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?。7 排土场安【全防护
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7:.1 主动防护
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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
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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
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? 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
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, 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
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《 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
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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
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? :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”
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堆—载预压后强》度由太沙基固结强】度确定
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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);【
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】。 U土的!固结度;《
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《 : M有效】摩擦角函数;
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》 ? 《 H剪力作用下土!强度衰减《系数:;
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《 τ0!即为Cu;
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《 ? 》 ,Cv:。土的固结系数;【
— — : h地基土厚【度
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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H?2=10-4—Ccotφγ-1[!tan2(》45:+φ/2)e—πtanφ》1]:=,9.25(》m)
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:。 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19m26m】分层预压其显著的】变化是?原来单台阶50m】。[<9+19+【26=5《4(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
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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 50421】-2007规定“软!土地:基上第一台阶—不超过20m~25!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
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? 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1936—。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”《
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【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1816】。m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
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》 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
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》 ? 式中H《排土段高(》m);
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! 《α,单段土场坡面—角(°);
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】 t》固结时间《
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: 《其,他符号同前
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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
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