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7。排土場(chǎng)安全防護(hù)7、1.主動(dòng)防護(hù)7,1,1,縱觀排土場(chǎng)的治理乃至邊坡工程的滑坡、已發(fā)生的和潛在的不穩(wěn)定區(qū)，防治、基本思路或力學(xué)原理建立在減小滑動(dòng)力或增大抗滑力,表現(xiàn)為調(diào)控方法歸一為，砍頭壓腳，或消減推動(dòng)滑坡產(chǎn)生的物質(zhì)，減載,或增加阻止滑坡產(chǎn)生區(qū)的物質(zhì)，反壓,和減緩坡區(qū)坡度 削方減載。配套以防排水。地表截，排水溝,或支擋加固和改良.抗滑擋墻.抗滑樁 錨固。注漿改良，等.治理設(shè)計(jì)完全借鑒土、巖.邊坡方法、歸類(lèi)于被動(dòng)防護(hù)，屬事后控制。不得已而為之.面臨經(jīng)濟(jì)損失或生命安全、由于沒(méi)有找到一個(gè)安全和經(jīng)濟(jì)的平衡點(diǎn) 往往遭遇預(yù)案或?qū)Σ叽胧┎槐唤蛹{,或者措施實(shí)施后因沒(méi)有終止滑坡的繼續(xù)和根治潛在危害,而被礦山按自己的工程經(jīng)驗(yàn)修改得面目全非 甚至寧可修改排土線和規(guī)劃境界來(lái)規(guī)避調(diào)控方法的不確定性和結(jié)果未知性、研究表明.排土場(chǎng)過(guò)程及終了狀態(tài)下的穩(wěn)定性與排土工藝 排棄方式,堆置分段，排土順序。和地形。溝谷或坡地。及地基承載力密切相關(guān)、采用事先動(dòng)態(tài)控制措施，遏制。終結(jié)變形與破壞的啟動(dòng)、確保全過(guò)程安全，歸類(lèi)于主動(dòng)防護(hù)，屬事前控制，本規(guī)范的服務(wù)對(duì)象主要是排土場(chǎng)設(shè)計(jì)，同時(shí)亦具備對(duì)生產(chǎn)管理的指導(dǎo)和借鑒、因此.排土場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范編制中。為保證措施的適應(yīng)性和有效性并考慮生產(chǎn)的可接納度、將安全防護(hù)分為主動(dòng)防護(hù)和被動(dòng)防護(hù) 主動(dòng)防護(hù)是排土場(chǎng)規(guī)劃和施工圖設(shè)計(jì)階段提出的設(shè)計(jì)預(yù)案.被動(dòng)防護(hù)則是生產(chǎn)階段基于排土場(chǎng)病害特征提出的治理對(duì)策.本節(jié)主要討論的是主動(dòng)防護(hù),歸納總結(jié)分析排土場(chǎng)破壞特征機(jī)理 軟弱地基,復(fù)雜地形.陡傾是滑坡和滾石等災(zāi)害的主要因素。確保建 構(gòu).筑物變形,影響結(jié)構(gòu)功能性。和應(yīng)力 超過(guò)極限強(qiáng)度后的安全失穩(wěn) 安全是工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)的基本要求，這對(duì)土場(chǎng)上部有建、構(gòu)，筑物時(shí)是適用的 但冶金礦山排土場(chǎng)工程安全威脅的對(duì)象是土場(chǎng)上部工程機(jī)械和坡腳影響范圍內(nèi)的村莊,交通設(shè)施及建。構(gòu)、筑物 就排土場(chǎng)而言.自身散體結(jié)構(gòu)及其功能上應(yīng)允許變形和裂縫的出現(xiàn)。沒(méi)必要也不可能限制，畢竟全過(guò)程變形歷時(shí)多年才能完成、且沉降系數(shù)高達(dá)1，1,1、2,并伴隨裂縫產(chǎn)生 因此區(qū)別于建筑邊坡。基于對(duì)周邊環(huán)境的影響后果 程度和范圍，從排土場(chǎng)邊坡與基底的相互作用機(jī)制出發(fā),采用允許變形的設(shè)計(jì)原則和可終止破壞的理念。符合經(jīng)濟(jì)性與安全性兼顧的要求 穩(wěn)定性調(diào)控應(yīng)弱化功能性、安全性。適應(yīng)性不強(qiáng)的被動(dòng)措施，結(jié)合排土過(guò)程.采取料源控制 推進(jìn)方式等事先主動(dòng)調(diào)控，疏導(dǎo)界面排水,合理使用排土空間。調(diào)整土場(chǎng)生成過(guò)程的時(shí)空關(guān)系 控制排土速度 確保過(guò)程安全和終了狀態(tài)穩(wěn)定，排土體荷載作用下 軟弱地基由于壓縮性大、孔隙比大,滲透性小、強(qiáng)度低.宏觀上表現(xiàn)為豎向壓縮變形 水平向擠出變形的剪切破壞,設(shè)計(jì)或既有規(guī)范要求清除或改良加固軟弱地基或減小排土高度 減少容量 帶來(lái)很大投資和犧牲排土空間。難以為礦山所接受.堆載預(yù)壓提高,地基承載力.的機(jī)理.一是排出土體中的孔隙水而固結(jié).有效應(yīng)力增加、一是密實(shí)土體減小孔隙率、土體顆粒重新排列和充填而提高骨架結(jié)構(gòu)提高抗剪強(qiáng)度 因此控制排土場(chǎng)第一臺(tái)階高度，預(yù)壓地基.提高 地基承載力。并將第一臺(tái)階作為后續(xù)臺(tái)階的、基礎(chǔ).堆載預(yù)壓后強(qiáng)度由太沙基固結(jié)強(qiáng)度確定、式中.σ1.在外壓力P作用下、土層中某點(diǎn)的最大主應(yīng)力增量，kPa，U,土的固結(jié)度.M、有效摩擦角函數(shù) H,剪力作用下 土強(qiáng)度衰減系數(shù),τ0,即為Cu、Cv 土的固結(jié)系數(shù)。h,地基土厚度。尖山鐵礦南排土場(chǎng)地基濕陷性黃土下伏粉質(zhì)黏土、粉土等。確定的第一臺(tái)階堆高為,H2 10 4Ccotφγ，1、tan2，45，φ.2，eπtanφ.1.9,25，m,在分析滑坡特征后 改變排土工藝。以9m高廢石作為預(yù)壓荷載。堆放在黃土地基上，以密實(shí)土體改善黃土骨架結(jié)構(gòu).達(dá)到提高抗剪強(qiáng)度的目的,進(jìn)一步,依次按19m。26m分層預(yù)壓、其顯著的變化是.原來(lái)單臺(tái)階50m.9、19.26,54，m。就發(fā)生地基整體剪切破壞、牽引上部土場(chǎng)坐落滑移的現(xiàn)象基本消失,成功的關(guān)鍵在于 在這種軟弱地基上，控制第一臺(tái)階高度.作為地基預(yù)壓荷載、可提高地基強(qiáng)度、并將第一臺(tái)階作為后續(xù)臺(tái)階的。基礎(chǔ)、依次類(lèi)推 基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)、為保證第一臺(tái)階的穩(wěn)定性 避免其變形和破壞可能引起整個(gè)土場(chǎng)的松動(dòng)和破壞，現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有色金屬礦山排土場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范，GB 50421.2007規(guī)定,軟土地基上第一臺(tái)階不超過(guò)20m、25m.當(dāng)基底為傾斜的砂質(zhì)黏土,不應(yīng)大于15m.是符合工程實(shí)際的、控制第一臺(tái)階高度.以其預(yù)壓地基提高強(qiáng)度的調(diào)控機(jī)制,是空間效應(yīng)和太沙基1936年就提出的有效應(yīng)力原理的完美結(jié)合、這也是。巖土力學(xué)來(lái)源于實(shí)踐，服務(wù)于工程 所應(yīng)走的技術(shù)路線 7 1。2,排土場(chǎng)利用溝谷或坡地上形成,工程實(shí)踐往往追求路線最短和就近原則、由近及遠(yuǎn)推進(jìn).形成了排土場(chǎng)的單臺(tái)階式,多臺(tái)階覆蓋式和多臺(tái)階壓坡腳式,也造就了隨處可見(jiàn)的潛在危害.如黃土梁側(cè)壁凌空,坡腳底鼓環(huán)境土無(wú)約束.牽引上部土場(chǎng)坐落滑移 或側(cè)向擠壓基礎(chǔ)坡趾導(dǎo)致滑移底鼓.其結(jié)果是.排土作業(yè)終止，采取被動(dòng)措施,削方減載 來(lái)調(diào)控安全。得不償失,排土場(chǎng)形成過(guò)程中就合理使用排土空間.完全可以實(shí)現(xiàn),無(wú)為而治，合理使用排土空間表現(xiàn)在三個(gè)方面。一是針對(duì)同一排棄點(diǎn)不同高差關(guān)系、自下而上。形成多臺(tái)階覆蓋式,二是針對(duì)同一排棄點(diǎn)不同平面位置關(guān)系，由遠(yuǎn)及近。這兩者利用巖土固結(jié)理論，前者是固結(jié)壓力、后者是固結(jié)時(shí)差.目標(biāo)是形成穩(wěn)定坡腳。三是針對(duì)多個(gè)平面排棄點(diǎn)，對(duì)稱(chēng) 均勻推進(jìn),對(duì)稱(chēng)加載，避免偏壓、7。1、3 排土空間合理使用包括控制排棄順序 調(diào)整自身組構(gòu)分級(jí).分層，避免因排土強(qiáng)度的不均衡性和排棄巖性的差異而形成水平或傾斜的軟弱結(jié)構(gòu)層.水平分層導(dǎo)致豎向滲透性改變,出現(xiàn)暫時(shí)飽和特征,導(dǎo)致上層滯水 兼之濕化和破碎協(xié)同作用后,孔隙率和滲透性降低,誘發(fā)弱層形成 這一點(diǎn)在安太堡排土場(chǎng)滑坡得以充分證實(shí) 受巖性和密度 形狀和尺寸的影響，廢石沿坡面滑。滾及分選導(dǎo)致的傾斜分層 是其自組織過(guò)程導(dǎo)致順層的巖，土交錯(cuò)面 傾角大致等于自然安息角。局部滑坡明顯的順層擦痕傾角可充分證實(shí)這種傾斜分層的危害 因此宜對(duì)不同巖性廢石料采取分區(qū)跳躍點(diǎn)排法.防止貫通的弱面形成。7、1.4、由于排土方式和地形限制.實(shí)際的排土過(guò)程往往曲線推進(jìn)，在追求最大容量時(shí).其坡面以平面凸形體現(xiàn)、在排土速度過(guò)快時(shí)，垂直面往往突破常規(guī)的平直坡面而在中上部突凸,其結(jié)果是導(dǎo)致平臺(tái)沉降過(guò)快的局部坍塌隨時(shí)發(fā)生，如峨口鐵礦1816m排土臺(tái)階.其關(guān)鍵原因除了空間凸形的分散作用.也與作業(yè)面狹小,排土線長(zhǎng)度過(guò)短、導(dǎo)致排土速度，強(qiáng)度 過(guò)快相關(guān)、因排棄強(qiáng)度過(guò)大造成平臺(tái)沉降過(guò)大或直線形土場(chǎng)局部坍塌、因此控制排土線的推進(jìn)速度,單位時(shí)間。單位排土線長(zhǎng)度的廢石流量。則是保證平臺(tái)作業(yè)安全的關(guān)鍵,推進(jìn)速度根據(jù)單位時(shí)間，單位排土線長(zhǎng)度的廢石流量確定、確保排土料固結(jié)度能滿(mǎn)足平臺(tái)穩(wěn)定.單段排土速度可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)分析、或由式,7 估算.式中，H，排土段高，m,α、單段土場(chǎng)坡面角,t 固結(jié)時(shí)間、其他符號(hào)同前,7.1，5,溝谷型及地形坡度較大的排土場(chǎng)容易發(fā)生滑坡與滾石災(zāi)害、且具有沿接觸面滑坡的潛在危害,一般需要考慮設(shè)置堆石壩.堆石壩壩基及壩體下部宜采用剛性設(shè)計(jì)，防止發(fā)生接觸面滑坡危害，上部可采用鋼筋籠護(hù)坡。