《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=【10-4Cco【tφγ-1[—tan2(45+φ!/2)e《πtanφ》。1]=9.2—5,(m)
【
—在分析滑坡特征后】改变排土工》艺以9?m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19m》26:m分层预压其显著的!。变,化是原?来单台阶50m[】<9+1《9+:。26=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 ?50421》-2007规—定“软土地基上【第一台阶不超过20!m~25m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”
《
— 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181》6m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
《
,