本文摘要:摘要:尾礦庫庫底存在一層具有較強(qiáng)滲透性的土層時,庫內(nèi)尾礦水能較快地通過該層下滲至庫周,從而使周邊的地下水位被局部抬高,尾礦水含有一定程度的藥劑,會對周邊植物造成一定影響。為消除尾礦滲水對周邊田地的影響,保護(hù)庫周的生態(tài)環(huán)境,同時又能夠提高尾礦
摘要:尾礦庫庫底存在一層具有較強(qiáng)滲透性的土層時,庫內(nèi)尾礦水能較快地通過該層下滲至庫周,從而使周邊的地下水位被局部抬高,尾礦水含有一定程度的藥劑,會對周邊植物造成一定影響。為消除尾礦滲水對周邊田地的影響,保護(hù)庫周的生態(tài)環(huán)境,同時又能夠提高尾礦壩的抗滑穩(wěn)定安全性。本文結(jié)合某黃金礦山工程,旨在研究尾礦庫下游設(shè)置排滲管井,并對尾礦壩體滲流量、排滲管井影響半徑及出水量進(jìn)行分析,最終確定排滲管井的布置。
關(guān)鍵詞:排滲管井,滲流量,影響半徑,穩(wěn)定安全
1引言
排滲管井降水在我國建筑、市政、路橋、礦山等各類工程中應(yīng)用較為成熟,降水效果明顯,多數(shù)工程是為了降低地下水位,確保開挖邊坡的穩(wěn)定安全。礦山行業(yè)為存儲選礦廠排出的尾礦需修建尾礦庫,我國大多數(shù)尾礦庫均采用濕法堆存,故尾礦庫的浸潤線埋深是影響壩體穩(wěn)定安全的重要因素。
從安全角度出發(fā)采取降水措施,可提高尾礦壩的抗滑穩(wěn)定安全;但從環(huán)保角度出發(fā),尾礦水下滲至周邊后,對周邊生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。本文結(jié)合某黃金礦山工程實(shí)例,旨在研究一種既能降低尾礦庫浸潤線埋深,保證尾礦壩穩(wěn)定安全,又能達(dá)到保護(hù)環(huán)境的排滲方案,即在尾礦庫周邊設(shè)置排滲管井。
2排滲管井方案
某黃金礦山的尾礦庫位于沿海地區(qū),庫底的海砂層滲透性較強(qiáng),庫內(nèi)尾礦水能較快地通過該層下滲至庫周,在庫周尾礦滲水不能及時自動排出,既影響了尾礦壩穩(wěn)定安全,又抬高了周邊的地下水位,對周邊植物造成一定影響。排滲管井方案是指在尾礦庫下游修建排滲管井,通過排滲管井將尾礦滲水及時匯集并抽排至庫區(qū)以外,消除下滲尾礦滲水對周邊田地的影響,同時起到降低壩體浸潤線的效果,加快尾砂固結(jié),保證尾礦庫壩體的穩(wěn)定安全。
在布置排滲管井時需考慮以下三個因素:(1)排滲管井的間距應(yīng)滿足影響半徑的要求;(2)排滲管井對地下水位的降深應(yīng)滿足最小埋深的要求(3)排滲管井的出水量需大于壩體滲水量。
3壩體滲流量分析
根據(jù)工勘報告和工程實(shí)際情況,文章建立尾礦庫壩體滲流有限元計算模型,采用達(dá)西滲透定律及水流連續(xù)性方程,考慮到土和水的壓縮性,采用二維有限元滲流計算得到各壩段的滲流量。該尾礦庫45.0m標(biāo)高洪水工況水位線為44.2m,尾礦庫東、西、南、北四個壩段典型剖面滲流量。
4排滲管井計算
4.1工程地質(zhì)條件
該工程庫區(qū)地層從上至下分別為中砂(海砂)層、含有機(jī)質(zhì)粉質(zhì)粘土層、粉質(zhì)粘土層、礫質(zhì)粘性土層、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層和中風(fēng)化花崗巖層,其中中砂層分布于上層,滲透性較強(qiáng),分布厚度變化較大0.6~8.7m,下部其它各層滲透性較弱,其中粉質(zhì)粘土層分布深度約4.0~12.0m。4.2出水量及水位降深文章根據(jù)《給水排水設(shè)計手冊》(第03冊城鎮(zhèn)給水)相關(guān)章節(jié)進(jìn)行排滲管井的計算分析,排滲管井出水量采用下式計算(計算示意圖見圖1):
根據(jù)壩體滲流量和排滲管井出水量,文章對設(shè)置的排滲管井能否將尾礦滲水及時排出進(jìn)行復(fù)核。
4.3排滲管井布置
結(jié)合本工程實(shí)際情況和計算分析,排滲管井內(nèi)水位降深需大于5.35m,影響范圍內(nèi)最小水位降深為2.0m。尾礦庫四周共設(shè)35座排滲管井,每座井間距110m,其中每個轉(zhuǎn)角布置1座,東壩段6座,西壩段8座,南壩段8座,北壩段9座。排滲管井采用預(yù)制無砂混凝土管,井深H=10m,內(nèi)徑D=0.5m,壁厚d=0.2m。為防止細(xì)粒徑尾礦被滲水?dāng)y帶,導(dǎo)致壩體基礎(chǔ)沉降,文章考慮在排滲管井外包15kN/m土工布兩層。
4.4抽排設(shè)施
該工程尾礦庫周邊地勢平坦(南高北低,坡度約0.2%),且海砂層開挖埋管施工難度大,排滲管井的滲水不能靠自流排出。因此,要求每座排滲管井設(shè)置一臺潛水泵(流量20m3/h、揚(yáng)程15m),井內(nèi)水位降深要求大于5.35m,將井內(nèi)滲水自動抽至排水溝。潛水泵安裝時須垂直吊掛,進(jìn)水口與井底距離不小于0.5m,并加設(shè)過濾網(wǎng);沿尾礦庫四周修建漿砌石排水溝,矩形斷面B×H=1.0×1.0m,壁厚0.3m,通過排滲管井和排水溝將尾礦滲水及時排至庫外。
5結(jié)語
本文經(jīng)過計算分析,在尾礦庫四周設(shè)置排滲管井后,可有效地將地層中的尾礦滲水及時截排至庫外,起到了降低地下水位的效果,既能保護(hù)周邊的環(huán)境,消除下滲尾礦水對周邊田地的影響,又可提高尾礦壩的抗滑穩(wěn)定性,保證尾礦庫的穩(wěn)定安全。文章研究的排滲管井可應(yīng)用于同類工程中,為解決類似問題提供參考。
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水利方向評職知識:給排水方面的論文材料
市政給排水工程是政府進(jìn)行城市建設(shè)的基礎(chǔ)工程,給排水工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工難度較高,對施工人員的專業(yè)技術(shù)、施工設(shè)備都有較高的要求。關(guān)于給排水方面的論文有很多研究方向,作者在投稿之前可參考以往該領(lǐng)域中的論文材料。
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