:
7 排—土场安全防护
】
—。
7?。.1 《主动防护《
:
7【.1.1《 纵观排土场的】治理乃至边》坡工程的滑坡(已】发生的?和潜在的不稳定区)!防治基本思路或【力学原理建立在【减小滑?。动力或?增大:抗滑力?表现为调控》方法归一为“—砍,头压脚”或消减【推动滑坡产生—。的物质(减载)【;或增加《阻,止滑:坡产生区的物—质(反?。压):和减缓坡区坡—度(:削方减载)配套以防!排水:(地表截、排水沟)!或支挡加固和—。改良:(抗滑挡《墙、抗滑桩、锚固、!注浆改良《),等,治理设计完全借【鉴土(岩)边坡【方法归类于被—动防护属《事后控制不得已而】为之(面《临经济损《失,或生命安《全,)由:于没有找到一个安】全和经?济的平衡点》往往遭?遇预:案或对策措》施不被接纳或者措】施实施后因》没有:终止滑坡的继—。续和根治《潜在危?害而被矿山按自己】的工程经《验修改得面》目全非?甚至:宁,可修:改排:土线和规《划境界来规避调控方!法的不确定性和结果!未知性
—
》 研究表明排土】场过程及终了状态】下的稳定性与排土工!艺(排弃方》式,、堆:置,分段、排土顺—序)和地《形(沟谷或》坡,地)及地基承载【。力密切相关采用事】。先动态控制措施遏制!、终结变形与破坏的!启动确保全》过程安全归类—于主:动防:护属事前控》制
?
】本,规范的服务对象主】要是:排土场设计同时亦具!备对生产管理的指导!和借鉴?因此排土《场设计规范》编制中为保证—措施的适应性和【有效性并考虑生【。产的可接纳》度将安全防护—分为主动《防护和被动防护
】
?
主【动防护?是排土场规划和施】工图设计《阶段提出的》设计:预案被?动,防护则?是生产阶段》基于排?土场:病害特征《提出:的治:理对策本《。节主要?讨论的?。是主:动防护归纳总—结,分,析排土场破》。坏特:征,。机理软?弱地:。基、复杂地形、陡】倾是滑坡和滚石等灾!害的主要因》素
:
《
《 确保建(构—)筑物变形(—影响结构功能性)和!应力(超过极限【强度后的安全—失稳)安全是工【。程结构?可靠:性设计的《基本要求这》对土场上部》有建(构)》筑物:时,是适用的但冶金【矿,。山排:土场工程安全威【胁的对象是土场上】部工程机械》和坡脚影响范围内的!村,。庄、交通设施及建(!构):筑物就?排土场?而言自身《散体结构及其功【。能上应允许变形和裂!缝的出现没》必要也不可能限【制毕竟全过程—变,形历时多《。年才能?完,成且:沉降系数高达1【.1~1.2并伴】随裂缝产生》
》
因此区】。别于建筑边坡基于对!。周边环境的影响后】果(程度《和范围)从排土场边!坡与基底的相互【作用机制出发—。采用允许变形—的设计原则和可【终止破坏的理—念符合经济性—与安全性《兼顾的要求稳定【性调控应弱化功能性!、安全性、适应【性不强的被动—措施结合排》土过程采取》料源控制、推进方式!等事先主《动调控疏《导界面排水合—理使用排土空—。间调整土场生成过】程的时空关系—控制排土速》度确保过程安全【。和终了状态稳—定
《
,
: ? 排土?体荷载作用下—软弱地?。基由:于压缩性大、孔隙比!大、渗透性小、【。强度低宏《观上表现为竖向【压缩变?形水平向挤出变形的!剪切破?坏设计?。或既:。。有规范要求清除或】改良加固软》弱地基或《减小排土《高度:(减少?容,量,),带来很?大投资和牺》。牲排:土空间难《以,为矿山?所接受
》
,
? 《堆载预?。压提高“地基承【载力”的《机理:一是排出土体中的】孔隙水而固结有【效应力增加;一是密!实土:体,减小孔隙率土体【颗粒重新排列和充】填而提高骨》架结构提《高抗:剪强度因此控制【排土场第一台阶高度!预压地基提高“地基!承载力”《并将第一台阶作为后!续台阶的“基础”
!。
】 堆载?预压后强《度由太?沙基固结强》度确定
】
【。
【 式中△σ1在!外压力P作用下土层!中某点的最》大主应力增量(【kPa);
】
【。 , ? U土的固—结度:;
! M!有效摩擦角函—数;
【
》 H【剪,力作用下《土强度衰《减系数;
—
— ? 》τ0:即,为Cu?。;
! : Cv】土,的固:结系数?;
【 】。 h地基土—厚度
《
尖!山铁矿南排土场地基!湿陷性黄土下伏【粉,质黏土?、粉土等确定—。的第一台阶堆高为】H2=10-4【Ccotφγ—-1[tan2(】45+φ/2)【eπtanφ1【]=:9.25(m—),
:
— 在分析滑坡特征!后改变排《土工艺以9m高【废石作?为预压荷载堆放在黄!土地:。基上以密实土体改】。善黄土骨架结构【达到提高抗》剪强度的目的进一】步依次按19m2】6m分层《。预压其显著的变【化是原来《单台阶50》m[<9+19+2!6=54(》m)]就发生地基整!体剪切破坏牵引上部!土,场坐:落滑移的现象—基本消失《成,功的关键《在,于在这种软弱地基上!控制第一台》阶高:度作为地基》预压:。荷载:可提高地基强度【并将第一台阶—作为后续台阶的“基!础”依次类》。推
》
—基于经?验数据?总结为保证第一台】阶的稳定性避免【其变形?和破坏可能引—起整个土场的松动和!破坏现行国家标准】。有色:金属矿山排土场【设计规范GB—。 5:0421《-2007规定【“软土地基》上,第一台阶不》超过20m~2【。5,m当基?底为倾?斜的砂质黏》土不应大《于15m”是符合】。工程实际的
】
》 控?制第一台《阶高度以《其预:压地基提高强度的】调控机制是空间效应!和太沙基193【6年就提出的—有效应力原理的【完美结合这也是“】岩,土,力学来源《。于实践服务于工【程”所应走的—。技术路线
!
7:.1.2 排土场!利用沟谷《或坡地上《形成工程实》践往往追求路线最】短和就近原则—由,。近及远推进》形,成了排土场的单台阶!式、多台阶覆盖式】和多台阶压坡脚式】也造就了随处可见的!潜在危害如》黄土梁侧壁凌空坡】脚底:鼓,环境土无约束牵引】上部土场《坐落滑移《;或侧向挤压基础坡!趾导致滑移底鼓其结!果是排?土作业终止采取【被动措施(》削方减载)来调控安!全得不偿失排—土场:形成过程中》就合理使用排土空间!完全可以《实现“无为而治”
!
【 合理使用排土空!间,表现在三个方面一是!针对同一排弃点不同!高差关系自下—而上形成多台—阶覆盖式;二—是针对同一排弃点不!同平:面位置关《系由远及近这两者】利用岩土固结理论前!者是固?结,压力后者是固结时差!目标:是形成稳定》坡脚三是针》对,多个平面《排弃点对称、均匀】推进对称加载避免偏!压
《
,
7.1.3【 :排土空间合理—使用包括控》制排弃顺序调整【自身组构分级、分层!避免:因排土强《度的不均衡性和排】。。弃岩性?的差异而形成水平或!倾斜:的软弱结《构层:水平分层导致竖【向渗透性《改变出现暂时—饱和特征《导致上层《滞水兼之湿化和【破,碎协同作用后孔隙】率和渗透性降—。。低诱发?弱层:形成这一《点在安太堡排土场滑!坡得以充分证实;受!岩性和密度、—形状和尺寸的影【响废:石沿坡?面滑、滚及分选导致!。的倾:斜分层?是,其自组?织,过程:导,致顺层的岩》、土交?错面:。倾角大致等于自然安!息角局部滑坡明【显的顺层《擦痕倾?。角可充分证实这【。种,倾斜分层的危害因】此宜对不同岩性废】石料采取分区跳【跃点排法防止贯通】的弱面形成
】
:
7.?1,。.4 由于排【土,。。方式:和地形限制实—际的:排土过?程往:。往曲线推进》在追求最大容量时其!坡面以平面凸形【体,现;在排土速度【过快时垂直面往往】突破常?规的平?直坡面而在中上【部突凸其《结果是导致平—台沉降过快的—。局部:坍塌:随,时发:生如峨口《铁矿18《16m?排,土台阶其关键原因】。。除了空间凸形的分】散,作,用也与作业面狭小(!排土线长度过—。短):导致排土速度(强度!)过快相关因排【弃强度过大造成【平台沉降《过大:或,直线形土场局部【。。坍塌因此控》制排土线的推进速度!(单位时间》、单位排土线长【度的废石《。。流量)则是保证平】台作业安全的关键】
,
《
推进【速度根据单位时间、!单位排土线长度的废!石流量确定确保排】土料固结度能满【足平台稳定单段排】土速度可通过—现场:监测统计分》析或由式(7)【估算
?
—
【 :式中H排土段—高(m);
!
? 【。。 α单《段土场坡《面角(°《);
【
, : ? 》t固结时间
【
,
:
, 其》他符号同前》
》。
7.1.5 【 沟谷型及地形坡】度较大的排土—场容易?发生滑坡《与滚石灾《害且具有《沿接:触,面滑:坡的潜在危害一般】需要考虑设》置堆石坝堆石坝坝】。基及坝体下部宜【。采用刚性设计防【。止发生接触面滑坡危!害上:部可采用钢》筋,笼护坡
》