GB 50547-2010 尾礦堆積壩巖土工程技術(shù)規(guī)范 （完整版）
1 總則
1.0.1 為在尾礦堆積壩巖土工程工作中貫徹執(zhí)行國家有關(guān)的技術(shù)經(jīng)濟政策，做到安全適用，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理，確保質(zhì)量，保護環(huán)境，制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于尾礦堆積壩的勘察、評價、監(jiān)測和治理。
1.0.3 尾礦堆積壩在堆筑運行過程中必須進行巖土工程勘察。
1.0.4 本規(guī)范規(guī)定了尾礦堆積壩巖土工程勘察、評價、監(jiān)測和治理的基本技術(shù)要求。當(dāng)本規(guī)范與國家法律、行政法規(guī)的規(guī)定相抵觸時，應(yīng)按國家法律、行政法規(guī)的規(guī)定執(zhí)行。
1.0.5 尾礦堆積壩的勘察、評價、監(jiān)測和治理除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語
2.0.1 尾礦 tailings
選礦和工業(yè)生產(chǎn)中形成的細(xì)?；虼至５?，采用水力輸送排放，可用土的特征描述的固體物質(zhì)。本規(guī)范中尾礦還包括鋁土礦提取氧化鋁后的固體廢棄物赤泥。
2.0.2 尾礦庫 tailings pond
筑壩攔截谷口或圍地構(gòu)成的用以貯存尾礦的場所。堆存赤泥的常稱為堆場。
2.0.3 初期壩 starter dam
用土、石材料筑成的，作為堆積壩的排滲或支撐體的壩。
2.0.4 尾礦堆積壩（堆積壩） tailings embankment(embankment)
生產(chǎn)過程中在初期壩壩頂以上用尾礦沖積堆筑而成的壩。
2.0.5 尾礦壩 tailings dam
擋尾礦和水的尾礦庫外圍構(gòu)筑物，常泛指尾礦庫初期壩和堆積壩的總體。
2.0.6 全庫容 the whole reservoir capacity
尾礦壩某標(biāo)高頂面、下游坡面及庫底面所圍的容積，包括有效庫容、死水庫容、蓄水庫容、調(diào)洪庫容和安全庫容五個部分。設(shè)計最終堆積高程時的全庫容稱為總庫容。
2.0.7 沉積灘 deposited beach
尾礦沖積形成的沉積體表層。其露出水面的部分稱為干灘或干面灘。
2.0.8 灘長（干灘長度） beach length
由灘頂至庫內(nèi)水邊長的水平距離。設(shè)計最高洪水位時的灘長稱作最小灘長。
2.0.9 灘頂 beach crest
沉積灘面與堆積壩外坡的交線，為沉積灘的最高點。
2.0.10 浸潤線 seepage line
庫區(qū)內(nèi)的水體向壩體下游方向滲流時，在壩體內(nèi)形成的自由水位。
2.0.11 堆積高度 accumulation height
尾礦堆積壩壩頂與初期壩壩頂?shù)母卟睢?br />
2.0.12 壩高 height of dam
堆積壩壩頂與初期壩壩軸線處壩底的高差。達到設(shè)計最終堆積高程時的壩高稱為總壩高。
3 基本規(guī)定
3.0.1 尾礦堆積壩巖土工程勘察（以下簡稱“堆積壩勘察”）應(yīng)依據(jù)委托單位提供的勘察任務(wù)書進行。任務(wù)書的內(nèi)容應(yīng)符合本規(guī)范附錄A的要求。
3.0.2 堆積壩勘察可根據(jù)尾礦庫等別確定其勘察等級。Ⅰ等至Ⅲ等尾礦庫的堆積壩勘察等級宜定為甲級，其余可定為乙級。
3.0.3 尾礦庫等別應(yīng)根據(jù)該期的全庫容和壩高按表3.0.3-1確定，尾礦堆積壩的級別應(yīng)根據(jù)尾礦庫的等別按表3.0.3-2確定。
表3.0.3-1 尾礦庫等別
| 等別 | 全庫容V(×106m3) |
壩高H(m) |
| Ⅰ | Ⅱ等庫具備提高等別條件者 | |
| Ⅱ | V≥100 | H≥100 |
| Ⅲ | 10≤V＜100 | 60≤H＜100 |
| Ⅳ | 1≤V＜10 | 30≤H＜60 |
| Ⅴ | V＜1 | H＜30 |
注：1 當(dāng)庫容與壩高指標(biāo)分屬不同等別時，按高的等別；當(dāng)?shù)葎e相差大于1時，按高等別降低1等；
2 當(dāng)尾礦庫失事將使下游的重要城鎮(zhèn)、工礦企業(yè)或鐵路干線遭受嚴(yán)重災(zāi)害者，可按本表確定的等別提高1等。
表3.0.3-2 尾礦堆積壩級別
| 尾礦庫等別 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
| 尾礦堆積壩級別 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
3.0.4 堆積壩勘察應(yīng)分別在堆積至總壩高的1/3和2/3時進行，對總壩高小于30m的堆積壩可減少勘察次數(shù)。壩的堆筑運行有異常情況時應(yīng)隨時進行勘察。閉庫勘察宜在閉庫前或閉庫時進行。
3.0.5 尾礦可根據(jù)其粒度成分和塑性指數(shù)按表3.0.5確定其類別和名稱，尾礦的性狀可根據(jù)其分類參照國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中相應(yīng)土類的性狀進行描述。對燒結(jié)法赤泥除按表3.0.5分類外，還可根據(jù)其固化程度劃分為固化、半固化和未固化。
表3.0.5 尾礦分類
| 類別 | 名稱 | 分類標(biāo)準(zhǔn) |
| 砂性尾礦 | 尾礫砂 | 粒徑大于2mm的顆粒質(zhì)量占總質(zhì)量的25％～50％ |
| 尾粗砂 | 粒徑大于0.5mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50％ | |
| 尾中砂 | 粒徑大于0.25mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50％ | |
| 尾細(xì)砂 | 粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的85％ | |
| 尾粉砂 | 粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量超過總質(zhì)量的50％ | |
| 粉性尾礦 | 尾粉土 | 粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過總質(zhì)量的50％，且塑性指數(shù)不大于10 |
| 黏性尾礦 | 尾粉質(zhì)黏土 | 塑性指數(shù)大于10，且小于或等于17 |
| 尾黏土 | 塑性指數(shù)大于17 |
注：1 定名時應(yīng)根據(jù)顆粒級配由大到小以最先符合者確定；
2 塑性指數(shù)應(yīng)由相應(yīng)于76g圓錐儀沉入土中深度為10mm時測定的液限計算而得。
4 勘察工作布置
5 原位測試與室內(nèi)試驗
6 巖土工程分析評價
6.0.1 巖土工程的分析評價應(yīng)在工程地質(zhì)測繪、勘探和取樣、原位測試、室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上結(jié)合尾礦堆積壩的特點和要求進行。
6.0.2 巖土工程分析評價應(yīng)根據(jù)堆積壩的勘察成果，結(jié)合尾礦的沉積規(guī)律進行概化分區(qū)，并根據(jù)工程需要選用適宜的分析計算方法。尾礦和壩基土的各項物理力學(xué)參數(shù)應(yīng)按概化分區(qū)進行統(tǒng)計。
6.0.3 尾礦堆積壩的巖土工程分析評價應(yīng)包括滲流穩(wěn)定性分析、靜力穩(wěn)定性分析；在地震動峰值加速度不小于0.10g的地區(qū)還應(yīng)包括動力穩(wěn)定性分析和液化穩(wěn)定分析。
對地震動峰值加速度小于0.10g的地區(qū)的5級尾礦堆積壩，當(dāng)壩外坡比小于1：4時，除尾黏土和尾粉質(zhì)黏土組成的堆積物以及軟弱壩基外，可不進行穩(wěn)定性計算。
6.0.4 壩體穩(wěn)定性計算應(yīng)選取不少于兩個筑壩高度分別進行計算，第一計算階段應(yīng)為勘察時的已有壩高，第二計算階段為最終設(shè)計壩高。此外，尚應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求對其他條件下堆積壩的穩(wěn)定性進行分析計算。
6.0.5 尾礦堆積壩巖土工程分析應(yīng)按所采用的分析方法選取相應(yīng)的各項巖土工程參數(shù)。尾礦和壩基土的抗剪強度指標(biāo)應(yīng)根據(jù)計算方法和土的類別按表6.0.5選取。
6.0.6 抗滑穩(wěn)定性計算參數(shù)選取尚應(yīng)符合下列規(guī)定：
1 洪水運行條件下應(yīng)采用浸潤線調(diào)整后的指標(biāo)。
2 計算參數(shù)除應(yīng)考慮試驗室與原位實測數(shù)據(jù)外，還應(yīng)結(jié)合有關(guān)工程經(jīng)驗數(shù)據(jù)和通過反分析確定。
表6.0.5 尾礦及壩基土的抗剪強度指標(biāo)
| 強度計算 方法 |
土的類別 | 試驗方法和強度指標(biāo) | 試樣起始狀態(tài) |
| 總應(yīng)力法 | 無黏性土 | 固結(jié)不排水剪，ccu、Φcu | 1.壩體材料 含水量及密度宜 與原狀樣一致； 浸潤線以下應(yīng)預(yù) 先飽和； 試驗應(yīng)力應(yīng)與壩 體實際應(yīng)力一致 2.壩基應(yīng)采用原 狀土樣 |
| 少黏性土 | 固結(jié)快剪，c、Φ | ||
| 固結(jié)不排水剪，ccu、Φcu | |||
| 黏性土 | 固結(jié)快剪，c、Φ | ||
| 固結(jié)不排水剪，ccu、Φcu | |||
| 有效應(yīng)力法 | 無黏性土 | 慢剪，c、Φ | |
| 固結(jié)排水剪，cd、Φd | |||
| 黏性土 | 慢剪，c、Φ | ||
| 固結(jié)不排水剪、測孔壓，ccu、Φcu，c＇、Φ＇ |
注：1 少黏性土指黏粒含量小于15％的尾礦；
2 軟弱尾黏土類黏性土采用固結(jié)快剪指標(biāo)時，應(yīng)根據(jù)其固結(jié)程度確定；當(dāng)采用十字板抗剪強度指標(biāo)時，應(yīng)考慮土體固結(jié)后強度的增長。
6.0.7 尾礦堆積壩應(yīng)進行滲流穩(wěn)定分析，并應(yīng)包括以下內(nèi)容：
1 確定堆積壩體的浸潤線及其下游可能出逸點的位置。
2 計算壩體和壩基的滲流量。
3 當(dāng)發(fā)生壩坡或壩基浸潤線出逸時，應(yīng)確定滲透流量，評價產(chǎn)生管涌、流土的可能性，評價其出逸比降以及堆積壩中不同尾礦土層之間的滲透比降。
6.0.8 滲流計算應(yīng)考慮尾礦筑壩時放礦方式的影響。對1級～3級堆積壩宜采用二維或三維有限元法等數(shù)值分析方法進行滲流分析，山區(qū)尾礦庫滲流分析宜進行三維有限元法計算或由模擬試驗確定。對4級、5級堆積壩的滲流可根據(jù)排滲條件采用二維滲流計算方法進行近似計算或按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進行計算。
6.0.9 尾礦堆積壩的靜力穩(wěn)定性分析宜采用計及條塊間作用力的簡化畢肖普法，也可采用不計條塊間作用力的瑞典圓弧法。對1級～3級堆積壩尚宜選用適宜的模型進行二維或三維有限元法的應(yīng)力應(yīng)變分析。
6.0.10 尾礦堆積壩進行穩(wěn)定性分析和評價時應(yīng)根據(jù)要求采用正常運行、洪水運行和特殊運行三種不同條件分別計算，各種計算條件下的荷載組合應(yīng)根據(jù)運行情況按表6.0.10采用。
表6.0.10 不同計算條件的荷載組合
| 荷載類型 計算條件 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| 正常運行 | 總應(yīng)力法 | 有 | 有 | |||
| 有效應(yīng)力法 | 有 | 有 | 有 | |||
| 洪水運行 | 總應(yīng)力法 | 有 | 有 | |||
| 有效應(yīng)力法 | 有 | 有 | 有 | |||
| 特殊運行 | 總應(yīng)力法 | 有 | 有 | 有 | ||
| 有效應(yīng)力法 | 有 | 有 | 有 | 有 | ||
注：荷載類別表示如下：1－筑壩期正常高水位的滲透壓力；2－壩體自重；3－壩體及壩基中的超靜孔隙水壓力；4－最高洪水位有可能形成的穩(wěn)定滲透壓力；5－地震荷載。
6.0.11 當(dāng)采用簡化畢肖普法計算時，壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K不應(yīng)小于表6.0.11-1規(guī)定的數(shù)值；當(dāng)采用瑞典圓弧法計算時，壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K不應(yīng)小于表6.0.11-2規(guī)定的數(shù)值。
表6.0.11-1 壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)（簡化畢肖普法）
| 壩的級別 計算條件 |
1 | 2 | 3 | 4、5 |
| 正常運行 | 1.50 | 1.35 | 1.30 | 1.25 |
| 洪水運行 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.15 |
| 特殊運行 | 1.20 | 1.05 | 1.15 | 1.10 |
表6.0.11-2 壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)（瑞典圓弧法）
| 壩的級別 計算條件 |
1 | 2 | 3 | 4、5 |
| 正常運行 | 1.30 | 1.25 | 1.20 | 1.15 |
| 洪水運行 | 1.20 | 1.15 | 1.10 | 1.05 |
| 特殊運行 | 1.10 | 1.05 | 1.05 | 1.00 |
6.0.12 尾礦堆積壩的動力穩(wěn)定性分析可采用擬靜力法進行計算，對1級～3級尾礦堆積壩尚宜采用二維或三維有限元法進行動力分析。
6.0.13 當(dāng)采用有限元法進行壩體靜力或動力的應(yīng)力應(yīng)變分析時，單元劃分除應(yīng)考慮概化尾礦分層界面外，還應(yīng)結(jié)合監(jiān)測成果考慮浸潤線位置，荷載中還應(yīng)考慮滲透壓力；選擇的計算模型應(yīng)與試驗統(tǒng)計模型相對應(yīng)。
6.0.14 尾礦的液化判別和評價可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法執(zhí)行。對4級、5級尾礦堆積壩的液化分析可采用一維簡化動力法計算，對1級～3級尾礦堆積壩可采用二維時程分析法計算。
7 勘察文件編制
7.0.1 勘察報告應(yīng)在原始資料整理、檢查和分析的基礎(chǔ)上編制，應(yīng)做到資料齊全、論證有據(jù)、評價正確、建議合理。
7.0.2 巖土工程勘察報告應(yīng)根據(jù)任務(wù)要求、工程特點、地質(zhì)條件和所需要評價的問題進行編制，并包括下列內(nèi)容：
1 工程概況，包括尾礦堆積壩的設(shè)計參數(shù)、現(xiàn)狀條件和運行狀況等。
2 勘察技術(shù)要求、勘察工作實施的依據(jù)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
3 勘察方法和勘察工作量。
4 場地位置、地形、地貌及區(qū)域地質(zhì)概況。
5 壩址的工程地質(zhì)條件，包括地層、地質(zhì)構(gòu)造、不良地質(zhì)作用以及尾礦堆積層的層位分布、巖性特征、沉積規(guī)律等。
6 初期壩、堆積體及壩基巖土的工程性能指標(biāo)等。
7 堆積壩水文條件和水文地質(zhì)條件。
8 場地地震動參數(shù)。
9 堆積壩的巖土工程分析和評價。
10 堆積壩存在病患的分析和整治處理措施建議。
11 對監(jiān)測項目及監(jiān)測工作的建議。
12 為保障堆積壩的穩(wěn)定與安全運營的管理方面的建議和措施。
7.0.3 勘察報告應(yīng)附下列圖表：
1 勘探點主要數(shù)據(jù)一覽表。
2 圖例。
3 勘探點平面布置圖。
4 工程地質(zhì)剖面圖。
5 穩(wěn)定性分析計算圖表。
6 原位測試成果圖表。
7 室內(nèi)試驗成果圖表。
7.0.4 勘察報告可根據(jù)需要附下列圖表：
1 區(qū)域地質(zhì)圖。
2 綜合工程地質(zhì)圖。
3 工程地質(zhì)柱狀圖。
4 與工程有關(guān)的照片。
5 各種有關(guān)的物探測試成果圖表。
6 其他需要的圖表。
7.0.5 勘察報告可根據(jù)需要附下列附件：
1 工程任務(wù)委托書（或含勘察技術(shù)要求的勘察合同）。
2 與工程相關(guān)的重要函電。
3 與工程相關(guān)的審查報告或?qū)彶闀h紀(jì)要。
4 專門性試驗、專題研究報告或監(jiān)測報告。
5 其他需要的報告及資料。
7.0.6 勘察文件的文字、術(shù)語、符號、數(shù)值、計量單位、標(biāo)點符號均應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
8 監(jiān)測
9 加固與治理
附錄A 尾礦堆積壩巖土工程勘察任務(wù)書
附錄A 尾礦堆積壩巖土工程勘察任務(wù)書
表A 尾礦堆積壩巖土工程勘察任務(wù)書
| 建設(shè)單位 | 工程名稱 | |||||
| 已建初期壩 | 壩型 | 壩體結(jié)構(gòu) | 壩體材料 | |||
| 高度：m | 頂寬：m | 底寬：m | 壩基埋深：m | |||
| 壩頂高程：m | 壩基底面高程：m | 壩坡比：上游 下游 |
||||
| 設(shè)計堆積壩 | 設(shè)計最終壩高：m | 設(shè)計全庫容：m3 | 堆壩材料： | |||
| 堆壩方法：上游式/下游式/中線式 | 每級子壩高度： m | 馬道寬度：m | ||||
| 子壩坡比： | 堆積速率：m/a | |||||
| 已建堆積壩 | 已有堆積高度：m | 子壩級數(shù)： | 每級子壩高度：m | 馬道寬度：m | ||
| 子壩坡比： | 堆積速率：m/a | |||||
| 排水構(gòu)筑物 | 初期壩排滲設(shè)施： | |||||
| 尾礦庫排水構(gòu)筑物： | ||||||
| 隨任務(wù)書 提供資料 |
1 | |||||
| 2 | ||||||
| 勘察評價要求 | □1.查明堆積壩及其上游一定范圍內(nèi)已有堆積物的成分，顆粒組成、密實度、沉積規(guī)律； |
|||||
| 委托勘察日期：年 月 日 | 要求提交成果日期：年 月 日 | |||||
| 要求提交成果份數(shù)：份 | ||||||
委托單位（蓋章）： 設(shè)計單位（蓋章）：
委托人：填任務(wù)書人：
電話： 電話：
附錄B 尾礦堆積壩工程地質(zhì)鉆探要求
附錄C 孔隙水壓力計埋設(shè)方法
C.0.1 孔隙水壓力計可采用鉆孔法埋設(shè)，鉆孔直徑110mm～150mm，清水鉆進。如果使用泥漿護壁鉆孔，當(dāng)鉆孔達到最終深度時必須進行清水洗孔。
C.0.2 成孔后應(yīng)先填入約20cm厚度的中砂，隨之將最下面一個孔隙水壓力傳感器送到預(yù)定深度，再用中砂掩蓋，中砂掩蓋至傳感器以上50cm左右，然后用黏土球封堵至上一個孔隙水壓力傳感器設(shè)置深度。再填入20cm厚度中砂，開始埋設(shè)上一層孔隙水壓力傳感器，直至把不同深度的孔隙水壓力傳感器全部埋設(shè)完成，剩余孔段用黏土球封孔，并做好孔隙水壓力計的接頭和電纜管的安裝保護。
C.0.3 孔隙水壓力計埋設(shè)過程中，應(yīng)隨時檢測，發(fā)現(xiàn)故障時必須及時處理。
