中华人民共和国国家标准
尾矿堆积坝排渗加固工程技术规范
Technical code for drainage-consolidation of tailings embankment
GB 51118-2015
主编部门:中国冶金建设协会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2016年5月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第890号
住房城乡建设部关于发布国家标准《尾矿堆积坝排渗加固工程技术规范》的公告
现批准《尾矿堆积坝排渗加固工程技术规范》为国家标准,编号为GB 51118-2015,自2016年5月1日起实施。其中,第3.0.4条为强制性条文,必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年8月27日
前言
本规范是根据住房城乡建设部《关于印发<2010年工程建设标准制订、修订计划>的通知》(建标[2010]43号)的要求,由中冶集团武汉勘察研究院有限公司会同有关单位共同编制完成。
本规范在编制过程中,编制组进行了广泛调查研究,结合近年来有关规范的执行、新技术的应用和工程实践经验的总结,征求了国内有关生产、科研、设计等单位的意见,经多次讨论和反复修改,先后形成征求意见稿和送审稿,最后经审查定稿。
本规范共8章和3个附录,主要内容包括:总则,术语和符号,基本规定,勘察,设计,施工,检验、监测与验收,安全与环保等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国冶金建设协会负责日常管理,由中冶集团武汉勘察研究院有限公司负责技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送中冶集团武汉勘察研究院有限公司(地址:湖北省武汉市青山区冶金大道17号,邮政编码:430080,E-mail:WKdjb2011@126.com)。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:中冶集团武汉勘察研究院有限公司
参编单位:中国恩菲工程技术有限公司
中冶长天国际工程技术有限公司
长沙有色冶金设计研究院有限公司
中冶北方工程技术有限公司
中冶沈勘秦皇岛工程技术有限公司
中国五环工程有限公司
河海大学
中冶沈勘工程技术有限公司
马鞍山长江地质工程公司
吉林延边华冶排渗工程有限公司
武汉钢铁集团矿业公司
江西铜业集团公司
主要起草人:万凯军 徐牧明 陈洪全 张明云 岑健 袁兵 陈章友 滕志国 赵永志 高伟 丁家平 辛利伍 张元瑞 付文堂 刘曙 冯模伦
主要审查人:田文旗 王立忠 郭天勇 林颂恩 杨春富 李明阳 袁永强 刘耀峰 王树
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1 总 则
1.0.1 为了在尾矿堆积坝排渗加固工作中做到安全适用、技术先进、运行可靠、保护环境、经济合理,制定本规范。
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1.0.2 本规范适用于尾矿堆积坝排渗加固工程的勘察、设计、施工、检验、监测及验收。
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1.0.3 尾矿堆积坝排渗加固,应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则,进行勘察和设计,强化施工质量控制与管理。
1.0.4 尾矿堆积坝的排渗加固,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
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2.1.1 尾矿坝 tailings dam
拦挡尾矿和水的尾矿库外围构筑物。通常指尾矿库初期坝和尾矿堆积坝的总体。
2.1.2 尾矿堆积坝 tailings embankment
生产过程中用尾矿堆积而成的坝。
2.1.3 浸润线 phreatic line
坝体中渗流水的自由表面的位置,在剖面上为一条曲线。
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2.1.4 控制浸润线 controlled position of phreatic line
既满足临界浸润线要求,又满足尾矿堆积坝下游坡最小埋深浸润线要求的坝体最高浸润线。
2.1.5 临界水力梯度 critical hydraulic gradient
开始发生流土或管涌时的水力梯度。
2.1.6 排渗加固 drainge-consolidation
通过设置排渗设施,降低坝体内浸润线、改良尾矿堆积坝体工程性能、提高坝体稳定性的技术方法。
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2.1.7 贴坡排渗 fitting-slope drainage
为防止细颗粒流失,在坝体下游坡面渗流出逸段设置护坡的排渗加固方法。
2.1.8 管井排渗 pipe well drainage
通过管状水井抽取尾矿坝坝体内渗流水,降低浸润线的排渗加固方法。
2.1.9 排渗管排渗 tube drainage
在坝体内设置排渗管,降低浸润线的自流排渗加固方法。
2.1.10 垂直-水平联合排渗 vertical-horizontal drainage
通过在坝体内设置垂直排渗体与水平排渗体对接组成的排渗系统,降低浸润线的自流排渗加固方法。
2.1.11 虹吸排渗 siphon drainage
水源井的水在内外水头差作用下,通过虹吸管流至坝外或水封池的排渗加固方法。
2.1.12 辐射井排渗 radial well drainage
利用辐射状排渗管将堆积坝体内渗流水自流至集水井内,并通过导水管自流排出坝体以外的排渗加固方法。
2.2 符 号
b——塑料排水板宽度,袋装砂砾井分段连续长度;
D——管井滤水管的外径,虹吸管的管径;
H——潜水含水层厚度;
Hw——管井深度;
K——渗透系数;
L——水平排渗管长度,辐射井单根排渗管长度;
l——滤水管工作部分长度;
n——滤水管进水表面有效孔隙率,排渗管的根数;
Q——管井出水量,虹吸井单井出水量,辐射井出水量;
q——辐射井中单根排渗管出水量;
R——影响半径;
r——管井的半径;
S——水位降深。
3 基本规定
3.0.1 尾矿堆积坝出现下列情况之一时,应进行排渗加固:
1 坝坡有流土、管涌、浸润线出逸、沼泽化、湿地等现象;
2 实测浸润线高于设计控制浸润线。
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3.0.2 排渗加固工程施工前,应进行勘察和设计。
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3.0.3 对于高于设计控制浸润线导致的尾矿堆积坝临时抢险工程,除险后应按本规范要求进行排渗加固。
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3.0.4 排渗加固必须符合坝体渗流稳定性、静力稳定性和动力稳定性的要求。
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3.0.5 排渗加固工程应综合工程地质、水文地质和环境条件等因素的影响,选用排渗加固方法。
3.0.6 排渗加固场地复杂程度可根据工程地质及水文地质条件按表3.0.6划分。
表3.0.6 排渗加固场地复杂程度划分表
注:1 排渗加固场地系指排渗加固地段及其周边影响范围;
2 尾矿类别可按现行国家标准《尾矿堆积坝岩土工程技术规范》GB 50547划分;
3 从复杂场地开始,向中等复杂场地、简单场地依次推定排渗加固场地复杂程度,以最先满足表中条件之一者为准。
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4 勘 察
4.1 一般规定
4.1.1 岩土工程勘察应依据委托单位提供的任务书或技术要求进行。
4.1.2 岩土工程勘察等级应根据尾矿库等别和排渗加固场地复杂程度确定。尾矿库等别应符合现行国家标准《尾矿设施设计规范》GB 50863的有关规定,排渗加固场地复杂程度可按本规范第3.0.6条确定。一等~三等尾矿库或复杂场地尾矿坝排渗加固岩土工程勘察等级应为甲级,其余应为乙级。
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4.1.3 当现有勘察资料不满足排渗加固设计要求时,应进行排渗加固勘察。
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4.1.4 勘察纲要应根据勘察目的和技术要求,在现场踏勘、搜集和分析已有资料的基础上编制。
4.1.5 勘察技术要求除应满足本规范以外,尚应符合现行国家标准《尾矿堆积坝岩土工程技术规范》GB 50547的有关规定。
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附录C 出水量估算
C.1 管井出水量估算
C.1.1 管井出水量可按现行国家标准《管井技术规范》GB 50296的有关规定确定。
C.1.2 潜水含水层单井的出水量可按下列公式计算。
式中:Q——单井出水量(m3/d);
H——潜水含水层厚度(m);
r——管井的半径(m);
K——渗透系数(m/d);
h——管井中水深(m);
b1——管井中心至排泄边界距离(m);
b2——管井中心至补给边界距离(m);
H1——补给边界处含水层厚度(m);
H2——排泄边界处含水层厚度(m)。
2 圆形补给边界的潜水非完整井(图C.1.2-2),当l小于0.3H时,单井出水量可按下式计算:
式中:S——水位降深(m);
R——影响半径(m);
l——滤水管工作部分长度(m)。
图C.1.2-1 潜水完整井单井出水量计算示意
图C.1.2-2 潜水非完整井单井出水量计算示意
3 井群呈直线排列时的潜水非完整井,单井出水量可按下列公式计算,与h有关的系数(A)可按表C.1.2取值。
式中:a——两井间距的1/2(m);
A——与h有关的系数。
表C.1.2 A与h的关系系数
C.2 辐射井出水量估算
C.2.1 根据单根排渗管出水量,辐射井出水量可按下列公式计算:
式中:Q——辐射井出水量(m3/d);
K——渗透系数(m/d);
q——辐射井单根排渗管出水量(m3/d);
n——排渗管的根数;
L——辐射井单根排渗管长度(m);
H——潜水含水层厚度(m);
h0——动水位以下含水层厚度(m);
R——影响半径(m);
α——与n有关的系数,可按表C.2.1确定。
表C.2.1 α与n的关系系数
C.2.2 根据潜水含水层厚度及水位降深,辐射井出水量(图C.2.2)可按下式计算:
式中:hr——排渗管轴线至不透水层底板之间的距离(m);
S——水位下降值(m);
A——与有关的系数,可按表C.2.2确定。
表C.2.2 A与的关系系数
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《岩土工程勘察规范》GB 50021
《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069
《砌体结构工程施工质量验收规范》GB 50203
《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204
《土工合成材料应用技术规范》GB/T 50290
《管井技术规范》GB 50296
《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300
《水利水电工程地质勘察规范》GB 50487
《尾矿堆积坝岩土工程技术规范》GB 50547
《岩土工程勘察安全规范》GB 50585
《尾矿设施设计规范》GB 50863
《起重机 钢丝绳 保养、维护、安装、检验和报废》GB/T 5972
《岩土工程仪器基本参数及通用技术条件》GB/T 15406
《冶金工业岩土勘察原位测试规范》GB/T 50480
《供水水文地质钻探与管井施工操作规程》CJJ/T 13
《水工混凝土施工规范》DL/T 5144
《建筑机械使用安全技术规程》JGJ 33
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ 46
《水运工程质量检验标准》JTS 257
《水工混凝土结构设计规范》SL 191
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