m，工程要求防渗系数K≤1×10-7cm/s。

2 地下防渗墙施工方案

防渗方案必须保证：防渗帷幕（墙）厚度满足防渗要求，防渗体最高做到基岩面1 510 m标高，低于此标高出露地表的部分和原地面线一至。1 510 m标高以下防渗系数达到K≤1×10-7cm/s”。根据勘察资料确定，混凝土防渗墙长度567 m;左侧山坡在基岩面1 510 m处向山里水平延伸约30 m，进行3排防渗灌浆；右侧山坡在基岩面1 510 m处向山里水平延伸约32 m，进行3排防渗灌浆；防渗帷幕（墙）轴线水平总长为628 m。

3 施工工艺流程

3.1 浆帷幕设计

由于防渗标准较高，经比较，在防渗墙下设计两排防渗灌浆帷幕，考虑到表层岩石风化破碎，节理裂隙较多，故下游排水泥灌浆设置为孔深5 m，主要是堵塞表层较大渗漏通道，而后进行上游排10 m的化学灌浆。灌前先导孔进行压水试验，压力为灌浆压力的80%，该值大于1.0 MPa时采用 1.0 MPa，如果岩石透水率 q≤0.03 L/(min·m·m),则直接进行化学灌浆，否则需先进行水泥灌浆，待凝12 h后再进行化学灌浆。墙端外1 510 m以下的三角区设计3排防渗灌浆帷幕，上下游排为水泥灌浆，孔深5 m。中间排为化学灌浆，孔深10 m，同样首先进行先导孔施工。检测孔14 d后进行施工，并进行单点式压水。通过灌浆前后压水试验比较分析，调整孔深、孔距、排距、浆液水灰比、灌浆压力、灌浆方式等参数以达到帷幕渗透系数1×10-7cm/s标准。

水泥灌浆采用孔口封闭法自上而下循环式灌浆施工，化学灌浆采用自下而上纯压式灌浆，自动记录仪进行灌浆数据采集与灌浆过程监控。

通过在防渗墙墙体中预置两排注浆管方式，进行墙下帷幕灌浆。注浆管纵向间距为1.0 m，距防渗墙边缘处为0.2 m，两排注浆管的横向间距为0.6 m,先施工下游排，按Ⅲ序施工，采用水泥灌浆，下游排防渗帷幕深度为5.0 m。然后施工上游排，按Ⅲ序施工，上游排防渗帷幕深度为10.0 m，采用化学灌浆。如图1所示。

墙端外1 510 m以下的三角区采用3排防渗灌浆帷幕，化学灌浆排与墙下帷幕灌浆排在同一轴线上，孔深暂为10 m，上下游排孔间距、排距与墙下帷相同，孔深暂为5 m。

3.2 施工顺序

施工顺序为先导孔施工→下游排Ⅰ序孔施工→下游排Ⅱ，Ⅲ序孔施工→上游排Ⅰ序孔施工→上游排Ⅱ，Ⅲ序孔施工→待凝14 d后→检查孔施工。

墙端外高程1 510 m以下三角区施工顺序为：先导孔施工→下游排Ⅰ序孔施工→下游排ⅡⅢ序孔施工→上游排Ⅰ序孔施工→上游排Ⅱ，Ⅲ序孔施工→中间排Ⅰ序孔施工→中间排Ⅱ序孔施工→待凝14 d后→检查孔施工。

3.3 施工平台高度及槽段划分

为减少挖填方工程量，防渗墙施工设计在4个施工平台上进行，它们的高程分别为1 504，1 510，1 516，1 521 m。从左岸至右岸，以左岸高程1 510 m为起点，每槽段5 m为一个单元，防渗墙水平总长567 m，即0+0.00至0+567，划分为114个单元。左岸山坡为-6至-1单元；左岸山坡为115至120单元。

4 检测

1）检测执行标准：中华人民共和国水利行业标准SL326-2005《水利水电工程物探规程》。

2）检测方法。跨孔弹性波测试对穿距离20 m左右，测试点距1 m或2 m。钻孔数字成像检测墙体与基岩、帷幕灌浆效果，智能钻孔数字成像在每个检查孔连续成像。

3）检测孔布置。防渗体总长度600 m，当混凝土防渗墙成墙后，在防渗墙上布置9个检查孔作钻孔数字成像，并在每个检查孔某侧20 m左右选1个灌浆孔组成跨孔进行弹性波测试，钻孔位置由业主、监理、设计等布置。钻孔数字成像最大深度约为68 m，最小深度约为18 m；跨孔弹性波波测试最大检测深度约为75 m，最小检测深度约为18 m。检测时应通开所利用的注浆孔，孔径不小于75 mm，利于仪器放入。

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2011-05-03