《水土保持技术》课件-项目八 拦渣措施

项目八

拦渣措施第二篇

生产建设项目水土保持措施学习目标掌握弃渣场分类和选址、拦渣坝各部分库容确定及坝顶高程确定的方法、稳定分析方法；掌握重力式挡渣墙的断面设计、尾矿坝库容确定的方法；熟悉弃渣场防护措施、拦渣措施的设计要求、挡渣墙的选线选址及各形式的应用特点；熟悉拦渣堤堤顶高程确定以及尾矿坝排水排洪系统的布置特点；了解弃渣场级别、拦渣措施的种类和适用条件、拦渣坝防洪标准确定的原则、拦渣坝排洪建筑物主要形式、拦渣堤的类型和防洪标准确定的方法、尾矿坝的组成和布设原则目录CONTENT弃渣场分类与选址拦渣措施的种类及设计要求拦渣坝挡渣墙拦渣堤尾矿（沙）坝010203040506任务一弃渣场分类与选址分类；选址；级别；防护措施一、弃渣场的分类按地形条件、与河相对位置、洪水处理方式分为5种类型。二、弃渣场的选址原则：少占压耕地，少损坏水土保持措施；考虑因素：弃渣场容量、占地类型与面积、弃渣运距及道路建设、弃渣组成及排放方式、防护整治工程量及弃渣场后期利用；山区、丘陵宜选择工程地质和水文地质条件简单，平缓的沟谷、洼地、滩地等；平原区优先弃于洼地、取土坑、裸地、空闲地、平滩地；风蚀区应避开风口。注意事项：严禁在对公共设施、工业企业、居民点等有重大影响区域；不应影响河道行洪安全、水利枢纽功能、重要基础设施的安全；应避开不良地质条件地段，确需设置的应确保稳定安全；不宜在汇水面积和流量大、沟谷纵坡陡、出口不易拦截的沟道，确需设置的应采取防护措施；不宜在河道湖泊管理范围内，确需设置的应符合河道管理和行洪要求，采取相应保障措施。三、弃渣场的级别原则：当有冲突时，就高不就低。四、弃渣场的防护措施截洪式：洪水通过隧洞排泄到邻近沟道，或通过埋涵排到下游；滞洪式：设拦渣坝来调蓄来水，配套溢洪、消能设施；填沟式：根据降雨量大小布设排水设施迎水侧坡脚设拦渣堤或护脚措施；设计洪水位以上坡面优先植物措施，渣顶和坡面应设截排水措施，渣顶宜复耕坡脚设围渣堰，坡面排水，项部复耕，坡比大于1时用综合护坡根据地形地貌、蓄水淹没可能对永久工程的影响确定，可不采取植物恢复措施根据坡脚设置挡渣墙或护脚护坡措施；周边有汇水的设截排水沟；顶部宜采取复耕或植物措施；坡面首先采取植物措施，坡比大于1的采取综合护坡措施任务二拦渣措施的种类及设计要求种类与适用条件：拦渣坝、挡渣墙、拦渣堤、尾矿坝；基本原则；弃渣场防护工程建筑物级别；弃渣场拦挡工程防洪标准；设计要求一、拦渣措施的种类与适用条件01拦渣坝是在沟道中修建的拦蓄固体废弃物的建筑工程。目的是避免淤塞减少入河泥沙。适用于坝体控制流域面积较小、库容和工程地质满足要求的沟道。02挡渣墙为了防止固体废弃物堆积体被冲蚀或易发生滑塌，或稳定人工开挖高陡坡或避免滑坡体前缘再次滑坡而修建的水土保持工程。适用于防洪要求不高的大多数地段。03拦渣堤修建于沟岸或河岸的，用以拦挡建设项目基建施工与生产过程中排放的固体废弃物的建筑物。宜布置在较高地面，有防洪要求时应结合防洪堤布置。04尾矿（沙）坝为妥善存放和处理大量尾矿（沙）而修建的拦挡建筑物。理化性质应满足要求。二、拦渣措施布设应遵循的基本原则措施类型选择根据弃土、弃石、弃渣量及堆放位置和方式，结合地形地貌、水文地质和建设项目安全要求。防洪标准确定根据相应建筑物等级确定。占地类型选择根据少占耕地原则，尽可能选择荒沟、荒滩、荒坡等地方。设计标准确定首先满足水土保持标准，同时应符合相应工程技术标准。对有特殊要求项目，应参照行业规范分析认证确定。三、弃渣场防护工程建筑物级别四、弃渣场拦挡工程防洪标准工程失事对下游造成重大危害时，2级以下工程的设计防洪标准提高1级；临时拦挡工程取3-5年一遇，当弃渣场级别为3级以上时，提高到10年一遇。五、拦渣措施的设计要求预测弃渣量及物质组成，分析可能出现的水土流失形式、原因及危害；确定主要水文地质要素，对影响安全的防洪稳定问题，进行必要的勘测；从多方面分析认证，明确拦渣措施的任务，进行方案比选初步选定拦渣措施形式、位置和总体布局。可行性研究阶段明确拦渣措施初设的依据和资料；确定弃渣种类、名称、数量和排放方式，复核拦渣措施任务和具体要求；依据资料进行认证，核查确定拦渣措施类型规模数量布局及设计标准；确定拦渣措施的位置、结构、形式、断面、控制高程和工程量；确定修建工程所需建筑材料来源、位置和输送方式及必要的附属建筑物。初步设计阶段任务三拦渣坝坝址选择；库容及高程确定；稳定性分析；排洪建筑物主要形式拦渣坝布置在堆渣体下游，修建时应妥善处理河道水流过坝问题，可允许部分或整个坝体渗流和坝顶溢流。

拦渣坝滞洪式截洪式拦渣、滞畜上游洪水，坝高一般小于30米。拦渣不滞洪，有排洪涵洞等排水建筑物，坝高一般小于15米。一、拦渣坝坝址选择库区地形地形平缓，河床狭窄，有足够库容，库区淹没和浸没损失较小坝基和岸坡地质宜为新鲜岩石或紧密土基，无断层破碎带无地下水出露。尽量选择沟道平直和跌水的上方。坝端不能有急流洼地或冲沟位置渣源附近；流域面积不宜过大；不会影响行洪防洪和下游淤积地质地貌适合布置溢洪道、竖井等泄水建筑物施工条件原料充足，取料方便，水电交通施工场地等能满足施工要求二、拦渣坝库容及坝顶高程的确定拦渣库容：根据项目建设和生产运行情况，若时间长应确定每年排渣量，结合年限确定；若属于施

工期一次排渣，则此排渣量即为拦渣库容。

安全超高：查表。根据拦渣规模和筑坝材料，坝型可分为土坝、土石坝和浆砌石坝等；修筑过程可分为一次成坝或多次成坝。二、拦渣坝库容及坝顶高程的确定三、拦渣坝的稳定性分析抗滑稳定计算保证拦渣坝不产生滑动破坏基底应力计算不容许坝体上游面出现拉应力。坝脚上下游垂直应力不超过允许值时认为满足要求

四、拦渣坝排洪建筑物主要形式排、放水量的确定。溢洪道土坝尽量利用天然有利地形，以明渠为主；两岸边坡稳定；溢洪道尽量直线布设；浆砌石坝多采用坝顶溢流堰（矩形或梯形）溢流水深小于1米。参照《溢洪道设计规范》《水土保持治沟骨干工程技术规范》放水工程卧管式竖井式参考《水土保持治沟骨干工程技术规范》任务四挡渣墙选线选址；形式及适用条件；重力式挡渣墙断面设计；排水设施的设置宜为新鲜不易风化的岩石或密实土层。土层应均匀单一，含水量较低，避免不均匀沉降。施工时沿长度方向预留伸缩缝和沉降缝，特殊位置增设变形缝，修筑的关键是稳定性问题；应在实地详尽调查和勘测的基础上合理选线选址，尽量减少高度和断面尺寸；对下部有重要设施的，应提高设计标准，多方法分析论证。一、挡渣墙的选线选址应在弃土弃石弃渣坡脚处且沿地形等高线布置，坡面较高时，就通过削坡开级放缓坡度，以降低挡渣墙高度。宜顺直，应与水流方向一致，如不可避免横断水流应修建排水建筑物。上游集流面积大时，应采取引洪渠或拦渣坝等形式，有控制的泄洪。挡渣墙墙址选择地基选择墙线选择二、挡渣墙的形式及适用条件1.墙背：（一）、重力式挡土墙重力式、悬壁式、扶臂式和加筋式。最常用的一种，依靠墙体自重维持稳定，一般用浆砌石或混凝土浇筑。适用于墙高小于5米地基土质较好的情况。仰斜式：墙背与渣体边坡贴合，所受土压力小，开挖回填量小，断面经济，为便于施工坡度不得缓于1:0.3垂直式：介于俯斜式与仰斜式之间俯斜式：墙背在地面横坡陡峻时，所受土压力大，故采用陡直墙面减少墙高，台阶形墙背可增大摩擦力凸形拆线式：墙背是仰斜式上部墙痛俯斜式，以减少上部断面尺寸，多用于较长斜坡坡脚段的陡坎处衡重式：上下墙之间设置衡重台，采用陡直的墙面，适用于山区地形陡峻处的边坡，上下墙高之比2:3二、挡渣墙的形式及适用条件2.墙面：均为平面，坡度与墙背相协调，直接影响挡渣墙的高度。地面横坡陡时一般为1:0.05--1:0.2；

平缓时采用1:0.2--1:0.35（一）、重力式挡土墙重力式、悬臂式、扶臂式和加筋式。最常用的一种，依靠墙体自重维持稳定，一般用浆砌石或混凝土浇筑。适用于墙高小于5米地基土质较好的情况。3.墙顶：浆砌石顶宽不小于0.5米，另需厚度大于等于0.4米的顶帽，若无则以大块石砌筑砂浆勾缝。4.护栏：在交通要道、地热陡峻地段的挡渣墙顶部应设护栏。二、挡渣墙的形式及适用条件（二）、悬臂式挡土墙重力式、悬臂式、扶臂式和加筋式。适用于当墙高超过5米地基土质较差当地石料缺乏，下游有重要工程的情况。由立壁和底板组成，有三个悬臂：立臂、前趾板和趾板（踵板）结构特点：依靠趾板上的填土重量维持稳定，墙身断面小，自重轻二、挡渣墙的形式及适用条件（三）、扶臂式挡土墙重力式、悬臂式、扶臂式和加筋式。防护要求高，墙高超过10米时可采用钢筋混凝土扶臂式挡渣墙。由悬臂式挡渣墙，沿墙长度方向每0.8-1米布设一个与墙等高的扶壁结构特点：与悬臂式基本相似二、挡渣墙的形式及适用条件（四）、加筋式挡土墙重力式、悬臂式、扶臂式和加筋式。是在土中加入拉筋，利用拉筋与土之间的摩擦作用，改善土体的变形条件和提高土体的工程特性，从而达到稳定土体的目的。由面板、拉筋组成，依靠填土、拉筋之间的摩擦力使填土与拉筋结合成一个整体三、重力式挡渣墙的断面设计（一）、受力分析最小高度一般在3米左右，采用试算法进行抗滑、抗倾覆和地基承载力稳定验算。墙背的主动土渣压力基底反力法向分力简化计算与偏心受压基础相同，呈梯形分布，合力作用在梯形重心重力，作用于重心被动土压力，偏于安全忽略不计三、重力式挡渣墙的断面设计（二）、抗滑稳定计算最小高度一般在3米左右，采用试算法进行抗滑、抗倾覆和地基承载力稳定验算。若演算不满足要求，应采取措施：修改尺寸，加大自重底面铺设沙石垫层，加大摩擦逆坡基底，用滑动面上部分反力抗滑墙趾板加拖板，拖板与墙间用钢筋连接，利用拖板上的渣重三、重力式挡渣墙的断面设计（三）、抗倾覆稳定计算最小高度一般在3米左右，采用试算法进行抗滑、抗倾覆和地基承载力稳定验算。若演算不满足要求，应采取措施：修改尺寸，加大自重加大前趾以增加a,前趾长度大于厚度时应配筋减少渣料压力，墙背做成仰斜式，此时施工技术要求更高三、重力式挡渣墙的断面设计（四）、地基承载力验算最小高度一般在3米左右，采用试算法进行抗滑、抗倾覆和地基承载力稳定验算。任务五拦渣堤类型；防洪标准和堤顶高程确定一、拦渣堤的类型拦渣堤沟岸拦渣堤河岸拦渣堤砌石堤土石堤混凝土堤钢筋混凝土堤新型材料堤在河道较宽处，少占河床面积，尤其是在河漫滩地时，尽量减少面积，不得影响行洪宽度综合考虑原料种类运输条件、地形地质条件、气候、施工条件、基础处理、抗震等因素，经技术、经济分析比较后确定。堤内拦渣、堤外防洪。二、防洪标准和堤顶高程确定

任务六尾矿（沙）坝组成与坝型；布设原则；库容及等级的确定山谷型初期坝工程量小，管理维护简单，优先选用。山坡型初期工作量大，管理维护复杂。平地型四周筑堤，工作量大，在平原地区选用。为防止在水力或风力作用下，工矿企业在采场剥离土石、尾矿（沙）等排弃物大量流失、淤堵下游河道或污染环境而修建的拦挡建筑物。坝体和尾矿存放场地称为尾矿（沙）库。尾矿通常以矿浆状态排出，个另也以干沙状态排出，须按国家有关规定进行处理后排放。尾矿坝尾矿（沙）坝初期坝：尾矿库运用之前用当地土石料建造而成堆积坝：当堆积到一定设计高程时，必须加高加固坝体，即为堆积坝。均质坝和非均质坝。非均质坝又分为心墙坝和斜墙坝。具体根据实际情况比选。尾矿（沙）坝尾矿库组成形式坝型一、尾矿（沙）坝的布设原则地形条件：汇水面积小，库容大；储灰场也可布置在塌陷区、废矿井等区域。占地类型：少占耕地，库区淹没损失小，移民人数少，破坏植被少。布设位置：宜在居民区下游，飞灰和排水应符合国家环境保护规定，距选矿厂近。施工条件：附近有质地良好含量丰富的筑坝材料，施工条件好。防洪要求：排洪防洪标准与前述挡渣墙和拦渣坝基本一致。二、尾矿（沙）坝的库容

式中一般按下式计算：三、尾矿（沙）库等级和防洪标准

按尾矿库规模和上下游防洪要求分析确定尾矿库等级，再确定其防洪标准及枢纽建筑物的级别：四、尾矿（沙）坝排水排洪系统的布置排水系统进水建筑物的布置应保证在运行期顺畅排出澄清水；排水井形式有窗口式、井圈叠装式、框架挡板式、浆砌块石式。排水道形式有圆形、拱形、矩形。排水排洪系统水力计算根据相关规范计算。

排水系统的主要任务是排出库内澄清水，排洪系统则是排泄上游汇集洪水。一般由排水井、排水管、消力池、溢洪道及截洪沟等组成。小

结弃渣场分类与选址分类；选址；级别；防护措施种类及设计要求种类与适用条件；布设原则；防护建筑物级别；防洪标准