CN103046536B - 一种适于软弱地基的排土场综合治水措施 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适于软弱地基的排土场综合治水措施，在排土场（1）上方的山坡上修建截洪沟；在排土场（1）的每个平台上铺设黏土形成防渗层，排土场（1）的平台修成２％～３％的反坡，在排土场（1）上一平台坡脚修建排水沟（5），在排土场平台外侧修建挡洪墙（6）；在排土场软弱地基内开挖排渗盲沟（7），排渗盲沟（7）间距20m-40m。本发明采取截、防、排、疏多管齐下的综合治水措施，平台防渗层用于防止雨水下渗；挡洪墙（6）的存在再加上反坡的存在，可以防止雨水冲刷边坡，并将雨水全部导入平台里侧的排水沟（5）；在软弱地基设排渗盲沟（7），可以疏干软岩地基的地下水，并促进排土场内部的排渗疏干，可以有效解决排土场的水害，防止排土场滑坡和泥石流的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种排土场安全治理措施，具体涉及一种露天矿山排土场地表水和地下水的综合治理技术，特别适用于软弱地基的排土场的综合治理，可在黑色、有色、煤炭、化工等行业的露天矿山排土场广泛应用。
背景技术
排土工序是露天矿开采的基本工序之一，露天矿山排土场是堆放剥离废岩（土）的场所，露天矿排土场，是矿山仅次于采矿场的庞大构筑物，它接纳、收容露天矿剥离的岩土废弃物，少则数百万吨，多则数亿吨。排土场由收容岩土散体的地基和堆置其上的废石堆两部分构成。排土场滑坡是排土场灾害中最为普遍、发生频率最高的灾害，因此，排土场堆排对露天矿安全生产具有重要意义。
我国现有一定规模的排土场2000座以上，每年剥离排放岩土量超过10亿吨，占地超过2000多公顷。排土场的稳定性、滑坡、泥石流及其灾害的防治，既是一个关系到矿山安全生产的科学技术课题，又是一个关系人民生命财产安全和环境危害。
水害是导致滑坡和泥石流灾害最主要的原因，综合治理首要的是综合治水。治水，直接解除洪水对排土场的冲刷、破坏；治水，间接地治理了排土场滑坡、泥石流灾害，并且治理了排土场渗透水对环境的污染。“治坡先治水”，治水是排土场边坡稳定和防范泥石流最主要的技术措施之一。
目前，导致排土场滑坡和泥石流的主要原因是排水设施不健全。由于大气降雨和地表水对排土场的浸润作用，排土场初始稳定状态发生改变，稳定性条件迅速恶化。如果在暴雨时，排土场排水不及时，大量的地表水便排入排土场，雨水渗入内部后，排土场原来的平衡状态便会发生改变，排土场充水饱和，一方面增加了排土场重量，同时也降低了排土场内部潜在的滑动面的摩擦力，导致排土场滑坡，严重时将形成泥石流。
排土场与基底滑坡类型可分为三种：排土场内部的滑坡；沿排土场与基底接触面的滑坡；沿基底软弱层的滑坡。
已有的治水措施都是局部性不成系统，本发明的目的在于从截、防、排、疏多管齐下治理排土场的地表水和地下水问题，防止排土场滑坡和泥石流灾害的发生。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的上述问题而提供一种适于软弱地基的排土场综合治水措施，可以有效解决排土场的水害，防止排土场滑坡和泥石流的发生。
为实现本发明上述目的，本发明一种适于软弱地基的排土场综合治水措施通过以下技术方案来实现：
（1）修筑和维护排土场上方的截洪沟：为了减少排土场汇水面积，在排土场上方的山坡上选择适宜的位置修建截洪沟并定期对其进行修缮维护，这样可以让雨水和地表水集中排至排土场之外，不让地表汇水进入排土场，截洪沟的布置必须根据实际地形，截洪沟的尺寸必须结合汇水面积和所在地区的水文资料经计算复核排洪能力后确定；
（2）排土平台防渗层及导排水设施：在平台上铺设一定厚度的黏土，经过排土车辆的反复压实自然形成防渗层，防渗层的厚度为20—50cm，以20—30cm为佳，防渗层可以有效阻止地表水下渗入台阶内部；同时，由于排土平台被修成２％ ～３％左右的反坡，且排土场平台一般保持平整、不会出现低洼积水，故可在排土场的平台里侧即上一平台坡脚处修建排水沟（对于单台阶排土场，则在山体与排土场结合处修建排水沟或利用上述的截洪沟作为排水沟），这样做使平台汇水自然流向排水沟，通过排水沟将水引出界外。对于雨量大的地区，则在平台外侧修建挡洪墙，将水挡向排水沟，防止洪水冲刷坡面。通过上述措施有效解决平台的地表水，大大减少泥沙流失量、减轻坡面冲刷。
所述的挡洪墙的高度一般在1m之内。
（3）软弱地基设排水盲沟：软弱地基除采取相应的加固措施之外，在排土场软弱地基内开挖排渗盲沟，可以疏干软岩地基的地下水，并促进排土场内部的排渗疏干；排水盲沟另外一个重要作用是有助于防止软弱地基在排土场压力下变形及阻止地基层中的水份在压力作用下上升后浸润所排土料中的软弱岩石。
所述的盲沟间距20m-40m，最佳间距为20m-30m。盲沟一般采用梯形断面。
本发明一种适于软弱地基的排土场综合治水措施采用以上技术方案后，采取截、防、排、疏多管齐下的综合措施，主要由上方截洪沟、平台防渗层、平台排水沟、挡洪墙、软弱地基设排水盲沟等设施组成的综合系统来治理排土场的地表水和地下水，其中排土场上方截洪沟可以减小排土场汇水面积，有效截断外围雨水；平台防渗层用于防止雨水下渗；由于挡洪墙的存在再加上反坡的存在，可以防止雨水冲刷边坡，并将雨水全部导入平台里侧的排水沟；在软弱地基设排水盲沟，可以疏干软岩地基的地下水，并促进排土场内部的排渗疏干。
附图说明
图1为排土场上部截洪沟平面布置示意图。
图2为排土平台防渗层布置示意图。
图3为排土平台水沟、挡洪墙、地基盲沟布置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方案对本发明一种适于软弱地基的排土场综合治水措施作进一步详细说明。
由图1所示的排土场上部截洪沟平面布置示意图看出，在排土场1上方的山坡3上选择适宜的位置修建截洪沟2，并定期对其进行维护修缮，截洪沟2的布置原则是在结合现场实际地形的基础上尽可能多的覆盖汇水面积，截洪沟2的尺寸必须结合汇水面积和所在地区的水文资料经计算复核排洪能力后确定。
图2所示的排土平台防渗层布置示意图看出，排土场1的排土形成平台后，在平台上铺设一定厚度的黏土，经过排土车辆的反复压实自然形成防渗层4，因为排土过程一般分多个平台，在每个平台都要形成防渗层，所以图2所示中出现多个防渗层的情况，但图2中防渗层的具体数目却是虚拟的，每个排土场会有所不同；同时，应尽可能使边坡也能形成防渗层，但是，要在整个边坡形成均匀的防渗层较难，一般情况是上部厚，下面较薄，图2所示边坡防渗层正好说明这种情况。
由图3所示的排土平台水沟、挡洪墙、地基盲沟布置示意图并结合图2、图1看出，排土场1的平台一般修成２％ ～３％左右的反坡，并保持排土场平台的平整、不出现低洼积水，在平台形成防渗层4后，阻止雨水下渗，由于反坡的存在，雨水自然流向里侧，所以，在排土场里侧即上一平台坡脚修建排水沟5。而对于单台阶排土场，则在山体与排土场结合处修建排水沟，或利用图1中所述的截洪沟2。排水沟5的断面为0.5m×0.5m，使平台汇水自然流向排水沟5，通过排水沟5将水引出界外。
对于雨量大的地区，则在平台外侧修建挡洪墙6，将水导向排水沟5，防止洪水冲刷坡面，挡洪墙6的高度一般在1m之内，采用混凝土或浆砌石均可。
对于软弱地基的排土场，由于基底为软弱层，容易引起排土场的滑坡，在雨季特别是暴雨季节容易产生泥石流，则在软弱地基开挖排渗盲沟7，可以疏干软岩地基的地下水，并促进排土场内部的排渗疏干，并防止软弱地基在排土场压力下变形及阻止地基层中的水份在压力作用下上升后浸润所排土料中的软弱岩石，盲沟间距20m-30m，盲沟一般采用梯形断面。
Claims (2)
1. 一种适于软弱地基的排土场综合治水措施，在排土场（1）上方的山坡（3）上选择适宜的位置修建截洪沟（2）并定期对其进行修缮维护，截洪沟（2）的尺寸必须结合汇水面积和所在地区的水文资料经计算复核排洪能力后确定，其特征在于还包括以下技术方案：
1）按照多平台进行排土，在排土场（1）的每个平台上铺设多个厚度为20-30cm的黏土层，经过排土车辆的反复压实自然形成防渗层（4）；在排土场（1）的边坡也铺设厚度为20-30cm的黏土形成防渗层（4），边坡上防渗层（4）厚度为上部厚、下面薄；最终在排土场每个平台形成从下到上、从内到外的多个防渗层（4）；
2）排土场（1）的平台修成２％ ～３％的反坡，并保持排土场平台的平整、不出现低洼积水；在排土场（1）上一平台坡脚修建排水沟（5）；
3）在排土场平台外侧修建挡洪墙（6），将水导向平台里侧的排水沟（5），采用混凝土或浆砌石均可；所述的挡洪墙（6）的高度在1m之内；
4）在排土场软弱地基内开挖排渗盲沟（7），所述的排渗盲沟（7）间距20m-40m，排渗盲沟（7）采用梯形断面。
2. 如权利要求1所述的一种适于软弱地基的排土场综合治水措施，其特征在于：所述的排渗盲沟（7）间距20m-30m。
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