尾矿库排渗设施类型归纳

尾矿坝的稳定性与堆坝工艺、堆坝方法、尾矿性质以及排洪排渗设施密切相关。尾矿堆积坝体的固结与排渗设施相关,降低堆积坝体浸润线是提高尾矿坝稳定性的关键。文章阐述了排渗设施类型、原理及其使用特点,并对排渗设施排渗效果作以分析。     

某尾矿坝渗流场数值模拟及坝体稳定性分析

尾矿坝坝体加高会改变库体堆填物的渗流特性,影响坝体的安全性。综合运用钻孔勘探成果和室内渗透试验所得渗透系数,建立了尾矿坝渗流分析模型,应用二维有限元数值计算软件GEO-SEEP,对某尾矿坝加高后的渗流场进行了计算分析。分析结果表明,天然工况下,加高后尾矿坝库区浸润线偏高,不利于尾矿坝的安全稳定运行。为此在优化加高方案中提出了加强排渗设施的初步方案,数值模拟结果表明,该方案能较好地降低坝体浸润线,提高坝体稳定性。在尾矿坝排渗设施布置时,通过渗流模拟可以检验排渗方案的合理性。     

尾矿库土石初期坝坡面沼泽化治理措施

对于初期坝为透水堆石坝、后期采用尾砂筑坝的上游式尾矿库,由于库水位高、干滩长度短、尾砂渗透性差、堆积坝坡陡、未设置排渗设施等原因,往往在后期尾矿堆积坝坡面出现沼泽化现象。目前对这种堆积坝坡面沼泽化的治理已积累了丰富的经验,而对于土石初期坝沼泽化现象,因出现较少,研究不多,治理措施也较少。通过对初期坝坡面沼泽化的原因分析和治理措施比选,将水平排渗管用于尾矿库土石初期坝坡面沼泽化治理中,根据浸润线观测及现场查看,经治理的土石初期坝浸润线埋深逐步降低、坡面沼泽化消除、坝体稳定性逐步提高,具有良好的治理效果。采用水平排渗管可消除土石初期坝沼泽化,施工中积累的经验可为类似工程治理提供借鉴。     

某尾矿坝三维有限元渗流分析

利用大型有限元软件SEEP-3D对某尾矿坝进行渗流稳定性计算,分别得出有无水平排渗管两种工况下的浸润面和水头等势线,并对此进行对比分析。计算结果表明,此尾矿坝在无任何排渗设施的情况下浸润面在坝坡溢流,而在加设水平排渗管后,浸润面明显下降到坝面以下,处于安全状态,故建议加设排渗设施。     

五道岔坝体三维渗流特性分析

建立尾矿坝三维有限元模型,运用有限元分析方法,计算分析尾矿坝渗流场及其变化规律,验证排渗设施的渗流控制效果,进一步优化并提出合理的排渗布置方案。     

白岩尾矿坝土工席垫排渗措施模拟及渗控效果分析

土工席垫是一种新型土工合成材料,具有集水、水平排水的功能。针对白岩尾矿坝初期排渗系统已部分失效的现状,提出了该工程的后期加高扩容采用土工席垫的水平排渗措施,通过建立包含土工席垫及其排渗管的尾矿库精细三维渗流有限元模型,分析了土工席垫的排渗效果,论证了土工席垫排渗措施的合理性和有效性。通过建立等效渗流分析模型,研究了土工席垫的等效模拟方法及相应的等效渗透系数,成果可用于尾矿坝全库整体模型的三维渗流计算分析。     

尾矿坝地震液化稳定的简化分析

简要介绍尾矿坝抗震设计规范中液化分析方法的简化过程，依据抗液化度与孔压比的关系，提出了尾矿坝超静孔压的简化计算式，并应用于拟静力法稳定分析中。结合某尾矿坝实例，用简化方法计算滩长为130m时初期坝淤堵，以及滩长分别为70、130、和200m时初期坝正常排水共计四种工况的液化与稳定。通过计算分析得出，上游坡面水边线附近区域最易液化，其次在初期坝附近。滩长对尾矿坝地震液化稳定有很大影响，滩长越长，液化区越小，稳定性越高。如果初期坝排水设施失效，将导致初期坝附近孔压增大，坝体安全系数降低。因此，保证合理的滩长、初期坝排水设施的有效性对尾矿坝地震稳定非常重要。     

基于3D渗透分析的现场渗透系数评估——伊朗Doyraj大坝的案例分析

Doyraj大坝是分区土石坝,坝高65m,坝基为相对透水构造。选择截渗墙作为坝基防渗系统。为可靠估算坝基渗透系数,进行了现场渗透测试和3D渗透反分析。计算中考虑3个水平渗透系数和垂直渗透系数的比值。估算的坝基现场渗透系数还被应用于其他3D渗透分析中,以研究截渗墙延伸进坝肩长度对渗透量的影响情况。     

尾矿库干滩尾矿粒径的淤积特性研究

基于江西贵溪某尾矿库的取样数据,采用试验和理论相结合的分析方法,对干滩尾矿粒径和坝体堆积尾矿的淤积特性进行了分析,结果表明:尾矿经旋流器分级后粒径变化明显,与原尾矿相比,干滩近端排放尾矿粒径大,而干滩远端排放尾矿粒径小;随着距子坝距离的增加,尾矿粒径百分比分布图的峰值和峰值对应的粒径逐渐减小,并且越往库内,尾矿的细粒百分比逐渐增大,细粒含量逐渐增加。干滩上的淤积尾矿平均粒径以及各粒径特征值总体上具有取样点距子坝越远,尾矿粒径逐渐变细的趋势。干滩上的淤积尾矿粒径在距子坝3.6 m和10.1 m处发生了突变,淤积尾矿的粒径变化可分为3个阶段:粗化阶段、缓慢细化阶段和快速细化阶段。由于水力分选、重力作用和筑坝方式的改变等原因,坝体堆积的尾矿有上粗下细的淤积规律。推导出不同粒径颗粒在干滩的运移距离公式,公式表明尾矿颗粒在干滩面淤积的位置与尾矿排放的初始流速成正比,与颗粒粒径和放矿浓度成反比。分析结果可为该类尾矿库的尾矿淤积规律和放矿方式的优化等提供借鉴和参考。     

土工合成材料在渗流控制系统中的应用

水工建筑物中的土石坝、堤、闸、护岸、防洪抢险、病险水库的加固、燃煤电厂档灰坝、矿山开采的尾矿坝等,都需要设置渗流控制设施。型式虽各式各样,其功能是排渗、堵渗(防渗)或排堵结合,过去渗控设施常用的材料,有砂石料、粘土、混凝土、钢材等。近年来由于各种土工合成材料的大量出现,并具有质轻、强度大、造价低、施工简便等优点,因而被广泛应用到很多工程的渗流控制系统中,以及需要加固补强的部位,本文用一些工程实例,介绍长江科学院推广应用土工合成材料的经验,并提出设计方法及有关注意事项。