仇中强
五矿二十三冶建设集团矿业工程有限公司 长沙
摘要：按技术要求，充砂模袋所用的土工布需满足透水性、保土性、防淤堵、抗拉及抗老化等方面的要求。根据坝体充填料的土力学指标，选择不同材料、不同规格的土工布，充填料含泥量应小于10％。根据其颗粒级配及现场试验，提出土工织物模袋空袋厚度、充填厚度、充砂袋芯袋编织布等相应的要求，以选择某种有效孔径，使一部分粘粉粒能排除而又尽可能多的保留砂料，以提高充袋效果，使做成的模袋充砂达到较好的滤水排泥效果，尽量缩短尾矿砂的固结时问。模袋法筑坝的关键工艺为泵送灌浆。泵灌应做到“润滑”、“有序”、“送压与速度合宜”贯穿全过程。
关键词：尾矿库;膜袋法筑坝
1.工程概况的概述
本次研究以马屋箐尾矿库三期工程模袋法筑坝，新增子坝高度为18.0m，起始高程2049，筑坝成型的高程2067，共六级子坝，每级3米，子坝外坡比为1：4.0，内坡比为1：2.0，坝顶宽18.0m，底宽36 m，外坡平台宽4.0m。在潜在滑动带附近铺设土工格栅，以提高该部分坝体材料的强度。在4米平台上修筑坝面排水沟和纵向排水沟，同时在坝面覆盖0.5米的黄土并种植草籽。
2采用模袋筑坝法的技术支持和优势
⑴2012年5月，针对选用模袋筑坝法进行了试验，此次试验由江苏昌泰建设工程有限公司负责实施，当时选用了三种规格型号的模袋，分别是130g/m2、150g/m2、180g/m2。通过模袋的充灌试验比较，最后选定了150g/m2型号的模袋作为模袋筑坝材料。结论如下：充灌过程中130g/m2的模袋由于克数低，等效孔径大，漏浆严重，不利于模袋的充灌成型；180g/m2的模袋由于克数大，等效孔径小，矿浆和水不利排出，模袋固结成型很慢，影响筑坝速度；150g/m2的模袋充灌过程中水能及时渗出，通过孔径渗出的尾砂占比很少，模袋充灌成型和固结很快，便于坝体的快速形成。
⑵在2015～2016年12个月之内，对模袋中的充填尾矿取样进行物理力学指标测试，共采集8个孔、每孔8个样总计64个土样进行试验。结果为：模袋中的充填尾矿为粉土，天然湿密度ρ的小值平均值为2.16g/cm3，抗剪强度的小值平均值Φ为21.26°.
3.施工主要工序及施工方法
模袋筑坝施工
2.2.4.1 150g／m2模袋质量要求
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1.施工工艺流程
施工准备→测量中心线及边脚线放样→现场部分模袋制作→模袋铺放固定→冲填模袋一次稳定→冲填模袋至五次稳定→模袋体成型→人工踩拍→排水固结→机械密实。
2.施工方法
1测量中心线及边脚线放样：根据设计要求，测放出坝轴线及坝体内外坝脚线，尾砂平面标高及模袋坝体长度，测放样点的点位误差不超过规定的范围。
2现场部分模袋制作
①模袋材质选用150g/m2防老化土工模袋布，单个模袋尾砂充填成型后宽10m、8m和5m，长约50m，充填高度约0.6m。
②部分模袋制作
a.准备好手动缝纫机、剪刀、电源等。
b.测量好需缝制模袋的尺寸。
c.裁剪好模袋，用手动缝纫机对模袋进行缝合，缝合遍数应不少于3遍。
⑷模袋铺放固定
①根据设计要求，把模袋铺设在指定的位置，使模袋没有褶皱，平整。
②模袋两边间隔2米用木板支撑住模袋，使模袋充灌过程中不走型。
⑸模袋一次稳定
①在模袋吹填过程中，按照顺序，按照模袋纵向顺序袖口向中间吹填尾砂浆液，第一次吹填固定，尾砂浆液总高度不大于20 cm，尾砂吹填成型高度不大于10cm。
②在吹填过程中，技术工人，站在模袋纵向两侧，观察模袋吹填情况，如发现模袋走型，随时停机，调整浆液软管的吹填方向，并使模袋边线恢复到指定边线位置。
③在模袋一次稳定时模袋吹填浆液浓度应控制在40%以上。
⑹模袋二次稳定
①模袋一次稳定与模袋二次稳定间隔时间应大于6小时。
②模袋二次稳定时，模袋边线基本稳定，此时应控制模袋充填速度，不能吹填过快，使模袋出现位移或滑移的现象，由技术工人随时监测。
③模袋二次稳定尾砂浆液模袋高度为40cm,模袋的成型高度控制在30cm.
⑺模袋体成型
①由于该尾矿砂颗粒超细需充灌五次稳定模袋才能成型，每次稳定与模袋体成型吹填时间间隔应大于6小时。
②模袋体成型吹填速度也不易过快，应安装模袋两边控制标杆，控制模袋成型高度，并预留不少5cm沉降量。
③模袋体成型控制高度为0.6m，但必须预留密实沉降量，初步成型高度应控制在0.65m左右。
⑻沉淀排水
当输入的尾砂浆液达到预定高度后，停止送尾砂浆液使模袋中的尾砂浆液自然沉淀数小时后，将表面积水排至模袋外。
⑼人工踩排
排掉表面积水后，尾砂浆液仍呈流塑状状态，用人工进行踩排，踩排实际上是一个向尾砂体加压，造成尾砂液化和尾砂颗粒重新排列的过程，按横向的顺序依次踩排，踩排应做到①全面不漏踩②踩、晃、捣结合③踩排遍数大于4遍。同时及时将踩排后的模袋面上的尾砂清理干净，便于加速模袋中的水尽快排出固结。
⑽机械夯实
待模袋表面固结即可用机械振密，用平板振动泵振密，振密方向平行坝轴线，不得出现漏振部位。
2.2.4.4取沙区的要求;
⑴取沙位置必须让开坝脚20米，
⑵取沙深度必须控制在3米以内
⑶取沙施工时，边坡控制在1：4
4模袋施工的技术要求及有关措施
1模袋施工统一管理，严密组织，保证工序衔接，分段流水作业，层次清楚及大面平整，均衡上升，减少接缝。
2在分层填筑时，上、下层分段位置应错开，不能形成纵向和横向的通缝，以防发生集中的薄弱环节。
3模袋冲填根据施工段划分需断开时，应分层逐步退台，每层退台应大于3m。
4模袋充填尾砂应采用多次跳灌方式，以使充填完尾砂后的模袋表层尽量平整。
5用于模袋充填的尾砂应取自尾矿库干滩面上的粗尾砂或分级尾砂，取砂位置需要离坝脚不少于20m,单条模袋长度不超过50m,宽度不超过10m,，每条模袋上的灌浆口间距不得大于5m。
6模袋经尾砂充填后需待尾砂内的水滤干后再滤干后再筑上一层模袋，每一层模袋厚度要求不大于0.6m，模袋坝一次性堆高应控制在3.3m（预留0.3m沉降）以内。
7坝肩部位处理
⑴坝肩部位先将杂草树根及腐殖土清除干净，并形成锯齿形。
⑵坝肩处铺设模袋时，应预留2米多长的模袋，当模袋充灌过程中，依靠模袋的自然伸张性，模袋和山体会紧紧连在一起，中间不会有缝隙。
参考文献：
昆明有色冶金设计研究院股份公司2012年10月编制的《云南磷化集团有限公司安宁矿业分公司马屋箐尾矿库二期工程初步设计》