谈高原高寒气候条件下尾矿库碾压废石坝体填筑技术应用

郑绍元

摘 要 在高原高寒气候条件下进行尾矿库废石坝体填筑施工时，由于气候条件恶劣，要采取相应的尾矿库废石坝体填筑施工技术来确保施工，工程进度、质量有保证，工期提前，降低施工成本。

关键词 高原高寒;尾矿库;废石坝体;填筑施工

引言

由于拟建尾矿库处于高原高寒气候，海拔3800m，戈壁沙漠地区气候环境恶劣，降雨量少，降雨量年平均仅31.5毫米，蒸发量却高达3000毫米以上，施工场地内有粉砂，粗砂、砾石、角砾等覆盖在薄土层上的荒漠地形，给施工带来很大的施工难度，从坝体放线、清基、强夯、坝体填筑等施工技术进行研究，确保工程的顺利实施。

1工程概况

青海牛苦头一期采选工程项目为新建项目，选厂总规模：日处理原矿3200t。尾矿库库址位于选厂西南侧，距选厂直线距离约1.8km，初期坝位于沟口狭窄处，采用碾压废石坝，初期坝以上采用尾砂上游法堆坝，总库容427.62×104m3，有效库容295.28×104m3，属四等库。尾矿库主要建构筑物初期坝坝顶设计标高3680m， 设计坝高16m，坝顶宽3.5m，坝轴线长约300m;拦洪坝坝坝址处地面最低标高3692m，坝顶设计标高3703m，设计坝高11m，坝顶宽3.0m，坝轴线长约230m，两坝体填筑方式均采用碾压废石坝体填筑[1]。

2碾压废石坝体填筑

2.1 施工放线

根据业主或监理人提供的平面基准点，采用全站仪进行控制网布设，并根据施工图先精确测定坝轴线和圓心交点以及坝轴线直线段起止点，以加固坝轴线为依据，向上游或下游实测设计距离后，测定出坝体平台线、坡头线、坡脚线，布测及埋设工作基点，埋设完后按测量规范要求进行全面联测，测量精度符合规范要求后，测量成果报业主或监理人签证认可，作为施工放线的依据[2]。

2.2 坝体清基

拦洪坝、初期坝要求开挖至坝体与山体交汇线以外3m，坝体清基范围以设计边坡现场放样为准;清除开挖区域的灌木、草、腐殖土、黏土和粉砂至中密角砾层，对于覆盖浅层粉土的山坡处，清基至基岩。

2.3 坝体基础强夯施工

根据试验结果，夯锤重、落距、夯击点距离、夯击击数及夯击遍数、两遍之间的间歇时间、夯击能、强夯影响范围、强夯加固深度等都符合设计要求及施工规范时，并经现场监理工程师批准后，作为强夯施工的技术参数。

根据设计要求和现场设备情况，以及工期要求，尽量减少夯击遍数。第一、二遍采用现场设备最大夯击能50t×12m=

6000KN·m，满夯选择最小的夯击能10t×5m= 500KN·m。

强夯后进行夯沉量的计算，强夯加固公式估算：一般按法梅那拉氏公式估算：

h =（H/K）2/G

K——系数，一般取0.4～0.7，取值由试验确定。

G——夯锤重（t），h——落距（m），H——加固影响深度

夯击过程结束后，进行动力触探试验或载荷板试验，以确定处理效果是否能达到设计要求。

2.4 坝体摊铺、洒水、碾压

自卸汽车运料至现场在填筑工作面的前沿（离端点 2.00～3.00m 处）卸料，采用进占法铺料，SD22推土机推料摊铺平仓，保证基本平整，平整度不超过±100mm。填料铺筑分层厚度按堆石料现场碾压试验确定的每一层填筑堆石料的铺设厚度布料，上下游每层水平宽度保证超填，以便保证填筑完成后碾压、削坡要求，填料之间的接头 连接平整，非接头处注意收坡[3]。块间的虚坡采取台阶式接坡方式或将接坡处未压实的虚坡石料挖除。

2.5 削坡处理及斜坡

填筑每上升 3.00m，采用全站仪精确的测放点线，标示出每层坝体的削坡边线，然后再考虑 300～500mm 削坡体积后确定出实际施工的填筑轮廓线，做好标记、打出界桩。

在填筑施工中严格遵照标示的填筑控制边线进行施工。每层坝体填筑完成，再采用全站仪测放点线，定出该层坝体底面和顶面的设计边线并做出明显的标记，然后采用卡特320液压挖掘机在专人指挥下进行削坡整平，局部在由人工辅以铁锹等进行削坡处理。

初期坝、拦洪坝填筑施工中对坡面及高程进行控制时，还应充分考虑初期坝、拦洪坝在施工过程中及完工后的坝体沉降影响，因此在填筑施工时应在施工详图规定的高程上加上沉降影响的超高体积。

2.6 齿槽填筑

初期坝坝顶上游坡设置干砌块石齿槽，齿槽深度1.0m，复合土工膜嵌入内侧，复合土工膜上下铺设0.3m厚细砂，顶部用干砌石块砌筑;初期坝上游坝脚设置砾石齿槽，齿槽深度4.0m，复合土工膜嵌入内侧，复合土工膜上下铺设0.3m厚细砂，其上用砾石填筑，再铺设0.3m厚干砌块石护坡[4];拦洪坝坝顶上游坡设置干砌块石齿槽，齿槽深度1.0m，复合土工膜嵌入内侧，复合土工膜上下铺设0.3m厚细砂，顶部用浆砌块石砌筑;拦洪坝上、下游坝脚设置砾石齿槽，齿槽深度4.0m，复合土工膜嵌入内侧，复合土工膜上下铺设0.3m厚细砂，其上用砾石填筑，再铺设0.5m厚浆砌块石。

3结束语

通过尾矿库坝体填筑施工技术研究，从坝体强夯工艺采集试验数据，分析干容重检、孔隙率等，从而铺料厚度、压实遍数，有效压实厚度及压实度等施工参数，为尾矿库填筑施工提供科学依据。

由于拟建尾矿库处于高原高寒气候，海拔3800m，气候环境恶劣，降雨量少，降雨量年平均仅31.5毫米，蒸发量却高达3000毫米以上，施工场地内有粉砂，粗砂、角砾等覆盖在薄土层上的荒漠地形，给施工带来很大的施工难度，通过坝体填筑施工技术研究，工期提前，大大降低施工成本。

参考文献

[1] 罗浩威，胡潇.尾矿库坝体填筑监测结果分析[J].科技信息，2013，（2）：185-186.

[2] 陈星，朱远乐，袁曦.湖南某金矿尾矿库基于中线式废石筑坝法扩容工程[J].有色金属工程，2015，5（2）：64-67，71.

[3] 杨荣，贺利民，姚金福.分级尾砂模袋堆坝在细颗粒尾矿库坝体加高中的应用[J].湖南有色金属，2018，34（6）：5-8，25.

[4] 王涛，杨凡，周勇，等.青海云天化磷石膏尾矿库的稳定性研究[J].长江科学院院报，2011，（4）：16-19.