某尾矿库水平垂直孔联合自流排渗

1 前言
1.1我公司于2023年5月26日至10月20日完成了河北承德滦平县一
尾矿库垂直水平联合自流排渗工程的26组水平～垂直联合自流排渗体、15个观测孔，该工程位于河北省承德市滦平县二道沟门村北沟处，该尾矿库为三面环山，一侧筑坝，尾矿库初期坝现高为29.00m，长约85.00m，初期坝顶标高为486.90m，目前尾矿已堆至标高约580.00m处。

目前已完成排渗体的坝体及坝面均未见渗水现象，消退了此前的沼泽化现象，降低了侵润线，对整个坝体稳定性起到了格外大的作用。

1.2本工程每组水平孔均与垂直排渗墙按设计要求对接，而且水平孔
仰角〔i〕均在30。

本次完成水平孔26组，总长度为1730m，垂直孔502个，总深度为8952n，观测孔15个，总深度为252m。

具体工作量及相关指标见附表1。

1.3依据合同要求，我公司派出相关人员于2023年5月26日抵达施工
现场，是依据设计图纸要求进展测定点位、开挖基坑、浇灌墩基，乐观进展施工预备工作。

1.4在施工过程中，我们严格执行合同规定和设计技术指标要求，
成立了由工程经理领导、工程总工中间掌握、质检员基层检查的三级质量治理体系，强化“三检”工作，明确各工序的质量掌握点，乐观和矿派现场治理人员把好质量关。

矿派治理人员采
取旁站、巡察和抽样检查的形式对工程质量的各个关口进展监视检查、认可签证，确保工程质量满足设计及合同要求。

1.5依据设计平面图，结合坝面实际状况，为了扩大排渗效果，最大
限度地降低侵润线，以及对A、B两组缺乏局部的补充，我们提出了在第五级子坝上实施补充局部的意见，并征得了设计、甲方的同意。

同时，甲方要求在第五级子坝格外增加10组排渗体，经由设计部门设计，同时于2023年8月3日和甲方签订了补充合同。

1.6施工过程中，由于A组水平孔位于初级坝处，初级坝地层格外简
单，水平深度60m范围内多为粘性土夹大量碎石、砾石、粗砂等，给钻进工作带来很大困难，同时钻机固定位置较土层较为松散，多为碎石层；B组和C组水平孔水量特别大，给封堵技术带来了挑战，为此，施工过程中发扬“单位精神”抑制了不少实际困难，保证了施工质量。

1.7工程任务重、施工难度大，但在甲方领导及工程部、安全部等有
关部门的大力支持、帮助下，尤其是工程部的董经理、贾经理及靳工常常深入现场指导工作，严格把关，即使解决问题，保证了工程按期按质完成，在此表示诚意感谢。

1.8报告书中测量数据均由甲方供给，观测孔位置由甲方指定， C
组及补充4组未在图上标示，以坐标为据备查。

2 场地工程地质、水文地质条件
由于施工场区及四周没有勘察资料及水文地质资料，故本次实施时一并描述地层状况及采集水文数据，为本次排渗体实施供给有力依据。

3 主要工程工程施工工艺
3.1水平顶管施工工艺
3.1.1选用机具
此次施工选用了具有正反双向旋转性能的 GPL-150型水平钻机钻进，配备φ150mm×10mm×1.8m套管反转护壁φ 127mm×1.8m螺旋钻杆正转排渣，并同时向前推动直至成孔。

3.1.2基坑开挖，反力墩制作
为确保成孔质量，钻机就为前开挖了反力墩基坑，浇注了钢筋混凝砼墩基。

3.1.3钻机安装
承受钢质三脚架，用链式起重机、磁力卷扬等设备将4.5t重的水平孔钻机移吊入基坑内，依据设计的仰角和事先测定的水平孔轴线、掌握点，承受拉线法指导水平钻机的安装。

钻机安装、固定结实后，调试正常，即进展正式钻进。

3.1.4成孔工艺
承受螺旋钻排渣、套管护壁顶进法成孔。

施工中，为确保套管轴线和钻机轴线相重合，承受拉线法在事先测定轴线的根底上指导水平孔开孔。

在成孔过程中，随时监测水平钻机有无位移及位移
量，保证了钻机水平位移量不超过 30mm，钻机位移量不超过500mm，施工中，依据坝体的实际状况，承受了先用合金钻头送水钻进成孔，到达设计深度并排净管内钻渣后，全部拔出螺旋钻杆和护管、建成导向孔；然后用封砂器做钻头，进展其次次送水钻进，直到设计孔深。

3.1.5封孔、洗孔
当水平孔钻进深度到达设计要求后，即用当钻头用的封砂器将套管端部严密封死。

随后送水空转螺旋钻杆排净套管内的尾砂土，并全部拔出螺旋钻杆。

为保证水平滤管能够自由下入，且土工布不受污染，拔出螺旋钻杆后，再下入装有清洗器的1寸钢管高压送清水反复冲洗套管内壁，直至彻底干净。

3.1.6滤管安装退拔套管
施工中，严格按规定将事先包扎好的尺寸无误的水平滤管人工逐段连接送入清洗干净的套管内，并用顶杆顶住水平滤管，同时逐段拔出套管，水平排渗滤管即告建成。

3.1.7封堵扎口
水平排渗滤管建成后，马上用黄泥堵住滤管与拱形孔壁间、孔口处花管与无孔管连接部位的间隙，保证了水平滤管有效地发挥排渗作用。

3.1.8水平孔口排水沟预备
每组水平孔排水口用拉线法将其设置在同一条直线上，以便实施排水沟建设。

3.2垂直砂袋井施工工艺
3.2.1选用机具
依据坝体实际状况，选用激震力为14.7KN、塔高4.5m的小型
震惊机，并配有φ150mm×5mm×2.0m～2.5m钢质沉管护壁成孔。

3.2.2成井工艺
在事先确定的井位上安装固定好小型震惊成孔机后，逐节震
惊沉管，用高压清水逐节冲洗干净沉管内的尾砂土，直至设
计深度，接着下入包着φ5mm～15mm干净砾石的土工布袋，并
拔出沉管。

依次类推，逐个完成垂直砂袋井。

3.2.3观测孔施工工艺
按水文地质标准实施，孔内装入逐节连接的滤管，外包
300g/m2土工布。

3.2.4水平顶管和垂直砂袋井施工流程图
测量定位测量定位
4 施工质量保证体系
4.1质量掌握目标
满足GB/T19002-ISO9002标准的质量体系要求，以武勘院《质量保证手册》和支持性文件作为对外质量保证和对内质量治理的依据，院质量方针为“实施标准治理和持续改进，供给顾客满足的合格产品”，本工程质量目标为一次性合格。

4.2质量治理体系
建立了由工程经理领导、工程总工中间掌握，质检员基层检查三级质量治理体系。

4.3施工前的技术组织措施
4.31娴熟把握质量掌握的技术标准、设计图纸，现场进展了各项技术交
底工作。

4.32加强了原材料、成品和资料的质量掌握。

如滤管材、水泥等都有出
厂合格证。

4.4 施工中的技术组织措施
4.41加强了现场工程质量的检查监控，强化了“三检”工作的准时性和准
确定、各工序质量指标均掌握在设计标准要求的允许偏差内。

4.42明确了各工序的质量掌握点，检验标准、检验方法，具体落实到责
任人，对于关键工序、特别工序还特地制定作业指导书。

中冶集团武汉勘察争论院
5 排渗量检测
施工期间，对水平孔排渗量进展了每3日观测，把握了坝体排渗量
的动态变化状况，水平孔排渗量承受容积法施测，自单组排渗体建成后每三天施测一次，在工程竣工后进展统计，绘制单孔排渗量历时曲线图。

统
计结果、曲线图说明以及观测孔水位结果说明，选择水平孔孔～垂直砂袋井联合自流排渗是一种降低坝体侵润线、加固坝体的行之有效的好方法。

中冶集团武汉勘察争论院
6 工程效果
6.1排渗水量大、水质清亮
施工中钻探成孔、洗孔、滤管包扎、下入等工序皆严格依据设计技术指标和施工组织设计书规定进展，细心施工，细心操作，制成的排渗体系质量好，排渗水清亮透亮，水量大，不含泥砂。

经现场检测，26孔初始排渗总量在10695.6t/d,平均单孔初始排渗量为411t/d；
初始排渗量在200t/d以上的计20孔，占总数的76.9%。

10月2日至10 月20日所测孔，平均单孔排渗量也在86.5t/d以上。

6.2积水沼泽化现象消退
进场之初，在排渗体排渗范围内有大而积的沼泽化现象，侵润线已溢出地表，局部地区已积水；26组排渗体建成后，坝面溢水、积水、沼泽化现象全部消逝，坝面疏干，排渗效果格外显着。

中冶集团武汉勘察争论院
7 结论与建议
7.1 施工队伍总计25人，于2023年5月26日进场，2023年10月20日竣工，
总计历时153天，其中，生产预备工作30天，钻探施工123天。

7.2依据设计图纸及后期甲方要求，完成了水平孔～垂直砂袋井 26
组，水平孔总进尺1730m，下入水平滤管总长1730m；垂直砂袋井
502个，总深度8952m；观测孔15个，总深度252m，下入水平滤管
总长252m。

7.3施工期间，由专人对每个排渗孔分别进展了实测， 26个水平孔总初
始排渗总量在10695.6t/d,平均单孔初始排渗量为411t/d；初始
排渗量在200t/d以上的计20孔，占总数的76.9%。

10月2日至10月
20日所测孔，平均单孔排渗量为86.5t/d。

依据上述统计结果，
按枯水期日排渗量1200t/d计算，年排渗总量可达438000t。

7.4施工中，塑料管钻孔，包扎土工布袋和尼龙网、管箍连接，自攻
螺丝锚固、土工布搭接、缝制尺寸等皆严格按要求施工，因此排
渗效果良好，水质清亮。

7.5每个水平孔施工前，皆开挖基坑、浇注砼墩基，完工后回填尾砂
时又经过了夯实，不仅不会影响坝面安全，还在很大程度上提高
了坝体强度。

7.6水平孔建成排渗后，对排渗量应进展定期的量测、记录，把握丰、
枯水期、晴、雨天排渗量变化，为分析坝体安全积存第一手资料。

中冶集团武汉勘察争论院
河北承德滦平县伟源二选厂二道沟门村北沟尾矿库垂直水平联合自流排渗工程竣工说明书7.7水平管长期排渗运行后，在排渗管口 15～18m长度范围内，可能
存在一个化学、生物、固体颗粒淤堵问题。

消灭上述状况后，只需要人工进展捅捞、疏通即可。

7.8建成的排渗管口皆暴露在外，需要加强治理，防止人畜破坏而
造成损失。

7.9对于甲方施工过程中赐予的支持和帮助再次感谢。

中冶集团武汉勘察争论院。