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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?Pat?a.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5mm细颗粒超过!。40%时易失稳;】当小:于,0.05《mm:的黏粒含量》超过1?。5,%~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;
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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!;,
】 (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:
】 (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
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(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3?m~5m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—);
【
, — 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》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
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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~20!m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
【
【 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
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】 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0.1m【m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 53》。95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1《0m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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