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7.3.排土場災(zāi)害防治7，3。1 泥石流指斜坡上或溝谷中大量的松散固體料在水的作用下形成含有泥 砂 石的固.液相顆粒流體、流體的體積密度一般在1、2L m3,2 3L m3，大規(guī)模向下游方向運動.滑移 流動，的現(xiàn)象、常在暴雨 或融雪、冰川,水體潰決、激發(fā)下產(chǎn)生,礦山泥石流是山地溝槽或河谷在暫時性急水流與流域內(nèi)大量土石相互作用的洪流過程和現(xiàn)象.其特點是過程短暫,發(fā)生突然，結(jié)束迅速，復(fù)發(fā)頻繁 根據(jù)其產(chǎn)生的成因.泥石流基本可劃分為兩種類型、即水力型和土石型、泥石流的形成必須同時具備三個條件、縱坡降較大而易于集水的溝谷地形地貌。豐富的可移動的松散固體物質(zhì)。充足的降水，美國Pata,M 道格拉斯對美國24個露天礦排土場穩(wěn)定性研究所得觀測資料表明,排土場中小于5mm細顆粒超過40，時。易失穩(wěn)。當(dāng)小于0.05mm的黏粒含量超過15,20,降水作用下排土場滑坡會轉(zhuǎn)化為泥石流。因此本規(guī)范在排土場泥石流防治中規(guī)定了從縱坡降、細粒含量與料源含水量等方面的預(yù)防措施、1。設(shè)置多級壩體控制主溝谷縱坡降.在啟動坡段坡腳選用大塊廢石設(shè)立攔截堤。運動停淤區(qū)域構(gòu)筑多級平壩.增強溝庫的阻抗因素。使泥石流態(tài)返回準泥石流態(tài)。2,表土剝離巖土宜分排.可減少排土過程中的粉化細粒含量、尤其是黏粒含量。3.排滲盲溝、泄流基底等措施調(diào)控疏導(dǎo)排土場和地基接觸界面，可以防止松散體的飽和.并減少排棄物料的濕化及泥化作用、4。有豐富水源的排土場應(yīng)采取的泥石流防治工程 因為有大量松散物質(zhì)堆放的陡坡場地。如具有形成泥石流的水源和動力。容易出現(xiàn)滑塌.崩坍.控制工程措施不當(dāng)將引發(fā)泥石流 從而破壞環(huán)境，危及人民生命財產(chǎn)安全 為貫徹。以防為主。防治結(jié)合、的方針，特規(guī)定了排土場類似情況必須采取坡腳防護或攔碴工程.7、3,2，形成滑坡，坍塌、沉陷,泥石流等危險級土場的關(guān)鍵原因主要是軟弱地基承載力較低。堆置參數(shù)或排土工藝不合理。病級土場危險性較大,不僅危及土場自身排土作業(yè)安全，還會嚴重危及坡腳范圍的建.構(gòu)。筑物及重要設(shè)施安全、因此設(shè)計中應(yīng)分別予以處理防治、1 地基承載力較低時，上部堆載作用下。特別是土場廢石荷載超過地基承載力,會發(fā)生地基底鼓進而牽引上部土場滑坡、應(yīng)通過清理軟土層或其他主動加固.地基改良等措施處理。2,排土場的形成是一個動態(tài)的過程 其穩(wěn)定性隨時間和空間變化 受堆置參數(shù)和排土工藝控制,工程實際中,排土場單臺階自然安息角受廢石物料的自身組構(gòu)控制。難以人為調(diào)整,設(shè)計中，應(yīng)根據(jù)造成病害的關(guān)鍵原因，通過優(yōu)化堆置參數(shù) 特別是排土段高來調(diào)整自身的固結(jié)變形，減少排土場對地基的作用荷載.通過調(diào)整排土平臺寬度來控制排土場整體邊坡角 確定排土工藝時 應(yīng)以安全穩(wěn)定為前提。兼顧排土經(jīng)濟的合理性,充分考慮采場開拓運輸系統(tǒng)要求。在排土場穩(wěn)定性不能得以保證.特別是場地的地形復(fù)雜及地基軟弱時，宜采用由遠及近或自下而上的排土工藝，3 對冶金礦山而言 排土場大規(guī)?；?、遠距離流滑及泥石流是后果影響最大的病害類型、甚至是災(zāi)難性的，控制排土場出現(xiàn)大規(guī)模滑坡 特別是防止遠距離流滑及泥石流發(fā)生是排土場病害防治的重點。由于排土場的永久存在特征.本規(guī)范強調(diào)了應(yīng)建立泥石流攔擋措施.主要是考慮到排土場形成過程中的不可見因素等 在設(shè)計階段對控制措施的預(yù)防性考慮。通過在建設(shè)階段實施包括谷坊壩,格柵壩和堆石壩等泥石流攔擋措施 雖然不能從根本上改變泥石流的形成。但可以控制其危害范圍、4。排土場重大危險源主要包括.排土平臺順坡，高度過大及排水措施不全、從設(shè)計角度而言 關(guān)鍵是高臺階。高強度排土導(dǎo)致的排土場過度沉降進而發(fā)生排土機械的側(cè)翻及地表徑流的下滲 以及平臺順坡兼之排水措施不配套導(dǎo)致排土場斜坡面沖刷產(chǎn)生坡面型泥石流、因此對這些影響排土場穩(wěn)定的因素關(guān)鍵在于水的控制.設(shè)計階段應(yīng)規(guī)定排土平臺的反坡坡度,設(shè)置平臺排水溝和平臺表層防水措施.控制排土線推進速度等、5、地表降雨及地下滲流嚴重影響排土場的穩(wěn)定性、隨著基本條件。場地坡度 顆粒級配，廢石巖性等。的不同,水的作用程度不同，通過對土場疏干,基底泄流通暢,加固。修復(fù)排洪工程、可以將土場的安全等級進行不同程度的改善。本條中提到的攔碴工程有下述三種類型,其設(shè)置應(yīng)按排土設(shè)防范圍及落石彈跳軌跡選定，其中坡腳擋土墻與建筑工程擋土墻大同小異、修建在排土場坡腳處的砌石或混凝土擋墻，其結(jié)構(gòu)形式有重力式、衡重式，折背式.懸臂式.攔碴壩的結(jié)構(gòu)形式有土壩,堆石壩,漿砌石壩.竹籠壩 攔碴壩通常是一溝一壩 將疏松泥石全部攔入壩內(nèi).只許水流通過,對于攜帶大量泥石砂危害的溝谷,可以采用多級低矮攔擋壩,俗稱谷坊壩。予以攔截.攔擋壩的作用有三、攔蓄泥砂,石塊.防止溝床下切和谷坡坍塌、平緩縱坡。減少泥石流流速 攔擋壩高、壩間距離根據(jù)泥石流沉物多少和溝床地形條件而定、階梯形攔擋壩高一般為3m 5m 壩間距離按下式計算.式中,L，壩與壩間距、m，H、壩高、m,I0，原河床坡度、I、回淤坡度 多級攔擋壩主要功能并不是用壩攔截所有罔體流涌物,而是形成具有一定坡度的臺階.為有效沉積創(chuàng)造可靠的條件、使水土流失減少到最低限度、在沉積量不多,人煙稀少的泥石流溝.亦可以考慮分批設(shè)壩.分期加高措施 為防止小規(guī)模滑坡對山溝下方造成的危害，應(yīng)設(shè)置抗滑支擋構(gòu)筑物,如重力式抗滑擋土墻 抗滑石垛等.在排土場使用中 若發(fā)現(xiàn)有滑動活動的跡象時,應(yīng)立即進行位移.地下水動態(tài)觀測.并結(jié)合其他有關(guān)資料一起綜合分析.提出正確的整治方案，在進行滑坡推力或滑動面穩(wěn)定性驗算時 需要的計算指標有.滑坡體的土體容重、γ、土體黏聚力，C,與內(nèi)摩擦角。φ。根據(jù)滑坡性質(zhì)和材料來源，可以采用重力式抗滑擋土墻、干砌片石垛，鋼筋混凝土抗滑樁等支擋建筑物 擋土墻墻型有仰斜式、俯斜式，直立式 折背式、采用何種墻型 宜根據(jù)滑坡穩(wěn)定狀態(tài) 地形地質(zhì)條件,地方材料.土地利用等因素確定 抗滑擋土墻墻高不宜超過8m。否則應(yīng)采用特殊形式擋土墻。土質(zhì)滑坡基礎(chǔ)埋置深度應(yīng)在滑動面以下1m 2m.7.3,3、排土場的坍塌與沉陷屬于排土場運行過程中的正常現(xiàn)象、一般通過調(diào)整排土順序?？刂婆磐翉姸?。降低排土場細粒土的混入,并通過監(jiān)測手段進行控制.設(shè)計中應(yīng)在安全管理要求中予以說明 但對于階段高度大、場地條件復(fù)雜的排土場應(yīng)按照滑坡防治措施進行防治,7,3，4,正交試驗分析表明、影響滾石運動加速度的因素依次為邊坡坡度，滾石形狀 邊坡覆蓋層特征,坡面長度、滾石質(zhì)量及塊體初始啟動方式.邊坡覆蓋層和植被特征對滾石碰撞速度恢復(fù)系數(shù)有較為顯著的影響，從排土場特征而言。散體坡面消能作用較大.滾石碰撞速度恢復(fù)系數(shù)影響顯著、規(guī)范編制階段。在峨口鐵礦和昌盛鐵礦完成滾石試驗并進行長期滾石散落范圍統(tǒng)計。綜合錦屏一.二級電站448次滾石現(xiàn)場試驗.冶金系統(tǒng)和煤炭系統(tǒng)的試驗成果認為 滾石的影響距離與排土場邊坡堆置高度呈線形變化規(guī)律.隨堆高的加大、滾石距離減小，99 1。的滾石在排土場坡腳自然邊坡上16m 20m范圍內(nèi)停止?jié)L動 因此利用消能作用機理，設(shè)置坡腳防護，坡腳擋碴墻,攔碴壩.工程等措施。對高陡自然溝谷排土場設(shè)置一級或多級擋砂堤，壩 可有效減少滾石對下游的危害.規(guī)范編制過程中、強調(diào)基于消能效應(yīng)限制滾石散落.影響.范圍、因而規(guī)范中強調(diào)坡腳下應(yīng)留有安全距離，擋碴墻或攔碴壩宜采用鋼筋籠片石結(jié)構(gòu),確保變形和結(jié)構(gòu)的柔性消能作用,且壩頂高出撞點的安全高度不小于1m以解決部分塊體彈跳,需要說明的是，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的坡腳防護工程對陡傾地形下的排土場行之有效的基本原理在于其巖橋效應(yīng)。將陡傾地基,排土體接觸面的大規(guī)模的整體滑坡形態(tài)轉(zhuǎn)化為只能發(fā)生小規(guī)模的排土本體滑坡形態(tài)，因此規(guī)定當(dāng)滑坡對山溝下方可能造成危害時，應(yīng)設(shè)置如中立式抗滑擋土墻,抗滑片石垛或抗滑樁等抗滑支擋構(gòu)筑物.滾石在地面上的滾動距離,滾石在地面上停止時至排土場坡底線的距離.與排土場高度.坡面角.排土場坡面上的巖石塊度，巖塊形狀及其物理力學(xué)性質(zhì),即坡面平均阻力系數(shù)、地面地形傾角和地面平均運動阻力系數(shù)有關(guān)。即,式中。S、滾石的滾動距離 m，H,滾石降落的垂高。即土場段高，m,α，排土場坡面角,D 滾石塊度.j、滾石形狀系數(shù)、u1,坡面平均運動阻力系數(shù) θ，地面地形傾角.度 u2.地面平均運動阻力系數(shù),滾石的滾動距離與排土場邊坡坡腳處原地面坡度息息相關(guān).而堆置高度影響并不明顯，因此，從對周邊影響的控制出發(fā) 本規(guī)范對于滾石出界給出了采取擋石壩的要求,規(guī)定擋石壩具有排 泄水功能.考慮礦山排土場坡腳大塊廢石較多、可就地取材，本規(guī)范推薦采用土石壩或鋼筋籠片石墻.壩體材料要求選用質(zhì)地致密,具有較高抗壓強度，抗水性和抗風(fēng)化能力的巖塊，粒徑小于0.1mm的顆粒含量不宜超過5、擋石壩的高度與寬度可根據(jù)地形條件。參照現(xiàn)行行業(yè)標準、碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范,DL,T 5395由設(shè)計確定,并進行抗滑穩(wěn)定 滲透穩(wěn)定，應(yīng)力和變形驗算。7,3。5 本條為強制條文.溝谷是指介于兩個自然山梁之間的凹地、按溝谷的大小和發(fā)育形態(tài)可分為四種主要類型,細溝，切溝、沖溝.坳溝 干谷、溝谷型排土場是礦山排土場最常見的形式。排土場堆置高度大于120m時.在強降雨條件下.極易產(chǎn)生泥石流和滑坡災(zāi)害 因此出于對下游設(shè)施的保護要求，必須在排土場底部 坡腳。設(shè)置堆石壩來提高排土場穩(wěn)定性和降低泥石流災(zāi)害的風(fēng)險,堆石壩的高度應(yīng)取排土場最下部臺階高度的1.8、1。6，但不得小于10m。自然溝谷坡度大于12，的溝谷區(qū).地形坡度大于12、溝谷屬于復(fù)雜場地.其堆石壩的高度應(yīng)取上限值 對于堆置高度小于120m的排土場、可根據(jù)下游設(shè)施的安全要求等級,地形條件.地基條件按本條要求執(zhí)行,其堆石壩高度應(yīng)通過穩(wěn)定性計算分析后確定,