CN109487799B - 一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，包括步骤：一、初期坝上游坝基齿槽反滤层结构的建造；二、初期坝上游坡面下部反滤层结构的建造；三、初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层结构的建造；四、初期坝上游坡面上部反滤层结构的建造；五、初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层结构的建造；步骤六、初期坝下游反滤层结构的建造。本发明利用初期坝内外坡所处位置作用不同，利用初期坝上游坡面下部反滤层和初期坝上游坡面上部反滤层对矿浆水起到反滤作用，防止矿浆水漏浑，利用初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层和初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层对矿浆水起到过滤和阻挡作用，防止矿浆水的绕渗；建造初期坝下游反滤层，起到压滤和延长上游渗水渗径的作用。

Description

一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法

技术领域

本发明属于反滤层结构建造技术领域，具体涉及一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法。

背景技术

初期坝在初期排放尾矿时，尾矿内的水不能及时从尾矿库排水系统中排出，造成尾矿不能有规律沉积，通过上游坝坡反滤层排出的渗水仍然会带有细颗粒尾砂，导致坝体渗漏浑水，对下游造成污染。为解决该问题，矿山尾矿库初期坝一般采用透水坝使尾砂堆积体内的水尽快排至库外，降低坝体的浸润线，加快尾矿固结，提高坝体稳定性。因此，初期坝经常会采用反滤层的土坝或堆石坝。反滤层一般从内至外依次由碎石层(碎石层下为坝体)、砾石层、土工布层、砾石层、及外部保护层五层组成。初期坝上游坝基及坝肩一般设有齿槽。但是由于初期坝运行初期，库前积水，矿浆进入水中由开始软松状态逐渐在自重及水压力的作用下进行压密，在这个变化过程中，强度很低，而承受的水力坡度又最大，尾矿尤其是极细尾矿往往来不及沉淀，大部分被流速较大的水流所带走，造成透水坝渗出的是浑水；同时由于施工或设计存在的缺陷，在初期坝运行期间还存在坝肩绕渗、反滤层漏浑、坝底漏浑等问题。随着矿山产业升级改造，尾矿中细颗粒含量增多，该问题更加突出，如何有效解决尾矿库运行初期通过透水坝渗出的浑水，仍是业界难以解决的难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其设计新颖合理，利用初期坝内坡所处位置作用不同，分别对坝基齿槽反滤层、坡面下部反滤层、坝肩下部齿槽反滤层、坡面上部反滤层和坝肩上部齿槽反滤层进行建造，利用坡面下部反滤层和坡面上部反滤层对矿浆水起到反滤作用，防止矿浆水漏浑，利用坝肩下部齿槽反滤层和坝肩上部齿槽反滤层对矿浆水起到过滤和阻挡作用，防止矿浆水的绕渗，利用初期坝外坡所处位置作用的不同，充分利用天然砂卵石层良好的天然级配，能够对初期坝脚起到压坡、反滤作用，延长了尾矿的渗径，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、初期坝上游坝基齿槽反滤层结构的建造：将坝基齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设第一坝基齿槽砼整平，在第一坝基齿槽砼上铺设第一无纺土工布，利用第二坝基齿槽砼对第一无纺土工布进行压盖，再利用土石碾压直至与原地面平齐，完成初期坝上游坝基齿槽反滤层的建造，其中，第一坝基齿槽砼采用C15砼且第一坝基齿槽砼厚100mm，第二坝基齿槽砼采用C25砼且第二坝基齿槽砼厚500mm；

步骤二、初期坝上游坡面下部反滤层结构的建造：完成碾压透水堆石体后，在透水堆石体上铺设卵砾石层，在卵砾石层上铺设第一坡面下部砂砾石层，所述第一坡面下部砂砾石层内铺设有第二无纺土工布，在内置有第二无纺土工布的第一坡面下部砂砾石层上铺设第二坡面下部砂砾石层，再利用透水砼护坡层护坡，完成初期坝上游坡面下部反滤层的建造，其中，透水砼护坡层采用C25砼且透水砼护坡层厚100mm；

步骤三、初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层结构的建造：将坝肩下部齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设坝肩下部齿槽混凝土垫层，在坝肩下部齿槽混凝土垫层上铺设第三无纺土工布，利用坝肩下部齿槽混凝土盖压层对第三无纺土工布进行压盖，再依次铺设第一坝肩下部齿槽砂砾石层、第二坝肩下部齿槽砂砾石层和无沙混凝土层，完成初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层的建造，初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层的高度与初期坝上游坡面下部反滤层的高度均为尾矿库初期坝运行三分之二时间对应的坝高高度；

步骤四、初期坝上游坡面上部反滤层结构的建造：在透水堆石体上且位于初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层上部的位置铺设有第一坡面上部砂砾石层，在第一坡面上部砂砾石层上铺设第二坡面上部砂砾石层，所述第二坡面上部砂砾石层内铺设有第四无纺土工布，在内置有第四无纺土工布的第二坡面上部砂砾石层上铺设第三坡面上部砂砾石层，再利用坡面上部干砌石护坡层护坡，完成初期坝上游坡面上部反滤层的建造，其中，坡面上部干砌石护坡层厚300mm；

步骤五、初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层结构的建造：将坝肩上部齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设坝肩上部齿槽混凝土垫层，在坝肩上部齿槽混凝土垫层上铺设第五无纺土工布，利用坝肩上部齿槽混凝土盖压层对第五无纺土工布进行压盖，再依次铺设第一坝肩上部齿槽砂砾石层、第二坝肩上部齿槽砂砾石层和坝肩上部齿槽干砌石护坡层，完成初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层的建造，初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层的高度与初期坝上游坡面上部反滤层的高度均为尾矿库初期坝运行三分之一时间对应的坝高高度，其中，坝肩上部齿槽干砌石护坡层厚300mm；

第一无纺土工布、第二无纺土工布、第三无纺土工布、第四无纺土工布和第五无纺土工布连接为一体；

初期坝上游坝基齿槽反滤层、初期坝上游坡面下部反滤层、初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层、初期坝上游坡面上部反滤层和初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层构成初期坝上游反滤层；

步骤六、初期坝下游反滤层结构的建造：利用初期坝下游外坡且位于透水堆石体坝脚的天然砂卵石层作为初期坝下游反滤层。

上述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第一坡面下部砂砾石层中的砂砾石、第一坝肩下部齿槽砂砾石层中的砂砾石、第二坡面上部砂砾石层中的砂砾石和第一坝肩上部齿槽砂砾石层中的砂砾石的粒径均为0.2mm～2mm，0.2mm～2mm的砂砾石的透水系数不小于5×10^-1cm/s，0.2mm～2mm的砂砾石的填筑相对密度不低于0.7；

第一坡面下部砂砾石层中的砂砾石、第一坝肩下部齿槽砂砾石层中的砂砾石、第二坡面上部砂砾石层中的砂砾石和第一坝肩上部齿槽砂砾石层中的砂砾石的不均匀系数不小于6。

上述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第二坡面下部砂砾石层中的砂砾石、第二坝肩下部齿槽砂砾石层中的砂砾石、第一坡面上部砂砾石层中的砂砾石、第三坡面上部砂砾石层中的砂砾石和第二坝肩上部齿槽砂砾石层中的砂砾石的粒径均为2mm～20mm；

第二坡面下部砂砾石层中的砂砾石、第二坝肩下部齿槽砂砾石层中的砂砾石、第一坡面上部砂砾石层中的砂砾石、第三坡面上部砂砾石层中的砂砾石和第二坝肩上部齿槽砂砾石层中的砂砾石的不均匀系数不小于6。

上述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第一坡面下部砂砾石层厚650mm，第一坝肩下部齿槽砂砾石层厚650mm，第二坡面上部砂砾石层厚600mm，第一坝肩上部齿槽砂砾石层厚300mm。

上述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第二坡面下部砂砾石层厚150mm，第二坝肩下部齿槽砂砾石层厚150mm，第一坡面上部砂砾石层厚300mm，第三坡面上部砂砾石层厚300mm，第二坝肩上部齿槽砂砾石层厚300mm。

上述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述卵砾石层中的卵砾石的粒径为2mm～20mm，卵砾石层厚300mm。

上述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第一无纺土工布、第二无纺土工布、第三无纺土工布、第四无纺土工布和第五无纺土工布均采用500g/㎡土工布，500g/㎡土工布的透水系数为1×10^-2cm/s～1×10^-1cm/s，500g/㎡土工布的有效孔径为0.0051mm～0.315mm。

上述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述C25砼为现浇C25砼，现浇C25砼的水平分块长度为3.0m～4.0m，现浇C25砼的垂直高度分层高度为1m，相邻两个现浇C25砼块的分缝内设置有防水层，现浇C25砼的透水系数为5×10^-1cm/s，现浇C25砼的保土的等效粒径为0.1mm～0.3mm。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明初期坝上游在坡面下部反滤层中设置C25砼的透水砼护坡层，使初期坝放矿初期的矿浆水流以均匀流渗入，尾矿砂颗粒进入透水砼护坡层的孔隙中，使透水砼护坡层的渗透系数快速降低并趋于稳定，此时透水砼护坡层的透水系数小于其他反滤料的透水系数，使得初期放矿时的水力坡度急剧下降，透水砼护坡层被尾矿砂颗粒填充后形成的不规则通道，有效限制了矿浆水中的粗颗粒尾矿砂的流动，控制了细颗粒尾矿砂的流入量，延长矿浆水中的尾矿砂进入坡面下部反滤层前的沉降和压密时间，从而加快了初期坝沉积滩的形成，透水砼护坡层的透水系数稳定后，C25砼与其它滤料组成的坡面下部反滤层又可有效防止坡面下部反滤层淤堵而影响排水，便于推广使用。

2、本发明利用初期坝内坡所处位置作用不同，分别对坝基齿槽反滤层、坡面下部反滤层、坝肩下部齿槽反滤层、坡面上部反滤层和坝肩上部齿槽反滤层进行建造，形成非均衡反滤层，能有效防止初期坝运行初期漏浑，便于后期沉积滩基本形成，尾矿均匀渗入，通过初期坝，工程费用低，更方便施工。

3、本发明设计新颖合理，坝基齿槽反滤层中坝基齿槽和第一无纺土工布采用镶嵌结构设置，能解决坝肩绕渗和坝底渗漏的问题，便于推广使用。

4、本发明第一无纺土工布、第二无纺土工布、第三无纺土工布、第四无纺土工布和第五无纺土工布连接为一体，起到整体反滤效果。

5、本发明利用初期坝外坡所处位置作用不同，充分利用天然砂卵石层良好的天然级配，能够对初期坝脚起到压坡、反滤作用，延长了尾矿的渗径。

综上所述，本发明设计新颖合理，利用初期坝内外坡所处位置作用不同，分别对坝基齿槽反滤层、坡面下部反滤层、坝肩下部齿槽反滤层、坡面上部反滤层和坝肩上部齿槽反滤层进行建造，利用坡面下部反滤层和坡面上部反滤层对矿浆水起到反滤作用，防止矿浆水漏浑，利用坝肩下部齿槽反滤层和坝肩上部齿槽反滤层对矿浆水起到过滤和阻挡作用，防止矿浆水的绕渗，利用初期坝外坡所处位置作用的不同，充分利用天然砂卵石层良好的天然级配，能够对初期坝脚起到压坡、反滤作用，延长了尾矿的渗径，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明初期坝反滤层的结构示意图。

图2为本发明初期坝上游反滤层的横剖面示意图。

图3为本发明初期坝内坡坡面下部反滤层及坝基齿槽反滤层结构图。

图4为本发明初期坝内坡坝肩下部齿槽反滤层结构图。

图5为本发明初期坝内坡坡面上部反滤层结构图。

图6为本发明初期坝内坡坝肩上部齿槽反滤层结构图。

图7为本发明的方法流程框图。

附图标记说明:

1—初期坝上游坝基齿槽反滤层； 1-1—第一无纺土工布；

2—初期坝上游坡面下部反滤层； 2-1—卵砾石层；

2-2—第一坡面下部砂砾石层； 2-3—第二无纺土工布；

2-4—第二坡面下部砂砾石层； 2-5—透水砼护坡层；

3—初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层；

3-1—坝肩下部齿槽混凝土垫层； 3-2—第三无纺土工布；

3-3—坝肩下部齿槽混凝土盖压层； 3-4—第一坝肩下部齿槽砂砾石层；

3-5—第二坝肩下部齿槽砂砾石层； 3-6—无沙混凝土层；

4—初期坝上游坡面上部反滤层； 4-1—第一坡面上部砂砾石层；

4-2—第二坡面上部砂砾石层； 4-3—第四无纺土工布；

4-4—第三坡面上部砂砾石层； 4-5—坡面上部干砌石护坡层；

5—初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层；

5-1—坝肩上部齿槽混凝土垫层； 5-2—第五无纺土工布；

5-3—坝肩上部齿槽混凝土盖压层； 5-4—第一坝肩上部齿槽砂砾石层；

5-5—第二坝肩上部齿槽砂砾石层； 5-6—坝肩上部齿槽干砌石护坡层；

6—透水堆石体； 7—初期坝下游反滤层；

8—初期坝上游反滤层。

具体实施方式

如图1至图7所示，本发明一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，包括以下步骤：

步骤一、初期坝上游坝基齿槽反滤层结构的建造：将坝基齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设第一坝基齿槽砼整平，在第一坝基齿槽砼上铺设第一无纺土工布1-1，利用第二坝基齿槽砼对第一无纺土工布1-1进行压盖，再利用土石碾压直至与原地面平齐，完成初期坝上游坝基齿槽反滤层1的建造，其中，第一坝基齿槽砼采用C15砼且第一坝基齿槽砼厚100mm，第二坝基齿槽砼采用C25砼且第二坝基齿槽砼厚500mm；

需要说明的是，坝基齿槽反滤层1中坝基齿槽和第一无纺土工布1-1采用镶嵌结构设置，能解决坝肩绕渗和坝底渗漏的问题。

步骤二、初期坝上游坡面下部反滤层结构的建造：完成碾压透水堆石体6后，在透水堆石体6上铺设卵砾石层2-1，在卵砾石层2-1上铺设第一坡面下部砂砾石层2-2，所述第一坡面下部砂砾石层2-2内铺设有第二无纺土工布2-3，在内置有第二无纺土工布2-3的第一坡面下部砂砾石层2-2上铺设第二坡面下部砂砾石层2-4，再利用透水砼护坡层2-5护坡，完成初期坝上游坡面下部反滤层2的建造，其中，透水砼护坡层2-5采用C25砼且透水砼护坡层2-5厚100mm；

需要说明的是，坡面下部反滤层2中设置C25砼的透水砼护坡层，使初期坝放矿初期的矿浆水流以均匀流渗入，尾矿砂颗粒进入透水砼护坡层的孔隙中，使透水砼护坡层的渗透系数快速降低并趋于稳定，此时透水砼护坡层的透水系数小于其他反滤料的透水系数，使得初期放矿时的水力坡度急剧下降，透水砼护坡层被尾矿砂颗粒填充后形成的不规则通道，有效限制了矿浆水中的粗颗粒尾矿砂的流动，控制了细颗粒尾矿砂的流入量，延长矿浆水中的尾矿砂进入坡面下部反滤层前的沉降和压密时间，从而加快了初期坝沉积滩的形成，透水砼护坡层的透水系数稳定后，C25砼与其它滤料组成的坡面下部反滤层又可有效防止坡面下部反滤层淤堵而影响排水。

实际建造中，碾压透水堆石体6的孔隙率为22％，压密遍数为8遍。

步骤三、初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层结构的建造：将坝肩下部齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设坝肩下部齿槽混凝土垫层3-1，在坝肩下部齿槽混凝土垫层3-1上铺设第三无纺土工布3-2，利用坝肩下部齿槽混凝土盖压层3-3对第三无纺土工布3-2进行压盖，再依次铺设第一坝肩下部齿槽砂砾石层3-4、第二坝肩下部齿槽砂砾石层3-5和无沙混凝土层3-6，完成初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层3的建造，初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层3的高度与初期坝上游坡面下部反滤层2的高度均为尾矿库初期坝运行三分之二时间对应的坝高高度；

步骤四、初期坝上游坡面上部反滤层结构的建造：在透水堆石体6上且位于初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层3上部的位置铺设有第一坡面上部砂砾石层4-1，在第一坡面上部砂砾石层4-1上铺设第二坡面上部砂砾石层4-2，所述第二坡面上部砂砾石层4-2内铺设有第四无纺土工布4-3，在内置有第四无纺土工布4-3的第二坡面上部砂砾石层4-2上铺设第三坡面上部砂砾石层4-4，再利用坡面上部干砌石护坡层4-5护坡，完成初期坝上游坡面上部反滤层4的建造，其中，坡面上部干砌石护坡层4-5厚300mm；

实际建造中，坝基齿槽反滤层与坝肩下部齿槽反滤层采用镶嵌封闭结构，杜绝了尾矿从坝基及坝肩漏浑的可能性。在初期坝运行1/3时间后，此时初期坝前已形成沉积滩，矿浆水经过沉积滩的充分过滤，通过初期坝后不会漏浑，并且沉积滩经过长时间压密，已经变得比较密实，透水性较差，初期坝及后期堆积坝浸润线上升，在坡面上部反滤层中设置坡面上部干砌石护坡层4-5进行护坡，增强坡面上部的透水性，加强排水，降低坝体浸润线。

步骤五、初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层结构的建造：将坝肩上部齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设坝肩上部齿槽混凝土垫层5-1，在坝肩上部齿槽混凝土垫层5-1上铺设第五无纺土工布5-2，利用坝肩上部齿槽混凝土盖压层5-3对第五无纺土工布5-2进行压盖，再依次铺设第一坝肩上部齿槽砂砾石层5-4、第二坝肩上部齿槽砂砾石层5-5和坝肩上部齿槽干砌石护坡层5-6，完成初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层5的建造，初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层5的高度与初期坝上游坡面上部反滤层4的高度均为尾矿库初期坝运行三分之一时间对应的坝高高度，其中，坝肩上部齿槽干砌石护坡层5-6厚300mm；

第一无纺土工布1-1、第二无纺土工布2-3、第三无纺土工布3-2、第四无纺土工布4-3和第五无纺土工布5-2连接为一体，起到整体反滤效果；

初期坝上游坝基齿槽反滤层1、初期坝上游坡面下部反滤层2、初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层3、初期坝上游坡面上部反滤层4和初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层5构成初期坝上游反滤层8；

步骤六、初期坝下游反滤层结构的建造：利用初期坝下游外坡且位于透水堆石体6坝脚的天然砂卵石层作为初期坝下游反滤层7。

需要说明的是，利用初期坝内坡所处位置作用不同，分别对坝基齿槽反滤层、坡面下部反滤层、坝肩下部齿槽反滤层、坡面上部反滤层和坝肩上部齿槽反滤层进行建造，形成非均衡反滤层，能有效防止初期坝运行初期漏浑，便于后期沉积滩基本形成，尾矿均匀渗入，通过初期坝，工程费用低，更方便施工；充分利用天然砂卵石层良好的天然级配，能够对初期坝脚起到压坡、反滤作用，延长了尾矿的渗径，初期坝上游坡面与下游坡面连成一体，起到整体反滤效果。

本实施例中，所述第一坡面下部砂砾石层2-2中的砂砾石、第一坝肩下部齿槽砂砾石层3-4中的砂砾石、第二坡面上部砂砾石层4-2中的砂砾石和第一坝肩上部齿槽砂砾石层5-4中的砂砾石的粒径均为0.2mm～2mm，0.2mm～2mm的砂砾石的透水系数不小于5×10^-1cm/s，0.2mm～2mm的砂砾石的填筑相对密度不低于0.7；

第一坡面下部砂砾石层2-2中的砂砾石、第一坝肩下部齿槽砂砾石层3-4中的砂砾石、第二坡面上部砂砾石层4-2中的砂砾石和第一坝肩上部齿槽砂砾石层5-4中的砂砾石的不均匀系数不小于6。

本实施例中，所述第二坡面下部砂砾石层2-4中的砂砾石、第二坝肩下部齿槽砂砾石层3-5中的砂砾石、第一坡面上部砂砾石层4-1中的砂砾石、第三坡面上部砂砾石层4-4中的砂砾石和第二坝肩上部齿槽砂砾石层5-5中的砂砾石的粒径均为2mm～20mm；

第二坡面下部砂砾石层2-4中的砂砾石、第二坝肩下部齿槽砂砾石层3-5中的砂砾石、第一坡面上部砂砾石层4-1中的砂砾石、第三坡面上部砂砾石层4-4中的砂砾石和第二坝肩上部齿槽砂砾石层5-5中的砂砾石的不均匀系数不小于6。

本实施例中，所述第一坡面下部砂砾石层2-2厚650mm，第一坝肩下部齿槽砂砾石层3-4厚650mm，第二坡面上部砂砾石层4-2厚600mm，第一坝肩上部齿槽砂砾石层5-4厚300mm。

本实施例中，所述第二坡面下部砂砾石层2-4厚150mm，第二坝肩下部齿槽砂砾石层3-5厚150mm，第一坡面上部砂砾石层4-1厚300mm，第三坡面上部砂砾石层4-4厚300mm，第二坝肩上部齿槽砂砾石层5-5厚300mm。

本实施例中，所述卵砾石层2-1中的卵砾石的粒径为2mm～20mm，卵砾石层2-1厚300mm。

本实施例中，所述第一无纺土工布1-1、第二无纺土工布2-3、第三无纺土工布3-2、第四无纺土工布4-3和第五无纺土工布5-2均采用500g/㎡土工布，500g/㎡土工布的透水系数为1×10^-2cm/s～1×10^-1cm/s，500g/㎡土工布的有效孔径为0.0051mm～0.315mm。

实际使用中，500g/㎡土工布的有效孔径优选为0.0994mm。

本实施例中，所述C25砼为现浇C25砼，现浇C25砼的水平分块长度为3.0m～4.0m，现浇C25砼的垂直高度分层高度为1m，相邻两个现浇C25砼块的分缝内设置有防水层，现浇C25砼的透水系数为5×10-¹cm/s，现浇C25砼的保土的等效粒径为0.1mm～0.3mm。

实际使用中，防水层优选的采用防水聚苯板。

本发明运行初期矿浆水入渗通过初期坝的流量、流态、水力坡度得到有效控制，尾矿在水中能够充分沉淀压密，较短时间内形成沉积滩；后期充分利用形成的沉积滩尾矿反滤，使矿浆水渗径变长，水力坡度降低，尾矿浆的流量、流态、水力坡度也得到有效控制，从而达到防止矿浆水通过初期坝漏浑的目的，防漏浑效率高，能有效规避初期坝运行前后期漏浑的风险，对提高尾矿库的稳定性具有很好的作用。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (8)

1.一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、初期坝上游坝基齿槽反滤层结构的建造：将坝基齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设第一坝基齿槽砼整平，在第一坝基齿槽砼上铺设第一无纺土工布(1-1)，利用第二坝基齿槽砼对第一无纺土工布(1-1)进行压盖，再利用土石碾压直至与原地面平齐，完成初期坝上游坝基齿槽反滤层(1)的建造，其中，第一坝基齿槽砼采用C15砼且第一坝基齿槽砼厚100mm，第二坝基齿槽砼采用C25砼且第二坝基齿槽砼厚500mm；

步骤二、初期坝上游坡面下部反滤层结构的建造：完成碾压透水堆石体(6)后，在透水堆石体(6)上铺设卵砾石层(2-1)，在卵砾石层(2-1)上铺设第一坡面下部砂砾石层(2-2)，所述第一坡面下部砂砾石层(2-2)内铺设有第二无纺土工布(2-3)，在内置有第二无纺土工布(2-3)的第一坡面下部砂砾石层(2-2)上铺设第二坡面下部砂砾石层(2-4)，再利用透水砼护坡层(2-5)护坡，完成初期坝上游坡面下部反滤层(2)的建造，其中，透水砼护坡层(2-5)采用C25砼且透水砼护坡层(2-5)厚100mm；

步骤三、初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层结构的建造：将坝肩下部齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设坝肩下部齿槽混凝土垫层(3-1)，在坝肩下部齿槽混凝土垫层(3-1)上铺设第三无纺土工布(3-2)，利用坝肩下部齿槽混凝土盖压层(3-3)对第三无纺土工布(3-2)进行压盖，再依次铺设第一坝肩下部齿槽砂砾石层(3-4)、第二坝肩下部齿槽砂砾石层(3-5)和无沙混凝土层(3-6)，完成初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层(3)的建造，初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层(3)的高度与初期坝上游坡面下部反滤层(2)的高度均为尾矿库初期坝运行三分之二时间对应的坝高高度；

步骤四、初期坝上游坡面上部反滤层结构的建造：在透水堆石体(6)上且位于初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层(3)上部的位置铺设有第一坡面上部砂砾石层(4-1)，在第一坡面上部砂砾石层(4-1)上铺设第二坡面上部砂砾石层(4-2)，所述第二坡面上部砂砾石层(4-2)内铺设有第四无纺土工布(4-3)，在内置有第四无纺土工布(4-3)的第二坡面上部砂砾石层(4-2)上铺设第三坡面上部砂砾石层(4-4)，再利用坡面上部干砌石护坡层(4-5)护坡，完成初期坝上游坡面上部反滤层(4)的建造，其中，坡面上部干砌石护坡层(4-5)厚300mm；

步骤五、初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层结构的建造：将坝肩上部齿槽挖至相对不透水层或基岩的1.5m以下的位置，在该相对不透水层或基岩上铺设坝肩上部齿槽混凝土垫层(5-1)，在坝肩上部齿槽混凝土垫层(5-1)上铺设第五无纺土工布(5-2)，利用坝肩上部齿槽混凝土盖压层(5-3)对第五无纺土工布(5-2)进行压盖，再依次铺设第一坝肩上部齿槽砂砾石层(5-4)、第二坝肩上部齿槽砂砾石层(5-5)和坝肩上部齿槽干砌石护坡层(5-6)，完成初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层(5)的建造，初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层(5)的高度与初期坝上游坡面上部反滤层(4)的高度均为尾矿库初期坝运行三分之一时间对应的坝高高度，其中，坝肩上部齿槽干砌石护坡层(5-6)厚300mm；

第一无纺土工布(1-1)、第二无纺土工布(2-3)、第三无纺土工布(3-2)、第四无纺土工布(4-3)和第五无纺土工布(5-2)连接为一体；

初期坝上游坝基齿槽反滤层(1)、初期坝上游坡面下部反滤层(2)、初期坝上游坝肩下部齿槽反滤层(3)、初期坝上游坡面上部反滤层(4)和初期坝上游坝肩上部齿槽反滤层(5)构成初期坝上游反滤层(8)；

步骤六、初期坝下游反滤层结构的建造：利用初期坝下游外坡且位于透水堆石体(6)坝脚的天然砂卵石层作为初期坝下游反滤层(7)。

2.按照权利要求1所述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第一坡面下部砂砾石层(2-2)中的砂砾石、第一坝肩下部齿槽砂砾石层(3-4)中的砂砾石、第二坡面上部砂砾石层(4-2)中的砂砾石和第一坝肩上部齿槽砂砾石层(5-4)中的砂砾石的粒径均为0.2mm～2mm，0.2mm～2mm的砂砾石的透水系数不小于5×10^-1cm/s，0.2mm～2mm的砂砾石的填筑相对密度不低于0.7；

第一坡面下部砂砾石层(2-2)中的砂砾石、第一坝肩下部齿槽砂砾石层(3-4)中的砂砾石、第二坡面上部砂砾石层(4-2)中的砂砾石和第一坝肩上部齿槽砂砾石层(5-4)中的砂砾石的不均匀系数不小于6。

3.按照权利要求1所述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第二坡面下部砂砾石层(2-4)中的砂砾石、第二坝肩下部齿槽砂砾石层(3-5)中的砂砾石、第一坡面上部砂砾石层(4-1)中的砂砾石、第三坡面上部砂砾石层(4-4)中的砂砾石和第二坝肩上部齿槽砂砾石层(5-5)中的砂砾石的粒径均为2mm～20mm；

第二坡面下部砂砾石层(2-4)中的砂砾石、第二坝肩下部齿槽砂砾石层(3-5)中的砂砾石、第一坡面上部砂砾石层(4-1)中的砂砾石、第三坡面上部砂砾石层(4-4)中的砂砾石和第二坝肩上部齿槽砂砾石层(5-5)中的砂砾石的不均匀系数不小于6。

4.按照权利要求2所述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第一坡面下部砂砾石层(2-2)厚650mm，第一坝肩下部齿槽砂砾石层(3-4)厚650mm，第二坡面上部砂砾石层(4-2)厚600mm，第一坝肩上部齿槽砂砾石层(5-4)厚300mm。

5.按照权利要求3所述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第二坡面下部砂砾石层(2-4)厚150mm，第二坝肩下部齿槽砂砾石层(3-5)厚150mm，第一坡面上部砂砾石层(4-1)厚300mm，第三坡面上部砂砾石层(4-4)厚300mm，第二坝肩上部齿槽砂砾石层(5-5)厚300mm。

6.按照权利要求1所述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述卵砾石层(2-1)中的卵砾石的粒径为2mm～20mm，卵砾石层(2-1)厚300mm。

7.按照权利要求1所述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述第一无纺土工布(1-1)、第二无纺土工布(2-3)、第三无纺土工布(3-2)、第四无纺土工布(4-3)和第五无纺土工布(5-2)均采用500g/㎡土工布，500g/㎡土工布的透水系数为1×10^-2cm/s～1×10^-1cm/s，500g/㎡土工布的有效孔径为0.0051mm～0.315mm。

8.按照权利要求1所述的一种尾矿库初期坝反滤层结构建造方法，其特征在于：所述C25砼为现浇C25砼，现浇C25砼的水平分块长度为3.0m～4.0m，现浇C25砼的垂直高度分层高度为1m，相邻两个现浇C25砼块的分缝内设置有防水层，现浇C25砼的透水系数为5×10^{- 1}cm/s，现浇C25砼的保土的等效粒径为0.1mm～0.3mm。

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