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24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
【
(!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;?
【 : (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
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
】
】(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
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《 : (?。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】
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—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~5m》。坝间距离按下式计算!
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, 式中L坝与!坝间距?(m);《
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— : , , 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
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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1m《~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448】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~2》0m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】
! 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
! 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【
《
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? 式中S滚石的!。滚动距离《(m);
!
! 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;
《
》 【。 u2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》.1mm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:120m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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