沟道型弃渣场的水土流失危害及工程防护措施分析

渣体将支沟沟道填平
说明：
①Ｖ—渣场设防洪水位；Ｖｒ一渣体临沟侧坡脚最低高程；雌体基础冲淘深度＋安全加深（１ｍ）：
②因临沟型占用了部分行洪断面，故必须进行行洪分析论证
２水土流失特点及危害
２．１拦沟型渣场
拦沟型渣场由于阻断了沟道上游来水通道，会在沟道内引起水位抬升，造成部分渣体浸
泡在水中，渣体内部凝聚力等物理力学参数降低、渣体浸润线抬高，加之弃渣本身结构松散、 承载力和抗冲刷力低，在降雨等外营力作用下，周围坡面形成的汇水均会引起渣体失稳，更
参考文献
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３．１工程等级及防洪标准 （１）根据《开发建设项目水士保持技术规范》、《堤防工程设计规范》和《防洪标准》， 综合考虑各渣场堆渣量、堆渣高度及其与主体工程的关系等因素，防护建筑物工程等级定为 五级，并确定设计和校核洪水标准。 （２）当拦渣坝（尾矿库）一旦失事对下游的城镇、工矿企业、交通运输等设施会造成 严重危害，或有害物质会大量扩散时，应比规定确定的防洪标准提高一等或二等。对于特别 重要的拦渣坝（尾矿库），除采用ｌ等的最高防洪标准外，还应采取专门的防护措施。
１沟道型渣场类型划分
按照弃渣场在沟道中的具体位置及与沟中水流相对位置的不同，可将沟道型渣场划分 为： １．１拦沟型渣场 弃渣直接堆弃在溪沟的沟道上１１Ｉ，与沟中来水方向垂直并阻断上游来水通道。按渣场在沟道中所处不
同位置，又可细分为沟头型、沟中型和沟口型。在高山峡谷区修建的建设项目，往往需要进行隧道开挖， 但由于受地形狭窄、施工交通（运距）等条件的限制，产生的大量弃渣堆弃于沟道上，形成拦沟型渣场。
作者简介：赵芹（１９７６．），女，汉族、安徽淮北人．工程师，博士，主要从事水土保持监测及监理工作。
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其挡渣建筑物相应地称为挡渣堤或挡渣墙。 １．３填沟型渣场 利用弃渣将整条相对封闭的沟道填满填平，渣项与周围分水岭高程一致，暴雨时已无洪
如矿山项目废弃的尾矿一般堆置在沟道中，形成的尾矿库为规模较大的拦沟型渣场。其拦渣建筑物称为挡 （拦）渣坝，坝上游形成弃渣库，沟道上游洪水和坡面汇水由专设的拦水坝、溢洪道、捧水隧（涵）洞等
设施排至下游。
１．２顺沟型渣场 弃渣堆弃在沟道两侧的坡（台）地上，临空面坡脚位置一般位于沟道滩地或沟边【２】＇与 沟道水流方向平行。按坡脚高程与防护渣体的设防洪水位的相对位置，又可细化为临沟型和 谷坡型渣场。在丘陵区沟道相对开阔，弃渣量不是很大的建设项目，往往形成顺沟型渣场；
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顶安全加高。为减少坡面径流对渣体冲刷的影响，应考虑在渣体与坡面之间修建截排水沟； 结合防洪要求布设的拦渣堤，当沟道比降较大且流量较大时，可在沟道上游布设溢流堰并充 分考虑沟道洪水的消能防冲等措施【引。 （２）谷坡型 谷坡型渣场弃渣堆弃在沟道两侧较高的坡地上，其渣底高程高于沟道防护渣体的设防洪 水位。由于弃渣易发生滑塌，当堆置在坡顶及斜坡面时，应在坡脚或相对较高的坡面上修建 挡渣墙，以有效地降低挡渣墙的高度；当堆渣坡度较陡时，应进行削坡处理。挡渣墙的长度 应保持与水流方向一致，避免截断沟谷和水流。为减少坡面径流对渣体冲刷的影响，应考虑 在渣体与坡面之间修建截排水沟；同时，为降低挡渣墙后地下水位，应在墙后设计排水系统。
３．２．３填沟型渣场
由于最大堆渣顶高已与分水岭高程一致，暴雨时渣场外已无洪水汇入渣场，因此上游不 受洪水影响，其工程防护措施设计类似沟头型弃渣场，不再赘述。
４、结论及建议
４．１结论 （１）按照弃渣场在沟道中的具体位置及与沟中水流相对位置的不同，可将沟道型渣场 划分为拦沟型、顺沟型和填沟型三种型式；其中拦沟型渣场由于滞留了上游沟道洪水，一旦 失事后果最为严重。 （２）在分析不同类型的沟道型渣场的水士流失危害基础上，针对性地提出了拦渣坝、 拦渣堤和截排水（洪）等水土保持工程综合防护措施，以满足工程安全运行的要求。 ４．２建议 （１）渣场选址的合理性应从地形、地质、水文和旌工条件等方面进行综合分析，沟道 型渣场的布设应避开地质构造复杂、不良地质现象严重区域，特别是拦沟型渣场的布设应慎 重。 （２）在高山峡谷区实施建设项目，应优化主体工程施工工艺和施工组织设计安排，充 分考虑土石方平衡并加大弃渣利用率，如铁路和公路线型项目可增加桥隧比例，减少高填深 挖。
（１）沟头型 沟头型渣场一般位于主沟的顶部。由于最大堆渣顶高已基本接近分水岭高程，暴雨时上 游洪水影响较小，因此重点进行拦渣坝设计和考虑坝体抗滑稳定。若堆渣坡度较陡且高度较 大，为保证渣体稳定和安全，应考虑进行削坡开级并对坡面每隔一定高程设置马道，马道内 侧修建排水明沟。渣场顶面和坡面的洪水可由四周修建截排水沟和每层马道内侧的排水明沟 排走。 （２）沟中型 沟中型渣场一般位于主沟的中段。由于弃渣占据沟道断面，滞留上游洪水，因此必须考 虑上游沟道洪水影响，可设置导洪堤、泄水槽或排洪渠，将区间洪水排泄至拦渣坝的溢洪道 或泄洪洞进口，将洪水排泄至下游；同时，应充分考虑与下游沟道的顺接，可在排水沟出口 设扩散段并布置消能防冲设施。若堆渣坡度较陡且高度较大，为保证渣体稳定和安全，应考 虑进行削坡开级并对坡面每隔一定高程设置马道。 （３）沟口型 沟口型渣场一般位于主沟的出口处，下游一般与河道或交通运输设施发生交叉。由于整 条沟道的洪水都汇集于此，沟道洪水较大，为保证弃渣及坝体的稳定与安全，应在拦渣坝的 上游修建拦洪坝，同时应将沟道洪水采取排水涵洞（泄洪洞）、箱涵或排洪卧管的形式进行 地下排洪，并应充分考虑排洪出口处与河道或交通设施的衔接问题。若堆渣坡度较陡且高度 较大，为保证渣体稳定和安全，应考虑进行削坡开级、对坡面进行框格护坡并每隔一定高程 设置马道。 ３．２．２顺沟型渣场 （１）临沟型 临沟型渣场弃渣堆弃在沟道两侧，其渣底高程高于沟道防护渣体的设防洪水位，应按防 洪治导线布设沟岸拦渣堤，力求少占沟道，影响沟道行洪断面：当拦渣堤有防洪要求时，应 结合防洪堤进行布置。拦渣堤设计必须同时满足防洪和拦渣的双重要求并考虑基础埋深和堤
表２尾矿坝或尾矿库的等级和防洪标准
注：引自‘防洪标准》（ＧＢ５０２０１．９４）
３．２分类沟道型渣场设计 ３．２．１拦沟型渣场
由于拦沟型弃渣场滞留了沟道洪水。一旦失事会对下游的城镇、工矿企业和交通运输等设施造成严重
的危害，因此必须修建拦渣坝和截排水系统．所有工程防护措施均为永久性建筑物，其等级和防洪标准应 综合考虑渣场规模、设计和校核洪水标准、主体工程等级及设计标准来确定１３Ｉ．
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沟道型弃渣场的水土流失危害及工程防护措施分析
作者： 作者单位： 赵芹， 郑创新 赵芹(四川省水土保持生态环境监测总站，四川 成都 610041)， 郑创新(四川准达岩土工程 有限责任公司，四川 成都 610072)
本文链接：/Conference_7264855.aspx
水汇入渣体。填沟型渣场是顺沟型和拦沟型渣场的综合体。
表１沟道型弃渣场类型特性表 型号 渣场类型 拦沟型 沟头型 沟中型 沟口型
Ⅱ
判别条件 渣体在沟道的沟床上 渣体位于沟道的源头 渣体位于沟道的中游 渣体位于沟道的出口处
Ｉ旧
水力侵蚀特点 上游沟道洪水、坡面有汇水 坡面汇水 上游沟道洪水、坡面有汇水 会诱发泥石流，失事后果最严重
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沟道型弃渣场的水土流失危害及工程防护措施分析’
赵芹１ 郑创新２
（Ｉ．四川省水土保持生态环境监测总站，四川成都６１００４１； ２．四川准达岩土工程有限责任公司，四川成都６ｌ００７２）
摘要：在山区、丘陵区修建铁路、公路、水电、矿山等建设项目，由于受地形、地质和施工（运距）等条 件的限制，不可避免地将大量弃渣（尾矿）堆弃于沟道内，在降雨和上游来水的影响下，会造成严重的水 土流失、破坏区域生态环境并可能诱发滑坡、泥石流等灾害，一旦失事会严重威胁项目区及下游地区的交 通设施和居民生命财产安全等。目前，现有的水土保持规程规范中对沟道型渣场的定义较笼统，防护措施 针对性不强。本文根据沟道型渣场堆放在沟道的位置及地形情况首次划分出拦沟型（沟头、沟中和沟口）、 顺沟型和填沟型三类，再针对不同类型的沟道型渣场的水土流失危害及相应的水土保持工程防护措施进行 了分析和阐述，对建设项目沟道型渣场的布设和工程防护措施具有较好的借鉴意义。 关键词：沟道型弃渣场；分类； 危害； 防护措施
渣体失稳会发生滑坡、崩塌，导致弃渣滑落入沟道，会影响沟道行洪，特别是临沟型渣场的坡脚受到水流 冲刷，会引起严重的弃渣流失。
２．３填沟型渣场 填沟型渣场弃渣填平整条沟道，不存在沟道来水和渣体周围坡面汇水面积的影响，但沟 道下游出口处的拦挡工程若不到位，同样会发生严重的水土流失。
３工程防护措施研究
根据《开发建设项目水土保持技术规范》（ＧＢ５０４３３—２００８）要求，结合弃渣、尾矿等堆 量、堆放的位置和堆放方式，综合考虑渣场地形、地质和水文（汇水面积、最大暴雨及洪水 频率）等条件及下游的居民区可能受到的危害程度进行综合分析，合理布置拦渣和截排水 （洪）工程，以达到有效控制水土流失的目的。
四川地处长江流域上游。地貌主要以山地、丘陵为主，占幅员面积的９０．Ｏ％以上．近年来，恰逢西部 大开发、灾后重建和扩大内需等发展机遇，四川省正抓紧兴建一大批铁路、公路、水电、矿山和火电等建 设项目．但由于受地形、地质和施工（运距）等条件的限制，该区域的建设项目不可避免地将产生的大量 弃渣（尾矿）堆弃于沟道内，在降雨和上游来水的影响下，会造成严重的水土流失、破坏区域生态环境并 可能诱发滑坡、泥石流等地质灾害，一旦失事会严重威胁项目区及下游地区的交通设施、工矿企业和居民 生命财产安全等。目前，现有的水土保持规程规范中对沟道型渣场的定义较为笼统，防护措施针对性不强。 本文根据渣场堆放在沟道中与水流相对位置的不同首次提出将沟道型渣场划分为拦沟型（沟头、沟中和沟 口）、顺沟型和填沟型三类，再针对不同类型的沟道型渣场的水土流失危害及相应的水土保持防护措施进 行了分析和阐述，对山区、丘陵区建设项目沟道型渣场的布设和防护措施具有较好的借鉴意义．