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排洪方式: 1.井(塔)—管(洞)式;2.斜槽—管(洞)式; 3.截洪沟;4.溢洪道; 5.截洪坝—管(洞)式 上游式尾矿堆积坝浸润线计算探讨? 一、?前言? 根据《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90）(下简称《尾矿规范》)规定，尾矿坝设计必须进行渗流计算。渗流计算的目的是提供各种工况的浸润线、逸出渗透坡降和渗透流量，以供分析坝坡静力（动力）抗滑稳定性和渗透稳定性，确定排渗设施的结构断面。? 对渗流计算的方法，《尾矿规范》提出：1、2级山谷型尾矿坝应按三维计算或由模拟试验确定；3级以下尾矿坝应按附录三进行；渗流计算中要考虑尾矿滩面放矿水流的影响。? 首先应指出，尾矿堆积类型除上游式外还有中线法和下游式（包括一次筑坝法），规范提出的浸润线计算方法仅针对上游式是因为上游式尾矿库占我国尾矿库总数的绝大多数，本应是规范的重点，同时中线式尾矿库因下游坝体是旋流分级的粗尾砂，颗粒较均匀，渗透系数大，坝基设置可靠的排渗层，浸润线基本上在排渗层内。而下游式或一次筑坝的尾矿库，尾矿不堆坝，堆存尾矿的浸润线对基本坝体的安全已不重要。? 其次，尾矿库的类型除山谷型外，还有傍山型和平地型，它们与山谷型的区别就是堆积坝体浸润线面的前沿宽度与下游逸出宽度基本一致，不存在山谷型尾矿库平面上渗流集中的三维问题。? 《尾矿规范》通过化引滩长和化引库水位仅解决滩面放矿水流的问题。既然着重提出山谷型尾矿库就必然有三维计算问题，关于三维计算是否必须进行，未要求论证 第三，上游式尾矿库以中、低浓度放矿时，滩面（包括水下）尾矿沿程自然分级，按平均粒经大小，渐变形成尾中砂、尾细砂、尾粉砂、尾粉土、尾粉质粘土和尾粘土。因其物理力学指标有明显变化，可以进行概化分区。上游式尾矿库尾矿排放按规定在堆积坝轴线长度上定间距轮流进行均匀放矿，实践早已证明，均匀是相对的，即使在放矿口间距范围相对于放矿口仍是集中放矿，矿浆进入滩面，迅速成为毫米级厚度薄层流体，由于放矿顺序、放矿时间、每次堆积高度、滩面水流的游弋，都有一定的随意性，尾矿各土层必然会普遍形成毫米级年轮状夹层和局部较厚层的粗、细透镜体。各工程勘察结果表明，各尾矿土层水平渗透系数Kv和垂直渗透系数Kh之比一般在2～10之间，尾矿自然分级各类土层中，较粗粒尾砂和较细粒尾砂其比值较小，在2～6之间，而中粒尾砂其比值在5～10之间。尾矿库堆积坝体普遍存在的各向异性和难以预料的透镜体存在是不同于常规碾压土石坝的明显特点，大大增加了浸润线计算的复杂性。《尾矿规范》推荐采用二维均质渗流计算方法，存在商榷之处。?二、?二维均质渗流浸润线计算方法? 现以简单案例说明《尾矿规范》推荐的二维均质浸润线计算方法。?设某库初期坝为透水堆石坝，坝顶标高30.0m，坝高30.0m，上游坝坡1：1.8，尾矿堆积坝坝坡1：5.0，最终堆积坝顶标高100.0m，干滩长度400m，平均沉积滩坡度1％，正常库水位96.0m，为尽早形成沉积滩，1#进水口标高14.0m，故认定初期坝上游15.0m以上排渗层可以长期有效排渗（顺便说明，目前国内不少透水堆石坝，因没有控制初期坝的渗水，大量细颗粒渗出污染环境达0.5～3个月，淤堵反滤层，导致尾矿堆高后，透水堆石坝失去滤水功能，初期坝顶出现沼泽化）。具体尾矿堆积坝结构如图1：? ? 从下游坝坡浸润线埋深计算表可以看出，即使透水堆石坝上部15m有效排渗，仍发生大面积浸润线逸出，《尾矿规范》第3.3.1条中提到“浸润线逸出的尾砂堆积坝，应设反滤保护。”应该指出，在《碾压式土石坝设计规范》中，对浸润线逸出的坝坡，可设置贴坡反滤进行保护。但对上游式尾矿库，坝体较松散，沉陷变形量大，若浸润线埋深较深，仅因透镜体夹层引起的浸润线逸出，渗透坡降小，可采用贴坡镇压反滤排渗，而对主浸润线的逸出范围，采用贴坡反滤结构往往构成重大安全隐患。因此我国现行《尾矿库安全技术规程》中第8.3条规定：坝体出现大面积沼泽化，应列为险库，必须采取有效工程措施，降低浸润线。? 目前《构筑物抗震设计规范》对尾矿库的浸润线、降深要求也进一步明确，不允许浸润线逸出。? 综上所述，不设置排渗设施的二维浸润线计算已没有工程意义，更没有必要进行三维渗流计算。?三、堆积坝体内排渗设施布置? 尾矿库内埋设的排渗设施按功能可划分为：? 1.加快渗透固结，提高尾砂强度，增加抗滑稳定安全性；?2.加快排渗，降低浸润线，减小下滑渗透力；? 3.采用排渗设施允许渗透坡降大，防止被保护土层发生渗透破坏。 利用坝体排渗设施的集渗、排渗功能，降低浸润线。目前集渗设施主要有四种结构形式。? 1）.土工席垫+软式透水管；?2）.土工塑料盲沟；?3）.土工布包卵、砾石盲沟；?4）.上述材料组合体。? 排渗主要采用钢管或HDPE管。?集渗设施埋设方法主要有