专利名称：一种尾矿坝淤泥质地基加固装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矿坝装置，尤其是一种尾矿坝淤泥质地基加固装置。
背景技术：
我国是一个矿业大国，矿山年排放尾矿达6亿吨。除小部分作为矿山充填或综合 利用外，绝大部分堆存于尾矿库。尾矿库就是贮存尾矿的各种设施的联合体，也是维持矿山 正常生产的必要设施。据统计，截至2008年底，全国共有尾矿库12655座，每年还在以300 多座的规模在新增。其中，危、险、病库占总数的39%。我国是全世界拥有尾矿库数量最多、 尾矿库事故隐患率最高的国家之一。在世界上的各种重大灾害中，尾矿库灾害仅次于发生 地震、霍乱、洪水和氢弹等而居于第18位。它一旦发生事故，必将对下游地区人民的生命和 财产造成巨大危害，对环境造成严重污染。因此，尾矿库的安全稳定性极为重要，其中，尾矿 库的安全主要取决于尾矿坝及其地基的安全稳定性，因此，尾矿坝及其地基的安全稳定技 术及装置一直是矿山安全技术领域重点研究的对象之一。 上游式尾矿坝是指采用土、石等材料构建初期坝，然后以初期坝为基础，利用尾矿 通过水力冲积均匀向上放矿，一级一级地向着库内方向上升，一般堆积坡度在l : 3.5 1 : 5。采用尾矿堆坝的原因主要是为了降低尾矿坝的造价，如果不采用尾矿堆坝而代之以 土石坝，因工程量浩大故造价是惊人的高。我国的上游式尾矿坝数量占尾矿堆积坝的90% 以上，是国内尾矿堆积坝的主流形式， 尾矿坝一般构建在基岩上或老土层上，以利于尾矿坝的安全稳定性，但是由于受 征地限制以及尾矿库需尽量靠近选厂以减少尾矿输送成本等多种因素的制约，有些尾矿坝 可能会构建在不良地基上，例如淤泥质地基等。淤泥质地基主要指内陆湖塘盆地、江河海洋 沿岸和山间洼地沉积的软弱饱和粘性土层，具有压縮性高、强度低和透水性差的特点。在一 般厚度(厚度小于3米)上的淤泥质地基上构筑尾矿坝就易产生坍滑和沉陷，而在淤泥层 厚不小于3米的深厚淤泥地基上构建尾矿坝，特别是还希望在初期坝上采用尾矿水力冲积 堆坝(即构建上游式尾矿坝)以获取更大的库容、延长尾矿库服务年限，其技术难度就更大 了 ，更需要采取科学的装置处理不良地基，使得处理后的复合地基在承载力和均匀沉降度 等方面满足尾矿坝安全稳定要求。 目前对于尾矿坝深厚淤泥质地基处理，通常采取以下几种处理装置(l)反压平 台装置。就是在尾矿坝坝体两侧填筑重力平台，在此附加荷载作用下，坝侧地基被挤出和隆 起之势得到平衡，从而增强地基的稳定性。此装置虽然施工简便，但土方量大，造价高，仅适 用于坝高较低的尾矿坝。(2)深层搅拌桩复合地基装置。不仅造价高，而且施工工期长、污 染大。(3)抛石挤淤装置。采用抛石将部分软土从地基中置换出来，该装置不适用于含水量 较大的淤泥质地基，难以做到"除淤务尽"；且该装置对拟建的上部尾矿坝尺寸有一定限制， 一般要求尾矿坝高度小于8m、底宽小于25m ;同时抛石的石料用量大，会增加工程成本。 此外还有砂井、土或灰土挤密桩等多种软基处理装置，但是这些装置都有其适用 范围并不同程度地存在造价高、工期长、污染大等缺陷。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种尾矿坝淤泥质地基加固装置，该装置能降低造 价、减少污染。 本实用新型的技术方案为一种尾矿坝淤泥质地基加固装置，该装置包括上游式 尾矿坝，上游式尾矿坝下面设有深厚淤泥质地基，上游式尾矿坝与深厚淤泥质地基设有水 平垫层，深厚淤泥质地基和水平垫层的纵向设有塑料排水带。 本实用新型的优点在于与其他上游式尾矿坝的其他深厚淤泥质地基处理装置相 比，本装置实施工期短，造价相对其他传统装置能减少约50%造价，且该装置对周边环境没 有污染，避免了其他软基处理装置造成的环境污染。采用本装置，将不良地基经过科学处理 变为工业用地，节省了宝贵的土地，并且能实现上游式尾矿坝在淤泥质地基上安全、顺利地 向上水力堆坝，替代了堆坝的土石料，不仅节约了投资，还大大增加了宝贵的库容从而延长 了尾矿库服务年限，既解决了安全生产技术难题，又为企业和社会带来了显著的经济效益 和环境效益。
图1为本实用新型一种尾矿坝淤泥质地基加固装置结构示意图； 图2为本实用新型A-A剖视图； 图3为本实用新型一种尾矿坝淤泥质地基加固装置的塑料排水带平面布置图。
具体实施方式—种尾矿坝淤泥质地基加固装置，该装置包括上游式尾矿坝1，上游式尾矿坝1下 面设有深厚淤泥质地基2，深厚淤泥质地基2厚度不小于3米。上游式尾矿坝与深厚淤泥质 地基2设有水平垫层3，深厚淤泥质地基2和水平垫层3的纵向设有塑料排水带4。水平垫 层3依次包括由粗砂层、无纺土工布、碎石层，水平垫层3可使施工塑料排水带的插板机能 够在淤泥质地基2上行走。 塑料排水带4穿透淤泥层进入相对地基硬层(相对地基硬层是指承载力等力学指 标满足上部坝体稳定性需要的地层)0. 5 1. 0m。塑料排水板4采用等边三角形布置，间距 a(单位m)，确定a值的计算公式如下 b-塑料排水带截面宽度 S-塑料排水带厚度 水平垫层3在淤泥质地基上，该水平垫层还能起到水平排渗体的作用。垫层做法 为先在淤泥质地基上铺一层400g/m2无纺土工布，再在其上铺设0. 5m厚中粗砂，打插完排 水板后，再在砂垫层上铺设一层600g/m2无纺土工布，再铺一层厚0. 3m碎石过渡层。
权利要求一种尾矿坝淤泥质地基加固装置，其特征在于该装置包括上游式尾矿坝(1)，上游式尾矿坝下面设有深厚淤泥质地基(2)，上游式尾矿坝(1)与深厚淤泥质地基(2)设有水平垫层(3)，深厚淤泥质地基(2)和水平垫层(3)的纵向设有塑料排水带(4)。
2. 根据权利要求1所述的一种尾矿坝淤泥质地基加固装置，其特征在于深厚淤泥质 地基(2)厚度不小于3米。
3. 根据权利要求l所述的一种尾矿坝淤泥质地基加固装置，其特征在于水平垫层(3) 依次包括由粗砂层、无纺土工布、碎石层。
专利摘要本实用新型公开一种尾矿坝淤泥质地基加固装置，该装置包括上游式尾矿坝，上游式尾矿坝下面设有深厚淤泥质地基，上游式尾矿坝与深厚淤泥质地基设有水平垫层，深厚淤泥质地基和水平垫层的纵向设有塑料排水带。本实用新型的优点在于本装置实施工期短，造价相对其他传统装置能减少约50％造价，且该装置对周边环境没有污染，避免了其他软基处理装置造成的环境污染。采用本装置，将不良地基经过科学处理变为工业用地，节省了宝贵的土地，并且能实现上游式尾矿坝在淤泥质地基上安全、顺利地向上水力堆坝，替代了堆坝的土石料，既解决了安全生产技术难题，又为企业和社会带来了显著的经济效益和环境效益。
文档编号E02D3/00GK201485845SQ20092018863
公开日2010年5月26日 申请日期2009年8月19日 优先权日2009年8月19日
发明者卢建京, 吴国高, 沈楼燕 申请人:中国瑞林工程技术有限公司