7.3【 排土场》灾害防治
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—7.3.1 — 泥石流指斜—坡上:或沟谷?中大量的松散—固体料在水的作用下!形成含有泥、砂【、,石的固、液相颗粒】流体(流体的体积】密度:一般:在1.2《L/m3~2.【3L/m3)大规模!向下游方向运动(】滑移、?。流动)的现》象常在暴雨(或【融雪、冰川、水体】溃决)激发下产【生矿山泥《石流:是山地沟槽或—河谷在暂时性急水】流与流域《内大:量土石相互作用【的洪流?。过程和现《象其特点是》。过程短?暂、:发生:突然、结束迅速【、复发频繁根据其】产生的成因泥石流】基本可划《分为:两种类型《即水力型和》土石型泥石流的形】。成,必须同时具备—三,个条件纵坡降—较大而易于集水【的沟谷地形地貌【。丰富的可移动的松】散固体物质充足的】降水美国Pata】.M:.道格拉斯对美国2!4个露天矿排—土场稳定性研究【所得观测《资料表明《排土场?中小于5m》m细颗粒超过40】%时易失稳;当【小于0.05—mm的?黏粒含?量超过15%~【20%降水作—用下排土场》滑坡:会转化为泥石—流因此?本规范在排土—场泥:石流防治中规定了】从纵坡降《、细粒含量与—料源含水量等方【面的预防措施
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— (:1)设置《多级坝体控制主【沟谷:纵坡降在《启动坡段坡脚选用大!块废石?设,。立拦截堤《。运动停淤区域构筑】多级平坝增强沟库的!阻抗因素使泥石【。流态返?回准泥石流态;【
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, 《(2)?表土剥离岩》土,宜分排可减少—排土过程《中的粉化细》。。粒含量尤其是—黏粒含?量;
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!(3)排渗》盲沟、?泄流基底等措施调控!疏,导排土场和地基接触!界面可以防止松散】体的:饱和并减《少,排弃:物料:的湿化及泥化作用】;
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? : (4)有丰富水!源的排土场》应采取的泥石流【防治工程因为有大量!松散物质《堆放的陡坡场地如】。具,。有形成泥石流的水】源和动力《容易出现滑塌、【崩,。坍控制工程措施【不当将引发泥—石流从而破》。坏,环境危及人民生【命财产安《全为贯彻“以—防为主?防治结合”》的方针特规定了【排土场类似情况【必须采?取,坡脚:防护或?拦碴工?程
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7.3.【。2, 形成滑》坡、坍?塌、沉陷《、泥石流等危险【级土:场的关键原因主【要,是,软弱地?基承载力较》低、堆?置,参数或排《土工艺不合理—病级:土场危?。险性较大不仅—危及土场自身排土】作业安?全还:会严:重危:及坡脚范围的建【(构)筑《物及重要设施安全因!此设计中应分别予以!处理防治
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》。 (1)—地基承载《力较低时上部堆载作!用下特别是土—。场废:石荷载超过》地基承?载力会发生》地基底鼓进而—牵引上部土》场滑:坡,应通:过清理?软土:层或其他主动—加固、地基改—。。良等措?施处理
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】(2)排土场的【形成是一个动态的】过程其?稳,定性随时间和空【间变:化受:堆置参数和排土【工艺控制《工程实际中排—土场:单台阶自然安息角受!废石物料的自身组构!控,制难以人为调整【设计中应根》。据造成病害的关【键原因通过优—。化,堆置参数特别是【。排,土段高来调整自身的!固结变?形减:少排:土场对?地基的作用》荷载;通过》调整排土平台宽【。度来控制排》土场:整体边坡角确定【排土工艺时应以【安,全稳定为前提兼顾】。排土:经济的合理性充分】。考虑采场开拓—运输系统要求在排】土场稳?定性不能《。得以保证特别是场】。。地的:地形复杂及地—基软弱时《宜采用由远及—近或自下而上的排土!工艺
】 : , (3?)对冶金矿山而言排!土场大规模滑坡、远!距离流滑《及泥石流是后果影】响,最大的病害》类型甚至是灾难性】的控制?排土场出现大规模】。滑坡特别是防止【远距离流滑及泥石流!发生是排土场病害防!治的重点由》于排土场的永久存】在特:征本规范强调了【应建立泥《石流:拦挡措施主》要是考虑到排土场形!成,过程中的《不可:见因素等在》设计:。阶段对控制》措施的预防性考虑通!过在建?设阶段实施包括谷坊!坝、格栅坝》和堆石坝等泥石流拦!挡措施虽《然,不能:从根本上《改变:泥石流的形》成但:可以控制其》。危害:范围
】 ?。 (4?),排土场重大危—险源主?要包:括排土平《台顺坡、高度过大及!排水措施不》全从设计《角度而言关键是【高台阶、高》强,度排土?导致的排土场过度】沉降进而《发生:排土机械《的侧翻及地》。表径:。流的下渗《以及平台《顺坡兼之排》水措施不配套导致】排土场斜坡》面冲刷产生坡面型泥!石流因此对这些影响!。排土场稳定的因素】关键在于水的控制设!计阶段应规》定排土平台的反坡坡!度、设置平》台排水沟和平台表层!防水措施、控制排土!线推进速度等
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》 , (5)《地表降雨及》地下渗?。流严重?影响排土场的稳【定性:随着基本条件(场】地坡度、颗粒—级配、废石岩性【等):的不同水的作—用程度不同通过【对土场疏干、基【。。底泄流通畅加固、】修复排洪工程—。可以将土场》的安全等级进行【不同程度的》改善
! 本条》中提到的拦》碴工程有下述三种】。类型:其设置应按排土【设防范围及落石弹】跳轨迹选定》其中坡?脚挡土墙与建筑工】程挡土?墙大同小异修—建在排土场坡—脚处的砌石或—混凝土?挡,墙其结构形式有重】力式、衡重》式、折背式、—悬臂:式,拦碴坝的结构形式】有土:坝、:堆石坝、浆砌石【坝、竹笼坝拦碴坝】通常是一沟》。一坝:将疏松泥石全部拦入!。坝内只许《水流通过对于携带大!量泥石砂危》害的沟谷可以采用】多级低矮《拦挡坝(《俗称谷坊坝)予【。。以拦截拦挡坝的【作用:有三拦蓄泥砂、石】块;防止沟床下【切和谷?坡,坍塌;平《缓纵坡?减少泥石流》流速拦挡坝》高,、坝间距离根据泥石!。流沉物?多少和沟床地形条】件而定阶梯形—拦挡坝?高一般为3m—~5:m坝间?距离:按下式计算
】
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《
式】中L坝与坝间距(m!);
【。
】 H坝高(m】);
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《 》 I0《原河床坡度;
!
! 《I回淤坡度
】
— 多级拦《挡坝:主要功能并》不是用坝拦截所【有罔体流涌物而【是,形成具?有一定坡度》的台阶为有效沉【积,创,造可靠的条件使水】土流失减《少到最低限度在【沉积量不多、人烟】稀少的泥石流沟亦可!以考虑分批设坝分期!加高措施《
! 为防?止小规模《滑坡对山《沟下方造《成的危害应设—置抗滑支挡构筑物】。如重力式《抗滑挡土墙》、抗滑石垛等在排】土场使用中若发现】有滑动活动的—迹象时应立即进行】位移、地下水动【态观测并结合—其他有关资料一起综!。合分:析提出正确》的整治方案在进【行滑坡推力或滑【动面稳定性验—算,时需:要的计算指标有【滑坡体的土体容【重(γ)、土体黏】聚力(C)与内【摩擦角(φ)根【据滑坡性质和材【料来源可以》采用重力式抗滑挡土!墙、干砌片》石垛、钢筋》混凝土抗滑》桩,等支挡建筑物挡土墙!墙型有仰斜式、【俯斜式、直立式、折!背式采用何种墙型宜!根据滑坡稳定—状态、地形地—质条件、地方材【料、土地利用等【因素确定抗滑挡土墙!墙高不宜《超过:。8m否则应采用【特殊形式挡土墙土】质滑坡基础埋置【深度应在滑动—面以下1《m~2m
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7.3.3— :排,土场的坍塌与—沉陷属于排土场运】行过程中的正常现象!一般通?过调整排土顺序【、控制排土强度降】低排:土场细粒土的混入并!通,过监测?手,段进行控《制设计中应在安全管!理要:求中予?以说明但对》。。于阶段高度大、场】地条件?复杂的?排土场?应按照滑坡》防治措施进行防【治
7.!3.4 正交试验!分析表明影响滚石运!动加速度的因素依次!为边坡坡度》、滚石形状、边【坡覆盖?层特征、坡面长度】、滚石质量及块体初!始启动方式;边坡】。。。覆盖层?和植被特征对滚石碰!撞速度恢复系数有较!为显著的影》响从排土场特征而言!散体:坡面消能作用较大】滚石碰撞速度恢复系!数影响?显著规范编制阶段在!峨口铁矿《和昌:盛铁矿完成滚石试验!并进行长期滚石【散,落范围统计综合锦】屏一、二级电站44!8次滚石现场试验】、冶金?系统:和,煤炭系统《的试验成果认为滚】石的影响距离与排】土场边?坡堆置?高度呈?。线形变?化规律随堆》高,的加:大滚:石距离减小》99.1%的—滚,石在排土场坡脚自】然边坡上16m~】20m?。范围内停止滚—动因此利用消能作】用机理设置坡—。脚防护(坡》脚挡碴墙、拦—碴坝)工程等—。措,。施对高陡自然沟谷排!土场设置一级或多级!挡砂堤(坝)—可有效减少滚石【对下游的危害
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规!范,编,制过:程中强调基于—消能效应限制滚石】散落(影响)范围】因而规范中》强调坡脚下应留【有安全距离挡碴墙】或拦:碴坝宜采用钢筋笼片!石结构确《。。保变形和结构的柔性!。消能作用《且坝顶?高出撞点的安—全高度?不小于1m以解【决部分块体弹跳【
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— 需要说明的是【钢筋混?凝土结构的坡脚防护!工程对?陡倾地形下》的,排土场行之》有效的基《本原理在于其—岩桥效应将陡—倾地基-排土体接触!面的大规模的整【体滑坡形态转—化为只能发生小【规,模的排土本体滑坡】形态:因此规定当滑坡对】山沟:下方:可能造成危害—时应:设置如中立式抗滑挡!。。土墙、抗滑片石垛或!抗滑桩等抗》滑支挡?构,筑物
》
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? 滚石在地【面上的滚动》距离滚石在地面上】停止时至排》土场坡底线的距离】与排:土场:高度、坡面角、【排土场坡面上的【岩石块度、》岩块形状及其物【理力学?。性质:(即坡面《平均阻力系数)【、地:面地形倾角和地【。面平均运动阻力系数!有关即
》。
!
》式中S?滚石的滚动距离(】m):;
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》 : :。 H滚石》降落的垂高即—土场段高(m);
!。
】 》 α排土场坡面角!(°);
!
— 》D滚石块度》;,
《
— j滚石!形状系数;
】
《 【。 u1《坡面平均《运动:阻力系数;
【
【 — θ地?面地:形倾角度;
!。
》 , 》 u:2地面平均运—动阻力系数
】
《 : 滚石?的滚动距离与排土场!边坡坡脚处原—地面坡度息息相【。关而堆?。置高度影响》并不明显因此从【。对周边影响的控【制出发本规范对于滚!石出界给《出,了采取挡石坝的【要,求规定挡石坝具有】排、泄水功》能考虑?矿山排土场坡脚大】块废:石较多可《就地取材《本规:范推荐采用土石坝或!钢筋笼片石墙坝体材!。料要求?。选用质地致密具有较!高抗压强度、抗【水性和抗风化能【力的岩块粒》径小于0.》1,mm的颗粒含量不】宜超过?5%挡石坝的—高度与宽《度可根据地形条件参!照现行行业标—准,碾压式土石坝设计】规范:DL/T 》。5395由》设计确定《并进行?抗滑稳定《、渗透?。稳定、应力》和变形验算》
7.3!.5 本条为强制!条文沟谷《是指介于《两个自然山梁之【。间的:凹地按沟谷的—大小和发育》形态可分为四种主】要类型?细沟、切沟、冲沟、!坳沟(?干谷)沟谷型排土】。场是矿山排土场最常!见的形式排土场【堆,置,高度大于《12:0,m时在强降》雨,条件下极易产生【泥石流和滑坡灾害因!此出于对《下游设施的保—。护要求必须在—排土场底部》(坡脚)设置—堆石:坝来提高排土场稳定!性和降低泥石—流,灾害的?风险堆石坝的高度应!取排土场最下部台阶!高度的?1/8~1/—6但不得小于10m!自然沟谷坡度—。大于12°的沟谷区!(地形坡度》大于12°沟—谷属于复杂场地【)其堆?石坝的?高度应取上限—值,
! ,对于堆?置高度小于120】m的排?土场:可根据下游设—施的安全要求等级】、地形条件、—地基条件按》本条要求执行—其堆石坝高度应通】过稳:定性计算分析—后确定
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