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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?；蛟黾幼柚够庐a(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)。確保全過程安全 歸類于主動(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)，沒必要也不可能限制、畢竟全過程變形歷時(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)生成過程的時(shí)空關(guān)系、控制排土速度，確保過程安全和終了狀態(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，也造就了隨處可見的潛在危害。如黃土梁側(cè)壁凌空.坡腳底鼓環(huán)境土無約束 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,來調(diào)控安全、得不償失、排土場(chǎng)形成過程中就合理使用排土空間,完全可以實(shí)現(xiàn)、無為而治,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 均勻推進(jìn),對(duì)稱加載。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)度過短,導(dǎo)致排土速度、強(qiáng)度.過快相關(guān) 因排棄強(qiáng)度過大造成平臺(tái)沉降過大或直線形土場(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)度能滿足平臺(tái)穩(wěn)定。單段排土速度可通過現(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,