CN105926644B - 一种单台阶排土场及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单台阶排土场及其施工方法。该单台阶排土场包括:基层沟谷、多层左侧斜坡层、多层右侧斜坡层及多条锚索;所述基层沟谷包括基层左侧斜坡、基层右侧斜坡以及沟谷区;所述多层左侧斜坡层位于所述沟谷区,并叠置形成于所述基层左侧斜坡上;所述多层右侧斜坡层位于所述沟谷区,并叠置形成于所述基层右侧斜坡上;所述多条锚索埋设于所述多层左侧斜坡层及多层右侧斜坡层,在所述锚索上设置有力学采集装置。本发明的单台阶排土场,通过在排土场内埋设多条设置有力学采集装置的锚索,不仅可起到稳固的作用,还可防止排土场沿滑坡面发生滑坡,实现对泥石流和/或滑坡灾害监测、预警。
Description
技术领域
本发明涉及一种单台阶排土场及其施工方法,具体为一种可对泥石流和/或滑坡灾害监测、预警的单台阶排土场及施工方法。
背景技术
目前,全国有113100多个矿山,其中对矿区环境影响严重的矿山有8457个,而滑坡和泥石流是露天矿山主要的地质灾害问题之一。由于矿山排土场多堆排在山沟和山坡地上,其安全与否主要受控于堆排工艺、山坡坡度、基地强弱、堆排物料的物理力学性质、堆排高度、降雨大小等因素的综合影响,再加上滑坡机理复杂性及其形成条件、诱发因素的多样性,使得排土场边坡安全控制非常困难。
因此,对排土场及周围环境进行长期科学、系统地监测,是维护排土场安全最基本、最有效的保障手段。监测所得的结果也为排土场灾害应急治理和日常综合管理工作提供科学的决策依据,并使排土场安全管理工作更加科学化、规范化。然而,目前所有矿山排土场一直缺乏科学、系统的监测手段,长期以来主要采用人眼目测、手工位移和裂缝测量等方法进行监测,由于位移、裂缝等现象只是边坡失稳破坏的必要条件,并不是充分条件。边坡失稳前一定会产生位移和裂缝,但有位移、裂缝的产生并不一定就会发生滑坡。表面位移和裂缝的产生与很多因素有关,除滑坡外还与降雨、温度和湿度的变化有关。因此传统的只从“现象监测”难以实现对排土场边坡失稳破坏的超前准确预报。
另外,表面位移和滑面位移的不一致性会导致深部滑面位移监测优于表面位移监测。然而,通过现有的深部位移监测法,即钻孔倾斜仪监测,虽然能够确定滑面位置,但产生较大错动后,倾斜位移监测失效,后期滑坡位移数据无法获得,故其数据带有“一孔之见”而有失准确。
此外,传统监测预警系统功能单一,只具有监测和预警的功能,对于采场或排土场边坡不具有加固和治理的功能。这种现象直接导致排土场或采场治理成本的大幅度提升,而且造成边坡安全管理程序复杂,不能够形成一个统一有效的监测、预警、加固、防治一体化防控体系。
综上所述,针对矿山排土场泥石流,特别是单台阶全段高排土场泥石流和滑坡灾害的安全排土工艺及监测预警控制一体化装备系统研究迫在眉睫。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种单台阶排土场,包括:基层沟谷、多层左侧斜坡层、多层右侧斜坡层及多条锚索;所述基层沟谷包括基层左侧斜坡、基层右侧斜坡以及位于所述基层左侧斜坡和基层右侧斜坡之间的沟谷区;所述多层左侧斜坡层位于所述沟谷区,并叠置形成于所述基层左侧斜坡上;所述多层右侧斜坡层位于所述沟谷区,并叠置形成于所述基层右侧斜坡上;其中所述多层左侧斜坡层与所述多层右侧斜坡层相接并交替地互压坡脚;所述多条锚索埋设于所述多层左侧斜坡层及多层右侧斜坡层,在所述锚索上设置有力学采集装置;一理论滑坡面基本垂直于所述沟谷区延伸方向,所述锚索穿过所述滑坡面,或者是所述锚索的延长线穿过所述滑坡面。
根据本发明的一实施方式,所述锚索沿所述沟谷区的延伸方向设置。
根据本发明的另一实施方式,所述多层左侧斜坡层包括第一左侧斜坡层、第二左侧斜坡层及第三左侧斜坡层;所述多层右侧斜坡层包括第一右侧斜坡层、第二右侧斜坡层及第三右侧斜坡层。
根据本发明的另一实施方式,所述多条锚索包括第一锚索、第二锚索、第三锚索、第四锚索及第五锚索;
所述第一左侧斜坡层位于所述基层左侧斜坡上,所述第一右侧斜坡层位于所述基层右侧斜坡上,所述第一右侧斜坡层的底部与所述第一左侧斜坡层相接并压所述第一左侧斜坡层的坡脚,所述第一锚索设置于所述第一左侧斜坡和第一右侧斜坡相接处;
所述第二左侧斜坡层位于所述第一左侧斜坡层上,所述第二左侧斜坡层与所述第一右侧斜坡层相接并压所述第一右侧斜坡层的坡脚,所述第二锚索设置于所述第二左侧斜坡层和第一右侧斜坡层相接处;
所述第二右侧斜坡层位于所述第一右侧斜坡层上,所述第二右侧斜坡层的底部与所述第二左侧斜坡层相接并压所述第二左侧斜坡层的坡脚,所述第三锚索设置于所述第二左侧斜坡层和第二右侧斜坡层相接处;
所述第三左侧斜坡层位于所述第二左侧斜坡层上,所述第三左侧斜坡层的底部与所述第二右侧斜坡层相接并压所述第二右侧斜坡层的坡脚,所述第四锚索设置于所述第三左侧斜坡层与所述第二右侧斜坡层相接处;
所述第三右侧斜坡层位于所述第二右侧斜坡层上,所述第三右侧斜坡层的底部与所述第三左侧斜坡层相接并压所述第三左侧斜坡层的坡脚,所述第五锚索设置于所述第三左侧斜坡层与所述第三右侧斜坡层相接处。
根据本发明的另一实施方式,所述力学采集装置暴露于所述滑坡面外。
根据本发明的另一实施方式,所述锚索为恒阻大变形锚索。
本发明进一步提供了一种单台阶排土场的施工方法,包括:
提供一基层沟谷,所述基层沟谷包括基层左侧斜坡、基层右侧斜坡以及位于所述基层左侧斜坡和基层右侧斜坡之间的沟谷区;以及
在所述基层左侧斜坡、基层右侧斜坡交替地形成多层左侧斜坡、多层右侧斜坡;所述多层左侧斜坡与所述多层右侧斜坡相接并互压坡脚,在所述多层左侧斜坡及所述多层右侧斜坡埋设有多条设置有力学采集装置的锚索;
其中,在所述排土场沿所述沟谷区延伸方向的的一端面上形成有一滑坡面,所述锚索穿过所述滑坡面,或者是所述锚索的延长线穿过所述滑坡面。
根据本发明的一实施方式,所述多条锚索沿所述排土场的高度方向排布。
根据本发明的另一实施方式,所述锚索沿所述沟谷区的延伸方向设置。
根据本发明的另一实施方式,所述基层左侧斜坡高于所述基层右侧斜坡;所述多层左侧斜坡层包括第一左侧斜坡层、第二左侧斜坡层及第三左侧斜坡层;所述多层右侧斜坡层包括第一右侧斜坡层、第二右侧斜坡层及第三右侧斜坡层;所述多条锚索包括第一锚索、第二锚索、第三锚索、第四锚索及第五锚索;
沿所述基层左侧斜坡向所述沟谷区排土,在所述基层左侧斜坡上形成第一左侧斜坡层,沿所述基层右侧斜坡向所述沟谷区排土,在所述基层右侧斜坡上形成第一右侧斜坡层,所述第一右侧斜坡层的底部与所述第一左侧斜坡层相接并压所述第一左侧斜坡层的坡脚,在所述第一右侧斜坡层与所述第一左侧斜坡层的相接处设置所述第一锚索;
沿所述第一左侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第一左侧斜坡层上形成所述第二左侧斜坡层,所述第二左侧斜坡层的底部与所述第一右侧斜坡层相接并压所述第一右侧斜坡层的坡脚,在所述第二左侧斜坡层与所述第一右侧斜坡层的相接处设置所述第二锚索;
沿所述第一右侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第一右侧斜坡层上形成所述第二右侧斜坡层,所述第二右侧斜坡层的底部与所述第二左侧斜坡层相接并压所述第二左侧斜坡层的坡脚,在所述第二右侧斜坡层与所述第二左侧斜坡层的相接处设置所述第三锚索;
沿所述第二左侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第二左侧斜坡层上形成所述第三左侧斜坡层,所述第三左侧斜坡层的底部与所述第二右侧斜坡层相接并压所述第二右侧斜坡层的坡脚,在所述第三左侧斜坡层与所述第二右侧斜坡层的相接处设置所述第四锚索;
沿所述第二右侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第二右侧斜坡层上形成所述第三右侧斜坡层,所述第三右侧斜坡层的底部与所述第三左侧斜坡层相接并压所述第三左侧斜坡层的坡脚,在所述第三右侧斜坡层与所述第三左侧斜坡层的相接处设置所述第五锚索;
沿所述第三左侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第三左侧斜坡层上形成顶层斜坡层,所述顶层斜坡层的底部与所述第三右侧斜坡层相接并压所述第三右侧斜坡层的坡脚,在所述顶层斜坡层与所述第三右侧斜坡层的相接处设置第六锚索;
将所述顶层斜坡层与所述第三右侧斜坡层之间的沟谷区与所述第三右侧斜坡层填平,形成所述单台阶排土场。
根据本发明的另一实施方式,所述滑坡面通过工程法确定,所述工程法包括通过离散式的垂直钻孔,取岩心,通过岩心破碎特征判断所述滑坡面的埋藏深度。
根据本发明的另一实施方式,所述滑坡面通过模拟法确定,所述模拟法包括通过数值模拟计算,搜索最危险滑坡面,从而确定所述滑坡面的埋藏深度。所述数值模拟计算可以是利用国际通用岩土工程数值模拟方法及其配套软件对边坡进行稳定性计算,并通过设定的安全系数Fs自动搜索最危险滑面,从而确定出所述滑坡面的埋藏深度和产状。
本发明的单台阶排土场,通过在排土场内埋设多条设置有力学采集装置的锚索,不仅可起到稳固的作用,还可防止排土场沿滑坡面发生滑坡,实现对泥石流和/或滑坡灾害监测、预警。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施例的详细说明,本发明的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解,并非一定是按比例绘制。在附图中,同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中:
图1A为现有的单台阶排土场的剖面结构示意图;
图1B为现有的多台阶覆盖式排土场的剖面结构示意图;
图1C为现有的多台阶压坡脚式排土场的剖面结构示意图;
图2为通过本发明一实施方式的方法进行监测的单台阶排土场的结构示意图;
图3为显示顶层锚索的图2的单台阶排土场的结构示意图;
图4至图13为本发明一实施方式的单台阶排土场的泥石流监测方法的实施流程图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用,而非用以限制本发明。
现有的排土场按照堆置顺序可以分为:单台阶排土场、多台阶覆盖式排土场以及多台阶压坡脚式排土场。如图1A至图1C所示,图1A为单台阶排土场的剖面结构示意图;图1B为多台阶覆盖式排土场的剖面结构示意图;图1C为多台阶压坡脚式排土场的剖面结构示意图。
本发明实施例针对目前单台阶排土场存在的泥石流和滑坡灾害等关键问题,提供一种可对泥石流和/或滑坡灾害监测、预警的单台阶排土场及施工方法。
如图2、3所示,本发明一实施方式的单台阶排土场,包括基层沟谷10、多层左侧斜坡层、多层右侧斜坡层及多条锚索101。其中,如图3、4所示,基层沟谷10可包括基层左侧斜坡11、基层右侧斜坡12以及夹于基层左侧斜坡11和基层右侧斜坡12之间的沟谷区;该沟谷可为倒梯形沟谷,沟谷的延伸方向AA′可为排土场的长度方向。
多层左侧斜坡层和多层右侧斜坡层均位于沟谷区,多层左侧斜坡层叠置于基层左侧斜坡11上,多层右侧斜坡层叠置于基层右侧斜坡12上,多层左侧斜坡层的底部与多层右侧斜坡层的底部相接并交替地互压坡脚;
多条锚索101埋设于多层左侧斜坡层及/或多层右侧斜坡层,在每条锚索101上均设置有至少一个力学采集装置。沿排土场沟谷区延伸方向AA′,A端的地势高于A′端,使得在排土场A′端的端面上形成有易发生滑坡的理论滑坡面100,锚索101可穿过滑坡面100,或者是锚索101的延长线穿过滑坡面100。当地质构造作用力扰动时,锚索101一方面可防止排土场沿滑坡面100发生滑坡,另一方面可感知地质作用力的大小,并利用力学采集装置测量该作用力的大小,实现对排土场地质作用力的实时监测。锚索101例如可以为恒阻大变形锚索,力学采集装置例如可以是力学传感器,其可暴露于滑坡面100,以便于所测数据的采集、传输。
本发明说明书所说理论滑坡面,是指易发生滑坡区与稳定区的分界面,本实施例中,理论滑坡面上部基本垂直于沟谷的延伸方向AA′。其中,理论滑坡面可通过以下两种方法中的任一种进行确定:第一种是工程法,即现场调查,通过裂缝判断潜在理论滑坡面的大概埋深,比如统计裂缝产状和数量,基本上可以初步判断滑坡面的产状和深度;第二种是模拟法,依靠数值模拟计算,搜索最危险滑动面,从而确定其具体埋深。不同排土场由于其废石岩性和颗粒级配不同,所以滑坡面埋深也不同。具体地,工程法即现场钻孔详勘资料分析法可以是先通过离散式的垂直钻孔,取岩心,通过岩心破碎特征来判断潜在滑坡面的埋藏深度。模拟法可通过数值模拟计算来实现:可利用国际通用岩土工程数值模拟方法及其配套软件,例如SARMA法、条分法、瑞典条分法、Geo-slope软件、理正软件等,对边坡进行稳定性计算,通过设定的安全系数Fs,自动搜索最危险滑面,然后可以确定出滑坡面的埋深和产状。
为进一步加强锚索101的监测及保护作用,锚索101可沿基层沟谷10沟谷区的延伸方向AA′设置。
于一实施例中,多层左侧斜坡层可包括第一左侧斜坡层21、第二左侧斜坡层31及第三左侧斜坡层41。其中第一左侧斜坡层21位于基层左侧斜坡11上,第二左侧斜坡层31位于第一左侧斜坡层21上,第三左侧斜坡层41位于第二左侧斜坡层31上。多层右侧斜坡层可包括第一右侧斜坡层22、第二右侧斜坡层32及第三右侧斜坡层42。其中第一右侧斜坡层22位于基层右侧斜坡12上,第二右侧斜坡层32位于第一右侧斜坡层22上,第三右侧斜坡层42位于第二右侧斜坡层32上。本发明对多层左侧斜坡层及多层右侧斜坡层的层数没有限定,可根据实际的要求或需要,设置更多的层。
多条锚索101可包括第一锚索、第二锚索、第三锚索、第四锚索、第五锚索及第六锚索,六条锚索大致沿排土场的高度方向排布,在它们邻近滑坡面100的一端设置有力学采集装置,力学采集装置102a、102b、102c、102d、102e及102f均可暴露于滑坡面100外。
以下,结合本发明一实施方式的单台阶排土场的形成或施工方法对本发明的单台阶排土场的结构做进一步说明。
在本发明的一实施方式中,多层左侧斜坡层及多层右侧斜坡层可通过向基层沟谷10排土形成。如图2至图13所示,基层沟谷10的基层左侧斜坡11高于基层右侧斜坡12,不以此为限,也可以是基层右侧斜坡12高于基层左侧斜坡11。
可先在基层左侧斜坡11、基层右侧斜坡12的顶部修建能够承载重型排岩汽车103的道路。重型排岩汽车103可沿基层左侧斜坡11向倒梯形的沟谷区排土,以在基层左侧斜坡11上形成第一左侧斜坡层21,并可使第一左侧斜坡层21的高度与基层左侧斜坡11平齐。
之后可沿基层右侧斜坡12向沟谷区排土,以在基层右侧斜坡12上形成第一右侧斜坡层22,同时可使第一右侧斜坡层22层的高度与基层右侧斜坡12平齐,第一右侧斜坡层22的的底部和第一左侧斜坡层21相接,并压第一左侧斜坡层21的坡脚。相反地,也可先在基层右侧斜坡12上形成第一右侧斜坡层22,之后在基层左侧斜坡11上形成第一左侧斜坡层21层。根据第一左侧斜坡层21和第一右侧斜坡层22的形成顺序不同,可以是第一左侧斜坡层21的底部压第一右侧斜坡层22的坡脚,也可以是第一右侧斜坡层22的底部压第一左侧斜坡层21的坡脚。
待第一左侧斜坡层21和第一右侧斜坡层22形成后,可在两者的相接处设置第一锚索,第一锚索可沿沟谷的延伸方向AA′设置。进一步地,可在第一锚索邻近A′一侧的端部设置力学采集装置102a,力学采集装置102a可暴露于排土场外。具体地,在预埋第一锚索时可在第一锚索下铺垫小粒径垫层,待安装完毕第一锚索后,再排土、碾压、张拉、锁定。
第一锚索及力学采集装置102a设置完成后,可通过重型排岩汽车103沿第一左侧斜坡层21向沟谷区排土,以在第一左侧斜坡层21上形成第二左侧斜坡层31,同样可使第二左侧斜坡层31的顶部与第一左侧斜坡层21保持大致平齐,第二左侧斜坡层31的底部与第一右侧斜坡层22相交,且第二左侧斜坡层31的底部压第一右侧斜坡层22的坡脚,第一锚索被埋设于第一左侧斜坡层21层、第二左侧斜坡层31与第一右侧斜坡层22之间。进一步可在第二左侧斜坡层31与第一右侧斜坡层22的相接处设置第二锚索,同时可在第二锚索邻近A′一侧的端部设置力学采集装置102b。
同样地,按照上述方式,可继续在第一右侧斜坡层22上排土形成第二右侧斜坡层32,第二右侧斜坡层32的底部与第二左侧斜坡层31相接并压第二左侧斜坡层31的坡脚,第二锚索被埋设于第二左侧斜坡层31、第二右侧斜坡层32及第一右侧斜坡层22之间。可进一步在第二右侧斜坡层32与第二左侧斜坡层31的相接处设置第三锚索,同时可在第三锚索的邻近A′一侧的端部设置力学采集装置102c。
继而可在第二左侧斜坡层31上排土形成第三左侧斜坡层41,第三左侧斜坡层41的底部与第二右侧斜坡层32相接并压第二右侧斜坡层32的坡脚,可在第三左侧斜坡层41与第二右侧斜坡层32的相接处设置第四锚索,并在第四锚索的邻近A′一侧的端部设置力学采集装置102d。
进一步地,可在第二右侧斜坡层32上排土形成第三右侧斜坡层42,第三右侧斜坡层42的底部与第三左侧斜坡层41相接并压第三左侧斜坡层41的坡脚,可在第三右侧斜坡层42与第三左侧斜坡层41的相接处设置第五锚索,并在第五锚索的邻近A′一侧的端部设置力学采集装置102e。
最后,可沿第三左侧斜坡层41排土形成顶层斜坡层91,顶层斜坡层91的底部与第三右侧斜坡层42相接并压第三右侧斜坡层42的坡脚,可在顶层斜坡层91与第三右侧斜坡层42的相交处设置第六锚索,在第六锚索的邻近A′一侧的端部设置力学采集装置102f。由于本实施方式中基层左侧斜坡11高于基层右侧斜坡12,之后在基层右侧斜坡12上形成的各层右侧斜坡几乎与基层右侧斜坡12的高度平齐,在基层左侧斜坡11上形成的各层左侧斜坡几乎与基层左侧斜坡11的高度平齐,使得位于第三左侧斜坡层41上的顶层斜坡层91高于第三右侧斜坡层42。将顶层斜坡层91与第三右侧斜坡层42之间的沟谷部分填平至与第三右侧斜坡层42平齐后,可形成完整的单台阶排土场。
本发明一实施方式的单台阶排土场,在垂直基层沟谷区的方向上没有可排岩空间,即没有临空面存在,边坡处于稳定状态。然而,在沿着沟谷的延伸方向AA′会产生高陡的临空面,其中A侧的地势高于A′,进而在排土场A′侧的端部会形成容易发生滑坡和泥石流灾害的滑坡面100。由此,本发明一实施方式的单台阶排土场通过埋设多条锚索不仅可起到稳固的作用,还可防止排土场沿滑坡面100发生滑坡。为更好地防止滑坡的发生,多条锚索101优选为大致沿沟谷的延伸方向AA′设置。
如图3所示,于一实施例中,锚索101可以为恒阻大变形锚索,恒阻大变形锚索包括自由端和锚固端,锚固端可通过锚墩104固定,自由端可与力学采集装置102e相连,锚墩104可选择设置于地势较高的A侧,力学采集装置102e邻近位于A′侧的滑坡面100。恒阻大变形锚索变形量大,能够保持排土场更加稳定,且恒阻大变形锚索可以主动感知地壳构造作用力的大小,并可通过力学采集装置测量出该作用力的大小,实现对排土场地质作用力的实时监测。
进一步地,还可另设置一与力学采集装置相连的数据发射装置(图中未显示),用以将力学采集装置所收集的数据传送出去,例如传送至数据处理中心,进行进一步分析,实现对单台阶排土场沟谷泥石流的预警、监测。为便于对力学采集装置所测数据的传输,可将力学采集装置暴露于滑坡面100。
本发明一实施方式的单台阶排土场,在施工过程中采用循环交互对排,对排土场倾向两侧都具有压坡脚的作用,在一定程度上有助于边坡的稳定与安全。
本发明一实施方式的单台阶排土场,通过在排土场内埋设多条锚索,不仅可起到稳固的作用,还可防止排土场沿滑坡面发生滑坡。
除非特别限定,本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的,并非用以限制本发明的保护范围,本领域技术人员可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进,因而,本发明不限于上述实施方式,而仅由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种单台阶排土场,其特征在于,包括:
基层沟谷,包括基层左侧斜坡、基层右侧斜坡以及位于所述基层左侧斜坡和基层右侧斜坡之间的沟谷区,所述沟谷区具有延伸方向AA′,A端的地势高于A′端;
多层左侧斜坡层,位于所述沟谷区,并叠置形成于所述基层左侧斜坡上;
多层右侧斜坡层,位于所述沟谷区,并叠置形成于所述基层右侧斜坡上;其中所述多层左侧斜坡层与所述多层右侧斜坡层相接并交替地互压坡脚;以及
多条锚索,埋设于所述多层左侧斜坡层及多层右侧斜坡层各层的相接处,在所述锚索上设置有力学采集装置;一理论滑坡面垂直于所述沟谷区延伸方向AA′,所述锚索穿过所述理论滑坡面,所述理论滑坡面是依据数值模拟计算,搜索确定的最危险滑动面。
2.根据权利要求1所述的排土场,其特征在于,所述锚索沿所述沟谷区的延伸方向AA′设置。
3.根据权利要求2所述的排土场,其特征在于,所述多层左侧斜坡层包括第一左侧斜坡层、第二左侧斜坡层、第三左侧斜坡层及顶层斜坡层;所述多层右侧斜坡层包括第一右侧斜坡层、第二右侧斜坡层及第三右侧斜坡层。
4.根据权利要求3所述的排土场,其特征在于,所述多条锚索包括第一锚索、第二锚索、第三锚索、第四锚索、第五锚索及第六锚索;
所述第一左侧斜坡层位于所述基层左侧斜坡上,所述第一右侧斜坡层位于所述基层右侧斜坡上,所述第一右侧斜坡层的底部与所述第一左侧斜坡层相接并压所述第一左侧斜坡层的坡脚,所述第一锚索设置于所述第一左侧斜坡和第一右侧斜坡相接处;
所述第二左侧斜坡层位于所述第一左侧斜坡层上,所述第二左侧斜坡层与所述第一右侧斜坡层相接并压所述第一右侧斜坡层的坡脚,所述第二锚索设置于所述第二左侧斜坡层和第一右侧斜坡层相接处;
所述第二右侧斜坡层位于所述第一右侧斜坡层上,所述第二右侧斜坡层的底部与所述第二左侧斜坡层相接并压所述第二左侧斜坡层的坡脚,所述第三锚索设置于所述第二左侧斜坡层和第二右侧斜坡层相接处;
所述第三左侧斜坡层位于所述第二左侧斜坡层上,所述第三左侧斜坡层的底部与所述第二右侧斜坡层相接并压所述第二右侧斜坡层的坡脚,所述第四锚索设置于所述第三左侧斜坡层与所述第二右侧斜坡层相接处;
所述第三右侧斜坡层位于所述第二右侧斜坡层上,所述第三右侧斜坡层的底部与所述第三左侧斜坡层相接并压所述第三左侧斜坡层的坡脚,所述第五锚索设置于所述第三左侧斜坡层与所述第三右侧斜坡层相接处;
所述顶层斜坡层位于所述第三左侧斜坡层上,所述顶层斜坡层的底部与所述第三右侧斜坡层相接并压所述第三右侧斜坡层的坡脚,所述第六锚索设置于所述顶层斜坡层与所述第三右侧斜坡层相接处。
5.根据权利要求1所述的排土场,其特征在于,所述力学采集装置暴露于所述理论滑坡面外。
6.根据权利要求1所述的排土场,其特征在于,所述锚索为恒阻大变形锚索。
7.一种单台阶排土场的施工方法,其特征在于,包括:
提供一基层沟谷,所述基层沟谷包括基层左侧斜坡、基层右侧斜坡以及位于所述基层左侧斜坡和基层右侧斜坡之间的沟谷区,所述沟谷区具有延伸方向AA′,A端的地势高于A′端;以及
在所述基层左侧斜坡、基层右侧斜坡交替地形成多层左侧斜坡、多层右侧斜坡;所述多层左侧斜坡与所述多层右侧斜坡相接并互压坡脚,在所述多层左侧斜坡及所述多层右侧斜坡各层的相接处埋设有多条设置有力学采集装置的锚索;
其中,在所述排土场垂直于所述沟谷区延伸方向AA′形成有一理论滑坡面,所述锚索穿过所述理论滑坡面,所述理论滑坡面是依据数值模拟计算,搜索确定的最危险滑动面。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述多条锚索沿所述排土场的高度方向排布。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述锚索沿所述沟谷区的延伸方向AA′设置。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法,其特征在于,所述基层左侧斜坡高于所述基层右侧斜坡;所述多层左侧斜坡层包括第一左侧斜坡层、第二左侧斜坡层、第三左侧斜坡层及顶层斜坡层;所述多层右侧斜坡层包括第一右侧斜坡层、第二右侧斜坡层及第三右侧斜坡层;所述多条锚索包括第一锚索、第二锚索、第三锚索、第四锚索、第五锚索及第六锚索;
沿所述基层左侧斜坡向所述沟谷区排土,在所述基层左侧斜坡上形成第一左侧斜坡层,沿所述基层右侧斜坡向所述沟谷区排土,在所述基层右侧斜坡上形成第一右侧斜坡层,所述第一右侧斜坡层的底部与所述第一左侧斜坡层相接并压所述第一左侧斜坡层的坡脚,在所述第一右侧斜坡层与所述第一左侧斜坡层的相接处设置所述第一锚索;
沿所述第一左侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第一左侧斜坡层上形成所述第二左侧斜坡层,所述第二左侧斜坡层的底部与所述第一右侧斜坡层相接并压所述第一右侧斜坡层的坡脚,在所述第二左侧斜坡层与所述第一右侧斜坡层的相接处设置所述第二锚索;
沿所述第一右侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第一右侧斜坡层上形成所述第二右侧斜坡层,所述第二右侧斜坡层的底部与所述第二左侧斜坡层相接并压所述第二左侧斜坡层的坡脚,在所述第二右侧斜坡层与所述第二左侧斜坡层的相接处设置所述第三锚索;
沿所述第二左侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第二左侧斜坡层上形成所述第三左侧斜坡层,所述第三左侧斜坡层的底部与所述第二右侧斜坡层相接并压所述第二右侧斜坡层的坡脚,在所述第三左侧斜坡层与所述第二右侧斜坡层的相接处设置所述第四锚索;
沿所述第二右侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第二右侧斜坡层上形成所述第三右侧斜坡层,所述第三右侧斜坡层的底部与所述第三左侧斜坡层相接并压所述第三左侧斜坡层的坡脚,在所述第三右侧斜坡层与所述第三左侧斜坡层的相接处设置所述第五锚索;
沿所述第三左侧斜坡层向所述沟谷区排土,在所述第三左侧斜坡层上形成所述顶层斜坡层,所述顶层斜坡层的底部与所述第三右侧斜坡层相接并压所述第三右侧斜坡层的坡脚,在所述顶层斜坡层与所述第三右侧斜坡层的相接处设置所述第六锚索;
将所述顶层斜坡层与所述第三右侧斜坡层之间的沟谷区与所述第三右侧斜坡层填平,形成所述单台阶排土场。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR20110127776A (ko) * | 2010-05-20 | 2011-11-28 | 재 술 나 | 토사 흐름방지 및 녹화를 위한 사면 안정화 시공방법 |
CN102094411A (zh) * | 2010-12-09 | 2011-06-15 | 煤炭科学研究总院沈阳研究院 | 黄土基底排土场稳定性孔隙压控制技术 |
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