山西某赤泥干堆場為自然山谷，四面山體合圍。公司主要生產(chǎn)氧化鋁產(chǎn)品，設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為氧化鋁110.00×10t/a、赤泥136.96×10t/a,生產(chǎn)工藝為拜耳法。赤泥采用濕法渣漿輸送方式，經(jīng)壓濾車間壓濾脫水后采用干堆方式進(jìn)行堆存。該赤泥尾礦庫設(shè)計(jì)最終堆積頂部標(biāo)高為746.0m,下游堆積壩分13級臺(tái)階堆筑，每級臺(tái)階高度為4.0m,共計(jì)52.0m,最終堆積頂部標(biāo)高為722.0m。尾礦干堆場總壩高為98.0m,總庫容為1904.68×10'm3,服務(wù)年限為15年。尾礦庫縱剖面圖見下圖。
尾礦庫縱剖面圖
赤泥特性
赤泥的礦物組成主要取決于鋁土礦、石灰等礦物的成分和氧化鋁的生產(chǎn)工藝，拜耳法所排放的赤泥稱為拜耳赤泥，拜耳赤泥的主要成分為鋁硅酸鈉、鋁硅酸鈣、鈦鐵鋁硅酸鈉、鈦酸鈣等。
按照《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)》(GB5085)的要求，用固體廢物浸出液的污染物含量等指標(biāo)來判別其是否危險(xiǎn)廢物，而不用固體廢物本身及其輸送液（附液）的指標(biāo)來判別。對M《危險(xiǎn)廢物鑒別標(biāo)準(zhǔn)。(GB5085)的規(guī)定，雖然赤泥附液的pH值為12.75，超過12.5的標(biāo)準(zhǔn)，但赤泥浸出液的pH值卻2.0~12.5范圍內(nèi)，且污染物（氟化物等），都在標(biāo)準(zhǔn)之下，沒有超標(biāo)，因此可以將赤泥排除在危險(xiǎn)廢物之外，劃為一般工業(yè)固體廢物。再按照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18599一2001)的規(guī)定判別，赤泥浸出液的pH值在6~9范圍之外，赤泥應(yīng)為第Ⅱ類一般工業(yè)固體廢物，赤泥庫為Ⅱ類作
二.防滲設(shè)計(jì)
按照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18599一2001)的規(guī)定設(shè)i計(jì)其環(huán)保防滲措施。GB18599標(biāo)準(zhǔn)的第6.2.1條規(guī)定：當(dāng)天然地基的滲透系數(shù)大于1.0×10-7c/s時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用天然或人工材料構(gòu)筑防滲層，防滲層的厚度應(yīng)相當(dāng)于滲透系數(shù)1.0×10-7cm/s和厚度1.5m的黏土層的防滲性能。
該庫區(qū)天然基礎(chǔ)層不滿足滲透系數(shù)不大于1.0×10-？cm/s和黏土層厚度不小于1.5m的要求，因此需要采取人工材料進(jìn)行環(huán)保防滲，并按照《土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(550290一2014)的規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。參照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB18599一2001)，干堆場的水平防滲結(jié)構(gòu)有單層襯里結(jié)構(gòu)、復(fù)合襯里結(jié)構(gòu)和雙層襯里結(jié)構(gòu)3種，結(jié)合場區(qū)現(xiàn)場踏勘情況，同時(shí)參考國內(nèi)同類型赤泥堆場的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目防滲結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用“0.5m黏土保護(hù)層十2mm厚HDPE膜”復(fù)合襯里防滲結(jié)構(gòu)。
庫盆處理
庫區(qū)位于溶蝕緩丘內(nèi)，場地地貌單元屬構(gòu)造、剝蝕及巖溶作用形成的低中山緩丘地貌類型，場地內(nèi)覆蓋層分布不連續(xù)，基巖露頭與覆蓋層交錯(cuò)分布，最高點(diǎn)是場地東北部，獅子梁山頭海拔826.0m,最低點(diǎn)是下游溝口地段，海拔635.5m,相對高差190.5m。場區(qū)內(nèi)無居民居住，基巖大部分裸露，植被較發(fā)育，斜坡地帶以灌木為主，僅低谷地帶有少量喬木分布。因干堆場采用全庫區(qū)鋪膜防滲，為滿足墊層料及HDPE防滲膜的鋪設(shè)要求，需要對作區(qū)進(jìn)行開挖處理，開挖原則如下：
(1)對整個(gè)庫區(qū)淺層開挖平整處理，對凸出的巖石進(jìn)行挖除；對不符合要求的覆蓋層進(jìn)行挖除或置換；對有溶溝、溶槽的地方需采用石渣回填、碾壓夯實(shí)方式進(jìn)行處理。平整處理后場地要求整體平順（按等高線曲率半徑不小于20控制），坡角原則上不陡于1：.5,不應(yīng)有明顯折坡，巖坡表面起伏高差不應(yīng)大于20cm。若受地形限制，無法將庫區(qū)開挖坡角控制在緩于1：2.5，那么需要對陡于1：2.5的邊坡區(qū)域的鋪膜方案進(jìn)行調(diào)整。
(2)耕植土的開挖及回填。庫區(qū)內(nèi)若有耕植土，為了避免不均勻沉降造成對防滲膜的拉裂，應(yīng)對根植土進(jìn)行挖除，并根據(jù)實(shí)際地形確定是否需要換填處理。
(3)石崖出露區(qū)域開挖及回填。對出露的石崖進(jìn)行挖除，并對石崖間高低不平的溝槽、陡坎利用開挖料進(jìn)行碾壓回填，使坡面平順，達(dá)到墊層鋪設(shè)要求。
(4)陡邊坡的開挖。對于坡角陡于1：2.5，無法滿足墊層鋪設(shè)及施工要求，對此區(qū)域進(jìn)行削坡處理為主。
本工程的大部分區(qū)域地形較陡，坡度大于37°，局部達(dá)到50°，若按照1：2.5的坡比控制進(jìn)行開挖，那么開挖工程量將十分巨大，為此根據(jù)實(shí)際地形情況，對不同區(qū)域采用不同的開挖方式，對于地形較緩的區(qū)域，可按1：2.5的坡比進(jìn)行控制開挖；對于較陡的坡，按1：1的坡比進(jìn)行開挖，當(dāng)按1：1進(jìn)行開挖完成后，無法進(jìn)行墊層施工，可采用噴射混凝土代替墊層；終了高程746.0m以上的邊坡按1：0.5的坡比進(jìn)行控制開挖并進(jìn)行噴錨支護(hù)處理。庫底及邊坡平整后，清除植物根系及石塊等尖銳物，填凹修凸，再鋪設(shè)土工膜，確保土工膜與庫底基礎(chǔ)層接觸良好。
邊坡防滲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（單位：mm）
三.土工膜錨固
HDPE膜在庫區(qū)邊緣進(jìn)行錨固，每間隔15m高差設(shè)置錨固平臺(tái)，寬度為2m,HDPE
膜在庫區(qū)內(nèi)的連接通過焊接完成，HDPE膜與混凝土通過HDPE多腳鎖進(jìn)行連接。在兩
側(cè)陡峭山坡上鋪設(shè)土工膜時(shí)，用止水橡皮和錨桿將其錨固在邊坡上，以防土工膜倒卷下
來。土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡的土工膜錨固結(jié)構(gòu)圖分別下圖見圖1和圖2。
圖1 土質(zhì)邊坡土工膜錨固結(jié)構(gòu)圖（單位：mm) 圖2 巖質(zhì)邊坡土工膜錨固結(jié)構(gòu)圖
