江西某铜矿污水坝渗漏调查与治理.docx

          江西某铜矿污水坝渗漏调查与治理                    【摘要】本文从江西某铜矿污水坝区的地质、水文地质、工程地质条件入手，通过周密的调查研究、水样分析，了解了污水坝区渗漏的现状及形式，提出了污水坝的治理方案关键词】某铜矿污水坝；渗漏；治理AdamleakageinvestigationandtreatmentofcoppermineinJiangxiWangGuo-da,WeiAn,WuShao-hua(NingboEastChinaNuclearIndustrialEngineeringInvestigationInstituteNingboZhejiang315800)【Abstract】Inthisarticle,acoppermineinJiangxiwaterdamgeological,hydrogeologicalandengineeringgeologicalconditionstostart,throughcarefulinvestigationandstudy,analysisofwatersamplestolearnaboutthestatusofwaterleakageinthedamareaandformofgovernanceproposedsewagedamprogram.【Keywords】Waterdamofacoppermine;Leakage;Treatment江西某铜矿为了拦截废石场浸出含重金属离子的酸性废水，防止它污染下游农田，在山凹中建立了容量为50000立方的污水坝。

污水坝竣工后，发现严重渗水，渗漏量达500立方/日为了缓和群众不满，某铜矿决定对渗漏现状进行调查，找出渗漏原因和渗漏途径，进行综合治理我们有幸参与了调查治理工作，该项治理工作已基本完成治理污水坝渗漏的工作取得了良好的经济效益和社会效益1.概况污水库位于某铜矿南部边界外围，北高南低，山势呈NNE走向，相对高差约40m，属丘陵地貌坝址位于沟谷中，上游为废石场，下游为农田和村庄库区地层主要有：震旦-寒武系的混合岩，上古生界石炭系藕塘群砂岩、灰岩，燕山期侵入花岗岩，新生界第四系全新统（Q4）坡冲积层（Q4pl+al）砂砾石层、粉质粘土库区位于赣杭构造带南部上饶复向斜与武夷山复背斜交界处由于频繁的构造运动及岩浆侵入，区内岩石受地应力的影响，形成了近南北向倒转背斜，库区位于背斜中心部位库区隔水墙东侧，可见燕山期中风化花岗岩，库区北部受岩浆岩侵入的影响，可见北西及东西向平推断层因为岩浆岩的普遍侵入，库区附近混合岩化十分明显库区水文地质条件较为简单库区内寒武-震旦系的混合岩为-中等-弱含水层风化厚度为0.5~40m风化裂隙发育，裂隙率3.81%，泉水出露标高为80~150m，泉流量为0.05~0.2升/秒。

含水体受大气降水补给，以泉的形式排出水质为HCO3-－Ca型，由于受矿体污染，区内地下水PH值普遍小于7，呈酸性到弱酸性，最低可达2.5，地下水普遍含铜和铅部分地段，由于硫化物的氧化，形成硫酸型的地下水污水坝为均质土坝坝基为中风化混合岩筑坝所选用的材料为两岸的第四系残坡积土，碎石含量高筑坝采用机械化施工根据击实试验，残坡积土最大干密度为1.81g/cm3，最优含水量为15.84%为确保工程质量，污水坝设置了主流盲沟和支流盲沟为了防洪，设置了溢洪道2.污水坝渗漏原因2.1渗漏调查为了了解污水坝渗漏原因，我们对污水坝的渗漏现状进行了调查调查分两个阶段：一是在雨季，库内水位达到最高水位时的调查；一是在枯水季节，库内水位下降后的调查调查中发现污水坝附近有10个渗漏点对这10个观测点我们采用定期观测，了解它们的渗漏量及各渗漏点的PH值、铜、铅、锌元素含量的变化为了掌握各渗漏点的渗流量与库水位的关系，我们采用泵抽水逐步降低库水位，以至抽干库内水，跟踪观测渗流量的方法通过观测调查，发现：（1）各渗漏点的渗水均随库区水位下降而减少，说明各渗漏点渗水与库水位有一定的水位联系2）当库水位下降至某一数值时，各渗漏点停止漏水。

调查中还发现，经库内导流管渗漏出去的水流量较大为了了解库内水与渗漏水的水化学联系，我们取了大量水样进行了水化学分析通过资料综合分析，发现随着库水位的下降，库内水的PH值和铜、铅、锌元素含量发生变化时，各渗漏点水样的PH值和铜、铅、锌元素含量亦同步变化，说明各渗漏点渗水均与库内水有一定的联系在库区周边进行工程地质调查时，污水坝的坝基为强风化-中风化的震旦-寒武系混合岩，混合花岗结构、块状构造，裂隙结合一般，张开度1~3mm，钙质及泥质胶结，岩体较破碎，结构面平均间距0.2~0.4m裂隙密度达9~12条/m坝肩上覆为第四系松散的坡残积土，渗透系数为10-3~10-4cm/s，透水性较好，下卧基岩为强风化混合岩污水库内，表面被5~10cm淤泥覆盖库底中央沉积了大量松散碎石土库区内没有发现塌陷现象2.2渗漏的形式通过渗漏的调查，发现坝体存在导流管渗漏，坝体渗漏，坝基渗漏，坝肩绕流和盲沟外排在一定的库水位标高时，导流管渗漏占渗漏的53.7%而坝体、坝肩、坝基渗漏仅占46.3%3.渗漏治理方案3.1治理对策按照调查研究所得到的情况，根据渗漏原因和渗漏途径，确定治理对策：（1）针对导流管渗漏量大的特点，采用特别封堵措施。

2）对坝体渗漏，采用钻孔浇筑连续墙，达到止水的目的3）对坝基渗漏采用帷幕灌浆以一定的压力注入堵漏浆液充填坝底与坝基接触带上基岩裂隙，使孔间形成帷幕而止水4）可考虑在上游新建挡水建筑物，截断上游污染源3.2治理方案在污水坝体内建造排桩式地下连续墙将坝堤内外彻底隔离，在加固坝体的同时，形成坝体防渗墙阻水在连续墙内侧布置一排帷幕灌浆孔，以一定的压力注入堵漏浆液，充填在坝基基岩裂隙里，使孔间形成帷幕而阻止坝基渗漏3.2.1坝身排桩式地下连续墙桩孔采用500mm口径，孔深以达到基岩面为准，桩孔平行坝轴布置，每孔成墙宽度按450mm计算桩孔灌注可不下钢筋笼，以普通水泥浆液浇注为保证成墙质量，应合理安排桩孔施工顺序，注意桩孔的垂直度在已成桩的两孔搭接时，先用小眼导向，然后扩孔钻进灌注3.2.2坝基帷幕注浆坝基注浆的目的是在孔间形成帷幕，堵塞坝基结合的基岩裂隙，故孔深度应伸入基岩一定深度，孔径为130mm注浆采用泵注法，注浆压力与注浆量和裂隙数量、大小、性质等有关根据某铜矿水化学的特征，注浆液采用粘土-水泥浆液（加入适量的凝固剂），它充填堵水性能优越，而且具有抗腐蚀性能4.结束语某铜矿污水坝渗漏处理工作，采用调查渗漏现状、水样分析、资料综合分析等手段，历时一年多，基本上查清了渗漏原因和渗漏途径。

污水坝的坝基为震旦-寒武系，强风化-中风化混合岩，坝肩为强风化混合岩混合岩由基体和脉体两部分组成，基体成分以黑云母角闪片麻岩为主，脉体由中粗粒花岗质及伟晶质组成，二者呈互层状渐变、过渡关系，节理裂隙发育呈弱透水性，渗透系数为0.20~0.198m/d之间工程地质勘探时，强风化混合岩石R、Q、D指标小于30%中风化混合岩，岩石R、Q、D指标在40~60%之间当水位抬高时，产生一定的渗透压力，发生坝基渗漏和绕坝渗漏不可避免污水坝坝体为均质土坝，筑坝材料为风化第四系残积土，碎石含量高，防渗性能差污水库渗漏调查时，也曾发现一些地下水，增大了渗漏量按照某铜矿和我院共同提出的治理方案，某铜矿实施了治理方案，委托我院进行坝身排桩式地下连续墙和坝基帷幕注浆工作，目前该项工程已结束，污水坝渗漏治理工作收到了显著的效果为扩大污水库容量，在污水库南部修筑西4#、西5#拦泥坝，目前西4#、西5#坝已建成，污水坝治理工作已胜利完成污水坝渗透漏工作关系到某铜矿与此同时周边村民关系的重大问题，关系到环境治理工作该项治理工作是一项多学科的综合工作，通过综合治理，某铜矿库区内生态环境得到一定改善，目前库区内生益盎然，五谷丰登，一派欣欣向荣的景象。