低碳技术 ＬＯｇ／ＣＡＲＢ０Ｎ ＩＩ／０ＲＬＤ ２０１６／１０ 岩溶区排泥库泄（渗）漏应急处置探讨 肖尚惠・，蒙万祖一，覃贤兴－，曹立国ｚ，朱正强 （１．广西水文地质工程地质勘察院，广西柳州５４５００６；２．信发集团，ｌｌＪ东聊城２５２１００） 【摘要】岩溶区建库一般选址均应选在岩溶洼地或谷底内，而这些洼地或谷底往往岩溶发育，层间裂隙及构造发育，加之通过选矿厂洗矿后所 形成泥、水混合物，其含水量较高，颗粒较细，为岩溶区排泥库的泄（渗）漏创造了良好的条件：因此，为保护环境排泥库一旦发生泄露如何应急 处置刻不容缓。 【关键词】岩溶区；排泥库；泄（渗）漏；处置 【中图分类号】ＴＤ７７ｌ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１６）３０—００９８—０２ ｌ刖舌 广西氧化铝主要分布在广西百色、南宁、贵港等地．主要 属于堆积型铝土矿。目前已经探明贮量约７．１３６亿ｔ．分布于 岩溶区，为了降低选矿产生泥浆排放运输成本，排泥库只有就 近建在矿区附近且库溶不应小于２０００￣１０４瑚 ．岩溶区选址建 库是矿山开采运营的前提条件，也是矿山企业生存的根本 因 此排泥库的选址水文地质调查主要工作有：岩溶发育区．构造 发育情况，地下补径排条件，综合判断排泥库一旦发生泄（渗） 漏终点出口的位置，并在其下游建设应急池。 传统的观点主要是岩溶塌陷引起漏。经笔者多次参加排 应 急 池 图１排泥库与应急池平面示意图 泥库泄（渗）漏应急抢险，排泥库的泄（渗）漏有两种方式：（ 由 于建库库岸（周边）围岩未得到彻底清理或施工工序不当．如 环库路修建滞后．在环库路修建过程中需要爆破导致岩体滚 落或爆破振动导致围岩滚落造成将已铺好的土工膜或土工布 破损，因而引起库内的泥、水往地下渗漏、侵蚀、扩展与下伏岩 ） 拳 ：（ 甓 溶通道造成水土流失，导致排泥库泄（渗）漏。若排泥库附近无 主要岩溶管道时泄（渗）漏比较缓慢，在库内液面主要表现为 肉眼观察库内液面无明显的下降量，称之为渗漏；（ 若破损处 １ 窭氢匹 噩 图２排水隧道纵断面工程地质剖面示意图 与岩溶管道密切相关，水土流失量过大，库内液面表现为有气 泡或有塌陷漩涡并伴随哈哈响声．整个液面有明显的下降痕 迹时，称之为泄漏。 ５月２０日排泥库发生渗漏（排水隧道出口处发现有泥水 涌出）流八１号临时应急池，业主立即启动应急预案，对库区 液面进行２４ｈ监测．每小时报库区液面下降数据，２４ｈ统计一 对于库底覆盖层厚度一般小于１０ｍ时，下伏基岩岩溶、地 次液面下降值。从２０日 ２４日每天库内液面下降量均为４ｃｍ． 与此同时，调配灌浆设备、水泥、水玻璃等抢险物资，施工单位 近百人投入抢险工作．立即成立抢险专家组并进行各部门有 序工作分配，在现场用小型蒸发器测量大气中水分蒸发量，经 测量每天蒸发量为Ｉｌｍｍ．考虑到泥面至液面间的土工布存在 渗水现象．专家组初步判断蒸发量及土工布的渗水量约占 ２ｃｍ．而现库堆高液面面积约２２ｘｌ０４ｍ ，液面下降量约为２ｃｍ． 则：（２２ｘｌ ０４ｍ ｘＯ．０２ｍ）＋２４ｈ＝１８３．３３ｍｖｈ，临时应急池（１号）池 质构造发育，地下水位埋深较浅，水位变幅较大。通常会导致 岩溶塌陷，再将土工布或土工膜拉裂使库内泥、水入渗于地下 产生泄（渗）漏。排泥库的泄漏在库内液面有明显的表现易发 现、易处理，从发现泄漏到处置一般在一周内可完成。因此，笔 者本次重点研究对象为排泥库渗漏 ２工程实例 ２．１工程概况 某某排泥库建于一天然的岩溶洼地内，洼地最低处标高 为８３７．５０ｍ．事发时库内堆载标高为８９０ｍ（库内液面面积为 ２２ｘｌＯａｍ ），拟闭库标高为９４０ｍ（库内液面面积为３７ｘ１０４ｍ ）， 总库容为２ｌ６ｌ×１０４ｍ’。库内设有３个竖井与排水隧洞相连。在 隧洞出口设有应急池（见图１）。库内主要出露石炭系中统大 埔组（Ｃ ｄ）厚层状白云岩，下统大塘阶（Ｃ，ｄ）中厚层状灰岩，属 单斜构造，岩层产状２１０ ２４５。 ２０ ６６。（见图２），局部分布有 次生的小褶皱．但无大的区域性断层及地下河通过．枯水期地 下水位埋深大于２０ｍ．丰水期地下水位较浅，甚至到库底高 底面积ｌ４Ｏ０ｍ ，每小时涌泥水位升高ｌ２．８ｃｍ．则应急池涌泥 水量为：ｌ４００ｍ ｘＯ。１２８ｍ／ｈ＝ｌ７９。２ｍＶｈ，渗漏量与专家组判断基 本相符． ．２＿３排泥库渗漏疑似点分析 库区发生渗漏后．业主、施工单位、监理单位已对疑似漏 点Ｃ区进行排查并治理。笔者５月２２日参与抢险巡、排查．结 合库区水文地质条件分析．认为地下水流向由西到东，地层属 单斜构造．岩石层间产状２ｌ０—２４５。 ２０—６６。，尤其是疑似漏点 陡崖区（Ａ区），岩壁陡峭，基岩裸露，未做喷锚。而疑似漏点滚 石区（Ｂ区）在５月ｌ２日发生危岩滚落，危岩滚落后溅至土工 布泥水痕印高７ｍ．宽１４ｍ．尽管已对该区进行二次压膜处理 并进行注浆。仍属于疑似漏点。作为本次重点排查、治理对象。 度．年水位变幅大于２０ｍ。据详勘的２ｌ８个钻孔资料．其中有 ６０个遇到溶洞。遇动率为２７．５％，主要有两组节理发育，其产状 为３５￣４５。 ２２—３７。、１３０～１５４。 ７０～７８。。属于岩溶强发育区。 ２．２排泥库渗漏量分析 综合上述．判断疑似渗漏点应在排水隧道以西（上游），疑似漏 ＬｏＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２ｏｌ６，ｌｏ 低碳技术 点Ｃ区位于排水隧道下游。疑似漏点Ｃ区即使渗漏泥水不可 １２、１７、ｌ９、２４、２５、２６）的灌浆量为８０ｔ。 再往外扩（２、３、４、５、６、 能进到排水隧道，因此取消对Ｃ区的排查治理。重点排查应放 ９、１３、１６、２ｌ、２３、２７、３０、３１、３２、３３、３４）各点的 注浆量为５０ｔ，１８ 在疑似漏点滚石区（Ｂ区）和陡崖区（Ａ区）（详见图１）。 日通过对液面监测液面下降量减少１．２ｅｒａ．专家组判断已达到 ２．４对于库区渗漏疑似点排查与治理 ２．４．１疑似漏点滚石区（Ｂ区）排查 治理效果。于１９日对已灌浆的区域进行钎探，探明水泥覆盖 厚度已达０．８～１．２ｍ。根据２０日水位监测结果２４ｈ液面下降为 对于疑似漏点滚石区（Ｂ区）进行排查．采用直径为２０ｍｍ ２ｃｍ，随之专家组赶赴隧道口。对隧道１５／应急池停止抽水。应急 的无缝钢管进行插钎。先按３ｍｘ３ｍ的网格状插钎．岸坡坡度 池液面仍上涨，保持不变。直至观测到６月２８日液面不在上 为６０。，由岸边向库中心方向探查，经探查表明：库内澄清水至 升，因此专家组宣布整个抢险工作结束，排泥库恢复正常运营。 泥面深度约０．７０ｍ．探至离库岸２０ｍ时垂直钎探１４ｍ以下．排 ３结论 泥库内的泥已呈可塑状——软塑状（从管内取芯可判别），插 （１）本次排泥库渗漏量较小．库南面应急池已满足处置要 钎困难，１４ｍ以上仍为流塑状。从水的阻力、泥的状态判断滚 求。未造成周边及下游环境污染问题．本次库泥水渗漏为土工 石不会对离库岸２０ｍ以外造成破损．因此确定疑似点分布范 布在陡崖区补块接缝处受力破损使泥水渗入岩石层间裂隙而 围为２０×２０ｍ 产生的渗漏。 ２．４．２疑似漏点滚石区（Ｂ区）治理 （２）对于岩溶区排泥库一旦发生泄（渗）漏。首先根据水文 通过对上述两个疑似渗漏点的排查．应急专家组认为滚 地质调查报告分析岩溶的分布区、地质构造、是否有岩溶管道 石区泥面埋深为０．７ｍ，虽然泥面埋深无异常，且在岸边固定 存在及地下水位等，分析判断划分疑似泄（渗）漏点的区域。然 布的一段，在另一端用船固定，在布上均匀分布沙袋让其慢慢 后通过钎探、球探及声呐等方法查明泄（渗）漏点的具体位置， 沉淀至泥面．对于疑似渗漏区用土工布的方式进行铺盖处理． 以避免盲目治理。 但土工布接缝处仍会有搭接不好存在渗漏情况。为稳妥起见， 仍对该区进行插管灌浆。进行全面铺盖。灌浆前做了多组灌浆 （３）对于今后岩溶区建排泥库水文地质调查工作十分重要， 必须为建库设计提供依据并为今后排泥库泄（渗）漏应急抢险 配方试验后．通过灌浆压力、水灰比及掺入水玻璃量试验，水 起到指导作用。 下灌注影响半径可迭２ｍ．最后选择水灰比按０．８：１。水玻璃 （４）水文地质报告必须阐述地下水的补径排条件，该库一 ５％．在水下８ｓ即可凝固。按网格状３ｘ３ｍ进行全面灌浆铺盖 旦泄（渗）漏，必须指明出水口的具体位置。并在出水口的具体 面积：２０ｍｘ２０ｍ。单管灌浆量约２０ｔ水泥，灌浆结束后水泥用 位置修建相应配套的应急池。若应急池容量不能满足设计要 量为１２８０ｔ．灌浆结束后第二天进行钎探检测，其凝固水泥铺 求时。可建立高压泵站将泄（渗）漏的泥水返抽回库内。 盖厚度为０．５～０．８ｍ。从５月２２日排查至６月１１日共２０ｄ。滚 （５）排泥库在建库过程中除按设计施工外还需对土层厚度 石区治理结束．从库内液面２４ｈ检测仍为４ｃｒｒｄｄ，与滚石区处 小于３ｍ 者清至基岩。在开挖过程中发现溶洞（槽）进行处理， 理前液面下降量没有发生明显变化．随后转至陡崖区处理。 对于库底硬塑——坚硬状黏土厚度小于３ｍ时，开挖过程中遇 ２．４．３疑似漏点陡崖区（Ａ区）排查 到溶洞（槽）应进行开挖并用毛石混凝土铺盖处理，对于库的 对于疑似漏点陡崖区（Ａ区）仍按３ｒｅｘ３ｍ网格状由陡崖 侧壁在库底铺膜前需进行清理。并对侧壁的石牙、树根、石嘴 向库中心进行排查。经排查表明：距岸边９．０ｍ（１８号点）位置， 进行凿平、清理后进行挂网喷浆，以免库底堆泥水后受力刺破 液面深度由０．７ｍ变为１．２０ｍ。向东、西、北各３ｍ处澄清水至 土工布。 泥面深度０．９０ｍ．再往外延伸３ｍ时澄清水至泥面深度约 （６）岩溶区排泥库一定要做好应急抢险预案工作，并保证 ０．７０ｍ。因此判断该点为渗漏的中心点，再以ｌ８号点位置为中 排泥库２４ｈ有专人巡库监测库内水位变化，一旦发现泄（渗） 心点用实心球和１２磅的铁锤向四周０，５ｘ０．５ｍ网距进行探 查．观察此处对实心球和１２磅铁锤是否有吸着力，经探查表 明无明显吸着力，由此说明该点不是大的泄漏点而是渗漏点。 漏即刻启动应急预案，并每小时上报库内液面变化量。 参考文献 再用声纳探测ｌ８号点位置泥水的渗透速度为８０ｃｍ／ｓ，周围点 ［１】卢廷浩，肖尚惠．柳州中风化白云岩嵌岩灌汪桩承栽力探讨【Ｊ］．水文 为６０ｃｍ／ｓ左右．在往外点其小于ｌＯｃｎｄｓ（详见图３）。 地质工程地质，１９９５，５． ［２】肖尚惠，卢廷浩．柳州白云岩岩体完整性及其承栽力叨．勘察科学技 术，１９９７，４． ［３］Ｔｉｎｇｈａｏ Ｌｕ ａｎｄ Ｓｈａｎｇｈｕｉ Ｘｉａｏ￣．ＢＥＡＲＩＮＧ ＣＡＰＡＣＩＴＹ ＰＯＴＥＮＴＬＡＬ＿ ＩＴＩＥＳ ＥＸＰＬ０ｒｒＡＴＩＯＮ ０Ｆ ＥＮＤ—ＲＯＣＫ ＰＩＬＥ．ＴＨＥ ＦＩＦＩＨ：ＩＮＴＥＲＮＡ— ＴＩＯＮＡＬ ＣＯＮＦＥＲＥＮＣＥ ＯＮ ＴＡＬＬ ＢＵＩＬＤＩＮＧＳ．Ｄｅｃｅｍｂｅ￣－Ｉ １，１９９８ Ｈｏｎｇ Ｋｏｎｇ． ｆ４］丘兆茂，肖尚惠，莫孙庆．处理基础沉降工程的新方法．广西地质， ２Ｏｏｏ． 【５】李炳行，肖尚惠，莫孙庆．岩溶地区嵌岩桩桩端岩体临空面稳定性初 步探讨．岩石力学与工程学报，２００３，４． ［６】肖尚惠，李重学，黄海龙．深基坑土钉墙支护在设计与施工中常在的 问题及对策．大众科技。２００７。１Ｏ． 图３疑似点陡崖区（Ａ区）排查圈 收稿日期：２０１６—１０—１０ 作者简介：肖尚惠（１９５７一），男，汉族，安徽无为人，大专，主要 从事水文地质、工程地质、环境地质等工作。 ２．４．４疑似漏点陡崖区（Ａ区）治理 根据对陡崖区进行排查ｌ８号探点为渗漏漏斗的中心部 位．６月１２日开始以该点为中心插管注浆，仍按３ｘ３ｍ网格 状．此次灌浆时１８号点的灌浆量为ｌＯＯｔ，周边相邻点（１０、１１、
