尾矿库安全监测技术规范

尾矿库安全监测技术规范范围本规范规定了尾矿库及与其安全运行有直接关系的建（构）筑物等安全监测的原则、内容和要求。本规范适用于中华人民共和国境内金属非金属矿物选矿厂在用尾矿库、氧化铝厂赤泥库。其它湿式堆存工业废渣库及干式处理的尾矿库可参照执行。规范性引用文件下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。引用文件最新版本，以及其后的修订版均适用于本规范。AQ2006-2005尾矿库安全技术规程ZBJ1-90选矿厂尾矿设施设计规范YS5418-95尾矿设施施工及验收规程SL60-94土石坝安全监测技术规范SL21-2006降水量观测规范GB50021-2001岩土工程勘察规范YS5229-96岩土工程监测规范DL/T5395-2007碾压式土石坝设计规范DL/T5129-2001压式土石坝施工规范GB50026-2007工程测量规范GBl2898-91国家三、四等水准测量规范GB12897-91国家一、二等水准测量规范术语和定义下列术语和定义适用于本规范。位移displacement因荷载作用而引起结构外形或尺寸的改变为变形，结构任一点的变形为位移。渗流seepage水通过坝体、坝基或坝肩空隙的流动。浸润线phreaticline库水位一定时，坝体横剖面上稳定渗流的自由水面线（或渗流顶面线）。水力坡降hydraulicgradient堆积坝体内，浸润线单位距离的落差。孔隙水压力porewaterpressure土体内部孔隙内的水压力。监控指标monitorindex对已建坝的荷载或效应量所规定的界限值。该值可以是设计值；当有足够的监测资料时，也可以是经分析求得的允许值(或允许范围)。前者称设计监控指标，后者称运行监控指标。数据采集装置dataacquisitionunit按某种数据采集方式进行数据采集的装置。监测点monitoringpoint监测仪器布置的位置。监测站monitoringstation安装集线箱或数据采集装置的场所监测管理站monitoringmanagementstation安装采集计算机、采集软件及其相关外部设备的场所。监测管理中心站centralstationformonitoringmanagement安装安全监测管理计算机、监测管理软件和相关外部设备的中央控制场所。采集系统acquisitionsystem对监测仪器信号进行数据采集的软硬件系统。在线监测onlinemonitoring应用现代电子、信息、通信及计算机技术，实现数据适时采集、传输、分析、管理的监测技术。总则一般规定尾矿库安全监测设计、施工应由具备与其相应的专业技术的单位进行。监测原则4.2.1尾矿库安全监测应遵循科学可靠、布置合理、全面系统、经济适用的原则。4.2.2监测仪器、设备、设施的选择，应先进和便于实现在线监测。4.2.3监测布置应根据尾矿库的实际情况，突出重点，兼顾全面，统筹安排，合理布置。4.2.4监测仪器、设备、设施的安装、埋设和运行管理，应确保施工质量和运行可靠。4.2.5监测周期应满足尾矿库日常管理的要求，相关的监测项目应在同一时段进行。4.2.6实施监测的尾矿库等别根据尾矿库设计等别确定，监测系统的总体设计应根据总坝高进行一次性设计，分步实施。监测内容监测内容包括位移、渗流、干滩、库水位、降水量。监测要求4.4.1尾矿库的安全监测，必须根据尾矿库设计等别、筑坝方式、地形和地质条件、地理环境等因素，设置必要的监测项目及其相应设施，定期进行监测。——一等、二等、三等、四等尾矿库应监测位移、浸润线、干滩、库水位、降水量，必要时还应监测孔隙水压力、渗透水量、混浊度。五等尾矿库应监测位移、浸润线、干滩、库水位。——一等、二等、三等尾矿库应安装在线监测系统，四等尾矿库宜安装在线监测系统。4.4.2尾矿库安全监测，应与人工巡查和尾矿库安全检查相结合。4.4.3尾矿库的安全监测工作在不同阶段应做到：——设计阶段应提出安全监测系统的设计方案、技术要求、仪器设备清单和投资概算。——施工阶段应根据监测系统设计和技术要求，由设计单位提出施工详图，承建施工单位做好仪器设备的埋设、安装、调试和保护；工程竣工验收时，应将竣工图、埋设记录、施工期记录及整理分析资料等全部汇编成工程档案，移交建设单位。——试运行阶段应缩短监测周期，验证所有检测设施、仪器运行的有效性和准确性，达到设计要求后投入正常运行，对不符合要求的仪器应调换更新。——运行期间应做好监测系统和全部监测设施的检查、维护、校正、监测资料的整编、监测报告的编写以及监测技术档案的建立。4.4.4监测数据应及时整理，如有异常，应及时响应，当影响尾矿库运行安全时，应及时分析原因和采取对策，并上报主管部门。4.4.5尾矿库监测设施不全、损坏、失效的，应根据情况予以补设或更新改造。当尾矿库进行除险加固、扩建、改建影响原监测系统时，应根据本规范做出相应的监测系统设计更新，并保持监测资料的连续性。4.4.6当发生地震、洪水以及尾矿库工作状态出现异常等特殊情况时，对重点部位的有关项目加强监测。位移监测一般规定5.1.1位移监测包括坝体和岸坡的表面位移、内部位移。5.1.2位移监测用的平面坐标及水准高程，应与设计、施工和运行诸阶段的控制网坐标系统相一致。5.1.3位移监测工作应遵守下列规定：——表面水平位移及垂直位移监测，一般共用一个测点；内部水平及竖向位移监测宜结合布置。——监测基点应设在稳定区域内；测点应与坝体或岸坡牢固结合。基点及测点应有可靠的保护装置。——位移监测的正负号规定：水平位移：向下游为正，向左岸（站在坝体上，以面向下游确定）为正；反之为负。竖向位移：向下为正，向上为负。——监测测次，人工监测方式在监测设施安装初期每半月进行一次，当坝体的变形趋于稳定时，可逐步减为每月一次；在线监测方式参见9.1.3的规定，但遇下列情况时，应适当增加测次：地震、久雨、暴雨、台风之后；位移量或位移速率显著增大时；渗水（水质、水量）情况显著变化时；库水位处在高水位时；在坝体上进行较大规模的施工前后；其它严重影响尾矿库安全运行的各种情况。表面位移5.2.1监测内容坝体表面位移包括水平位移和竖向位移。5.2.2监测布置——断面选择和测点布置：监测断面宜选在最大坝高断面、有排水管通过的断面、地基工程地质变化较大的地段及运行有异常反应处。——初期坝顶和后期坝顶各布设一排，每30～60m高差布设一排，一般不少于3排。——测点的间距，一般坝长小于300m时，宜取20～100m；坝长大于300m时，宜取50～200m；坝长大于1000m时，宜取100～300m。——各种基点均应布设在两岸岩石或坚实土基上。5.2.3监测设施及安装——测点和基点的结构必须坚固可靠，且不易变形。——测点和土基上基点的底座埋入土层的深度不小于1.0m。冰冻区应深入冰冻层以下0.5m。内部位移5.3.1监测内容内部位移包括内部水平位移、内部竖向位移。5.3.2监测布置——监测断面的布置应视尾矿库的等别、坝的结构型式和施工方法以及地质地形等情况而定，宜布置在最大坝高断面及其它特征断面(原河床、地质及地形复杂段、结构及施工薄弱段等)上，可设1～3个断面。——每个监测断面上可布设1～3条监测垂线，其中一条宜布设在坝轴线附近。监测垂线的布置应尽量形成纵向监测断面。——监测垂线上测点的间距，应根据坝高、结构形式、坝料特性及施工方法与质量等而定，一般2～10m。每条监测垂线上宜布置3～15个测点。最下一个测点应置于坝基表面，以兼测坝基的沉降量。——有条件时，可参照上述要求布设内部竖向位移监测。岸坡位移5.4.1监测内容对于危及尾矿坝、排水构筑物及附属设施安全和运行的新老滑坡体或潜在滑坡体应进行监测。5.4.2监测布置应能掌握滑坡体范围及位移分布规律。通常顺滑坡方向布设1～3个监测断面，包括主滑断面及其它特征断面。5.4.3监测设施及安装同5.2.3。渗流监测一般规定6.l.1尾矿坝渗流监测，包括渗流压力、绕坝渗流和渗流量等监测。6.1.2凡不宜在坝体堆筑完毕后补设的仪器（设施），均应在坝体堆筑期适时安设。当运行期补设测压管或开挖集渗沟时，应确保渗流安全。坝体渗流压力6.2.1监测内容坝体渗流压力监测，包括监测断面上的压力分布和浸润线位置的确定。6.2.2监测布置——监测横断面宜选在有代表性且能控制主要渗流情况的坝体横断面以及预计有可能出现异常渗流的横断面，一般不少于3个，并尽量与位移监测断面相结合。——监测横断面上的测点布置，应根据坝型结构、断面大小和渗流场特征确定。宜在堆积坝坝顶、初期坝上游坡底、下游排水体前缘各布置l条铅直线，其间部位每20～40m布设1条铅直线，埋深应参考实际浸润线深度确定。——在渗流进、出口段，渗流各向异性明显的土层中，以及浸润线变幅较大处，应根据预计浸润线的最大变幅沿不同高程布设测点，每条铅直线上的测点数一般不少于2个。6.2.3监测仪器及安装——渗流压力监测仪器，应根据不同的监测目的、土体透水性、渗流场特征以及埋设条件等，一般选用测压管或振弦式孔隙水压力计。作用水头小于20m的坝、渗透系数大于或等于10-4cm／s的土中、渗压力变幅小的部位、监视防渗体裂缝等，宜采用测压管；作用水头大于20m的坝、渗透系数小于l0-4cm／s的土中、监测不稳定渗流过程以及不适宜埋设测压管的部位，宜采用振弦式孔隙水压力计，其量程应与测点实际压力相适应。——测压管宜采用镀锌钢管或硬塑料管，一般内径不大于50mm。——测压管的透水段，一般长1～2m，当用于点压力监测时应小于0.5m，测压管的沉积段，一般长0.5～1m。外部包扎足以防止周围土体颗粒进入的无纺土工织物，透水段与孔壁之间用反滤料填满。——测压管的导管段应顺直，内壁光滑无阻，接头应采用外箍接头。管口应高于地面，并加防止雨水进入和人为破坏的保护装置。——测压管的埋设，除必须随坝体堆筑适时埋设外，可钻孔埋设。随坝体堆筑施工埋设时，应确保管壁与周围土体结合良好和不因施工遭受破坏。——孔隙水压力计的选型，一般选用振弦式仪器。当粘土的饱和度低于95%时，应选用带有细孔陶瓷滤水石的高进气压力孔隙水压力计。——孔隙水压力计埋设时，宜在埋设点附近适当取样，进行土的干密度、级配等物理性质试验。6.2.4监测方法与要求6.2.4.1测压管水位的监测，一般采用电测水位计。有条件的可采用示数水位计、遥测水位计或自记水位计等。——测压管水位，两次测读误差应不大于2cm。——电测水位计的测绳长度标记，应每隔l～3个月校正一次。——测压管的管口高程，在监测设施布设初期应每隔l～3个月校测一次；在中后期应至少每年校测一次。6.2.4.2振弦式孔隙水压力计的压力监测，两次读数误差应不大于1Hz。测值物理量用测压管水位来表示。绕坝渗流6.3.1监测内容绕坝渗流监测，包括两岸坝端及部分山体、坝体与岸坡或混凝土建筑物接触面、两岸接合部等关键部位的渗流监测。6.3.2监测布置——尾矿坝两端的绕渗监测，宜沿流线方向或渗流较集中的透水层（带）设2～3个监测断面，每个断面上设3～4条监测铅直线（含渗流出口）。如需分层监测，应做好层间止水。——尾矿坝与刚性建筑物接合部的绕渗监测，应在接触轮廓线的控制处设置监测铅直线，沿接触面不同高程布设监测点。——在岸坡防渗齿槽和灌浆帷幕的上下游侧各设1个监测点。6.3.3监测仪器及安装同6.2.3。6.3.4监测方法与要求同6.2.4。渗流量6.4.1监测布置。——渗流量监测系统的布置，应根据坝型和坝基地质条件、渗漏水的出流和汇集条件以及所采用的测量方法等确定。对坝体、坝基、绕渗及导渗(含减压井和减压沟)的渗流量，应分区、分段进行测量；所有集水和量水设施均应避免客水干扰；对排渗异常的部位应专门监测。——当下游有渗漏水出逸时，应在下游坝趾附近设导渗沟(可分区、分段设置)，在导渗沟出口或排水沟内设量水堰测其出逸(明流)流量。——当透水层深厚、地下水位低于地面时，可在坝下游河床中设测压管，通过监测地下水坡降计算出渗流量。其测压管布置，顺水流方向设2根，间距约10～20m。垂直水流方向，应根据控制过水断面