洪构筑物的级别划分标准见下表。
表3-3 排土场防洪构筑物的级别划分标准 排土场等级 一 二 三 四 构筑物级别 主要构筑物 1 2 3 4 次要构筑物 3 3 4 4 临时构筑物 4 4 4 — 该弃土场为三级弃土场,主要构筑物的级别为3级,次要构筑物的级别为4级,临时构筑物的级别为4级。
防洪标准:根据《有色金属矿山排土场设计规范》(GB50421-2007)第4.0.7条可知:排土场排洪设施的设计频率对于大、中型矿山宜为1/25,对于小型矿山宜为1/15。
该弃土场防洪标准采用20一遇洪水标准,即洪水频率为5%。 3.6拦挡坝设计
拦挡坝坝型采用浆砌石坝,坝高4m,上游坡坡比1:0.2,下游坡坡比1:0.3,坝顶宽2.5m。
在拦挡坝底部铺设内径为2.0m的排水涵管,以排出拦挡坝坝体拦截的汇水。
拦挡坝坝体取抗压强度为M40的石料,砌石体的胶凝材料采用水泥
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砂浆。水泥的强度等级采用42.5。水泥砂浆采用的强度标号为10MPa。
拦挡坝坝坝体抗滑稳定性计算简图如下图所示。
ΣP1:0.2ΣWSU
1:0.3图3-1 拦挡坝坝体稳定性计算简图 抗滑稳定计算公式: Ks=f(ΣW-U)/ΣP
式中:ΣW——接触面以上的总铅直力; ΣP——接触面以上的总水平力; U——作用在接触面上的扬压力; f——接触面间的摩擦系数。
计算基本参数:块石砌石体容重:γ=20kN/m3,f=0.6,土石容重γ1=19.1
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kN/m3,水容重γ2=10kN/m3。
ΣW=0.5×(2.5+4.5)×4×20+0.5×0.8×4×19.1 =310.56kN ΣP=0.5×0.5×19.1×4×4 =76.4kN U=0.5×40×4.5 =90kN
Ks=f(ΣW-U)/ΣP =0.6 ×(310.56-90)/76.4 =1.732>[ Ks]=1.15
综上可知:拦挡坝的抗滑稳定安全系数Ks=1.732>[Ks]=1.15,满足规范要求,拦挡坝坝体稳定。 3.7弃土场堆筑设计
根据《有色金属矿山排土场设计规范》(GB50421-2007)第6.0.3条:“剥离物堆置的自然安息角应根据其物理力学性质和含水量,并参照本规范表6.0.3选取,多台阶排土场剥离物堆置的总边坡角应小于剥离物自然安息角”。
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本次废弃土的最终堆积标高为190m,单个断面最大堆积高度不超过15m,可由沟尾部平推至拦挡坝方向。
弃土堆筑方式采用首先在弃土场尾部开始排放堆积,堆筑顺序为由弃土场尾部至下游,弃土采用自卸汽车运输至堆放点,每个堆放点废弃土分分层碾压逐步向库下游拦挡坝坝方向推进,堆存过程中推土机对废弃土面推平、单棍压路机分层碾压,推向下游,顶面以1.0%坡度坡向下游。
在每个废弃土堆放点边界内5m位置设置移动挡车器,挡住后轮的向后运动,从而起到阻止车辆走到倾倒边缘而造成危险。 弃土场运行期间堆存面始终保持1.0%坡度坡向下游方向,当废弃土堆积至最终设计标高190m时,对废弃土面进行修整,并覆土绿化,覆土厚度为0.5m,覆土后的滩面坡向拦挡坝方向,坡向拦挡坝方向的坡比为1.0%。
为排出公路涵洞汛期水流,堆筑时先在弃土场底部堆置高度为1m,宽度为2m的大块石渗水层,作为弃土场底部的排渗层,确保弃土场底部排渗水通畅。
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3.8弃土场边坡稳定性计算分析 边坡稳定系数可按下式计算。
KsR???Ti
iRi?Nitan?i?C1li
Ni??Gi?Gbi?cos?i?Pwisin??i??i? Ti??Gi?Gbi?sin?i?Pwicos??i??i?
式中
Ks——边坡稳定系数;
Ri——第i计算条块滑动面上的抗滑力(kN/m); Ti——第i计算条块滑体在滑动面切线上的反力(kN/m); Ni——第i计算条块滑体在滑动面法线上的反力(kN/m); Ci——第i计算条块滑体在滑动面上岩土体的粘结强度标准值(kPa);
?i——第i计算条块滑动面上岩土体的内摩擦角标准值(°);
li——第i计算条块滑动面长度(m);
θi、αi——第i计算条块底面倾角和地下水位面倾角(°); Gi——第i计算条块单位宽度岩土体自重(kN/m);
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