碎石換填和防滲膜嵌固的聯合處理方案
根據勘察報告尾礦庫選用兩個天然洼塘進行尾礦堆存。洼塘原為溶蝕漏斗,經過長期的充填堆積,黏土堆積最大厚度達18.40m。其中黏土②1層呈可塑狀態;黏土②2層呈軟塑~流塑狀態。黏土②2層為場地內的軟弱下臥層,土巖組合地基,尾礦堆存后將產生較大的沉降及不均勻沉降,會導致防滲膜拉裂,防滲失效。故需對2個洼塘進行適當的地基處理。在設計階段,主要提出兩種方案。一為“剛性”方案,即采用澆筑鋼筋混凝土底板對洼塘進行全覆蓋,其上設置防滲層。鋼筋網C20@150mm×150mm,澆筑0.4m厚C30混凝土,范圍超過洼塘邊界外圍1~2m,并將鋼筋網與周邊巖石錨固。
該方案利用設置的鋼筋混凝土承受堆積尾礦渣荷載,一旦岸坡灰巖因破碎或溶蝕導致底板開裂則防滲層破壞的風險大,適應地基變形能力差。二為“柔性”方案,即采用碎石換填和防滲膜嵌固聯合的處理方案。
和方案一相比,方案二能夠在節省部分工程投資的同時,換掉一定深度的軟弱黏性土,提高地基強度,減少地基變形。結合工程實際,對比分析后,設計采用方案二。尾礦庫防滲系統以黏土②1作為基礎持力層。根據勘察提供剖面黏土②1厚度為3.0~7.0m,設施考慮將黏土②1上地表覆土清除后進入黏土②1層0.5m后鋪設防滲設施。由于庫底黏土②2層為場地內的軟弱下臥層但厚度在12.5~18.4m,不宜全部清除。設計在底部與岸坡結合處采用防滲膜嵌固以防止拉裂。防滲膜嵌固為在庫底與岸坡結合處開挖1m×1m的嵌固溝,防滲膜嵌固在嵌固溝內,內部用黏土壓實回填。換填質量要求為碎石回填控制相對密度為0.8,黏土回填控制壓實度大于等于0.9。
尾礦庫施工過程中,嚴格按設計施工圖紙要求進行施工。尾礦庫運行經歷了數個汛期,未發生尾礦泄露、洼塘邊坡變形、堆積尾礦邊坡滑移等事故。
