CN113408870B - 一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法 - Google Patents
一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113408870B CN113408870B CN202110601011.5A CN202110601011A CN113408870B CN 113408870 B CN113408870 B CN 113408870B CN 202110601011 A CN202110601011 A CN 202110601011A CN 113408870 B CN113408870 B CN 113408870B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slag
- slope
- waste slag
- stability
- safety
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002893 slag Substances 0.000 title claims abstract description 152
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 title claims abstract description 21
- 230000007774 longterm Effects 0.000 title claims abstract description 17
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 78
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 43
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 20
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 17
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 16
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 9
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 7
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 claims description 5
- 238000009933 burial Methods 0.000 claims description 4
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 4
- 238000009991 scouring Methods 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000013507 mapping Methods 0.000 claims description 3
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 3
- 238000010008 shearing Methods 0.000 claims 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 abstract description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
- G06Q10/063—Operations research, analysis or management
- G06Q10/0639—Performance analysis of employees; Performance analysis of enterprise or organisation operations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/18—Making embankments, e.g. dikes, dams
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D17/00—Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
- E02D17/20—Securing of slopes or inclines
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D29/00—Independent underground or underwater structures; Retaining walls
- E02D29/02—Retaining or protecting walls
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
- E03F—SEWERS; CESSPOOLS
- E03F3/00—Sewer pipe-line systems
- E03F3/02—Arrangement of sewer pipe-lines or pipe-line systems
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
- G06Q50/08—Construction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Economics (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Development Economics (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Marketing (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Game Theory and Decision Science (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Public Health (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种保障弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，包括：弃渣场场地稳定性和安全控制；弃渣边坡稳定性和安全控制；主体结构稳定性和安全控制；优点是保障了系统量化评估，保证了弃渣场不会出现根本性的场地稳定风险；测试项目变少，解决了取样的代表性和试验的代表性难题；坡率、多阶段极限排放坡角的统计特征值、宽台阶分别具有一定保守特征，整形坡率小于坡角、宽台阶将高边坡分割为几个有限高度弃渣边坡等因素综合作用提升了弃渣工程的整体稳定性，场地稳定和边坡稳定综合保障了弃渣工程的中长期环境安全，减少和控制了弃渣工程发生事故的风险。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程技术领域，具体涉及一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法。
背景技术
随着国家铁路战略的实施，西南山区高速公路和铁路建设步入快速发展。西南山区地形陡峻，河谷深切，海拔高，地震烈度高，地质条件和构造复杂，这种独特的区域地质地理条件决定了山区交通工程建设桥隧比大，面临严峻的土石方平衡挑战和中长期环境安全管控难题。
当前我国对于弃渣场的管理多数依据水利部发布的工程建设水土保持的一系列法律法规执行，实际工作中多借鉴水利工程弃渣场、矿山排土场、固体废弃物堆填场的做法，还没有一部反映交通工程特点的弃渣场综合安全控制技术规范。相关工作的标准化还严重不足。
当前交通工程弃渣场的普遍做法如下：前期选定弃渣场地，依据现实条件选择满足法律法规要求的足够堆积的场地即可；清表；弃渣，要求分层碾压，但在实际过程中多采用斜坡自然倾泻堆积；整形封闭；分阶段施作拦渣墙和渠道系统，是先施作拦渣墙和边沟，后施作坡面截排水沟。选址由勘察设计单位进行，施工由施工单位实施，评估由水土保持单位或者有专业资质的评估单位完成。因此，目前交通工程弃渣场的综合安全控制各环节是割裂的，没有无缝衔接，缺少标准化。而且有表面泛化的趋势，即流于程序，缺乏针对性，尤其是在当前环保态势日益高压条件下，其危害需要引起重视和警惕。
根据统计得到的弃渣场工程问题和安全应对，有以下几类：
(1)场地问题，选址、淸表不彻底或者场地有不良地质造成地基承载失稳。这部分出现问题一般是勘察选址和施工前工作不足造成的，需要勘察单位和施工单位密切配合业主一起解决，同时水土保持评估单位和稳定性专题评估单位的提前介入也很重要；
(2)弃渣堆积造成的工程问题，对于多来源弃渣，一般严禁不良渣体堆积的底部或者表面，多数采取金包银的方式规划堆积，同时严格依据渣土性质设计坡率，问题的产生多数在于过高过陡；
(3)主体结构功能丧失造成的次生灾害，渠道系统截排上部来水和坡面汇水，水的影响得到有效控制条件下，一般弃渣边坡不会有大的问题。拦渣墙主要是基底要坐落在稳定且承载足够的地基上，否则固脚和拦挡效果将大大折扣。
山区交通项目弃渣工程阶段安全管控的割裂和条块分割现状，决定了需要建立能够体现综合安全思想的山区交通项目弃渣工程综合安全控制技术体系，需要各阶段和各环节具体安全控制小目标或者有限目标达成基础上的山区交通项目弃渣工程中长期环境安全控制目标的实现，过程安全控制的标准化促成山区交通项目弃渣工程综合安全的标准化。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法
为了实现上述目的，本发明涉及：一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，包括如下步骤：
步骤1.弃渣场场地稳定性控制：确定选择的弃渣场地范围内没有不良地质、特殊岩土体、软弱地层的影响，规划堆高条件下的弃渣造成的上部加载小于地基承载力，并通过初始地形情况计算场地的优选系数，确定符合的优选场地位置；
步骤2.弃渣场场地安全控制：施工前清表和台阶整形控制；
步骤3.进行弃渣边坡稳定性和安全控制；
步骤4.进行常规台阶和宽台阶间隔设置；通过2-3m常规台阶和不小于5.0宽台阶的组合设置，单级坡高不大于20m；达成控制坡率下的边坡整形设计。
步骤5.进行施工期安全控制；在弃渣堆排前，应该首先施作拦渣墙，先拦后堆排，固脚；同时对上部来水实现截排和管控，防治坡脚冲刷和掏蚀；规划堆积，堆积过程中控制临空面，即坡面与自然地形调直，减少临空面，严禁斜交堆排；堆排过程中由后往前，由低往高，严禁抵近拦渣墙堆排，距离拦渣墙要有足够距离，为将来由高往低刷坡保证足够距离；整形坡率应小于统计的弃渣天然休止角平均值；
步骤6、进行主体结构安全控制，即主体结构的安全管控，包括拦渣墙稳定性控制和渠道排泄性能控制；
步骤7、进行主体结构安全辅助控制。
进一步的，所述步骤一中通过初始地形情况计算场地的优选系数，确定符合的优选场地地址的方法为：定义场地优选系数F1为临空面积S1除以临空部分底面水平投影面积S2，利用平面图、规划堆积方量和规划堆积形态，计算得到场地的优选系数；分类，根据初始地形将弃渣场分为沟谷型、边帮型、山梁型、平地型4类场地，沟谷型仅下游单面临空，F1小于0.5；边帮型主要是外坡向临空，其余两侧临空有限，F1位于0.5-1.0之间；山梁型三面临空，F1大于1.0；平底型四侧临空，F1大于1.0；弃渣场场地优选系数的排序为沟谷型场地<边帮型场地<山梁型场地<平地场地，该指标越小稳定性越好场地越优秀。
进一步的，所述步骤二中施工前清表和台阶整形控制的方法为：对确定的场地，在弃渣前，要进行清除表土工作，清除厚度在0.3-0.5m，目标是清至自然残坡积土层，局部不良土体厚度不大，则全部挖除，厚度较大或者埋深较大则需单独处置，这部分土有条件的时候要堆放在附近，将来方便作为复耕复垦的覆盖土体，严禁直接堆排；清表完成后，自然地面要整形成系列台阶，严禁斜坡堆排，台阶高度不小于0.5m，台阶随清表地面设置，该工序可增强弃渣和自然地面的相互作用，防止弃渣沿该面滑移。
进一步的，所述步骤3进行弃渣边坡稳定性和安全控制的方法为:具体步骤为：
步骤3.1：弃渣的规划堆积：规划堆积原则为金包银，即性质好的放在底部和表面，性质相对较差的放在中间，严禁坡角堆积和表面堆积性质较差的渣土；
步骤3.2：弃渣过程的多阶段极限休止坡角测量和统计分析：弃渣试验和设计参数取值，实际极限排放过程的多阶段休止坡角测量，由于弃渣来源可能多样，所以要定期测量休止坡角，利用天然休止角代替弃渣取样室内外剪切试验，容重测量和颗粒分析继续进行，用于拟合形成大数据下的地区经验公式；
定义粗细比k为粒径大于2mm的粗巨粒含量与粒径小于2mm的中细粒含量之比；利用粗细比和天然休止角的统计特征值，建立整条线路的弃渣工程特性统计公式，将弃渣分为以下3类，细粒弃渣，细粒土的中粗粒含量小于总质量的25％，k<0.3；混合型弃渣，粗细粒含量介于细粒土和粗粒土之间，0.3≤k≤1.0；粗粒弃渣，粗粒含量大于总重量的50％，k>1.0；
k＝md＞2/md≤2 (1)
式中：md＞2为粒径大于2mm的弃渣质量；md≤2为粒径小于2mm的弃渣质量；
绘制整条线路的弃渣粗细比和天然休止角曲线，利用每个弃渣场的粗细比统计平均值插值确定设计所需弃渣天然休止角取值；
步骤3.3：弃渣边坡稳定性计算，无粘性欠固结土石混合弃渣边坡稳定性系数计算公式如下：
式中：F2为弃渣边坡稳定性系数；Φ1为天然休止角统计结果；Φ2为整形后边坡整体坡角。
进一步的，所述步骤3.3中天然休止角测量利用罗盘、手机、全站仪、皮尺、无人机测绘方式测量。
进一步的，所述步骤4中通过设置常规台阶和宽台阶间隔设的具体方法为：
通过2-3m常规台阶和不小于5.0宽台阶的组合设置，单级坡高不大于20m；达成控制坡率下的边坡整形设计。
进一步的，所述步骤7中进行主体结构安全辅助控制的方法为：拦渣墙，要求清槽到基岩，土层较厚的地段埋深要满足抗倾覆和抗滑移稳定性要求，墙体底面和顶面宽度也需要考虑抗倾覆和抗滑移稳定性要求；墙底要有排水管或者盲沟措施，墙身要有排水孔，截面尺寸大于上部来水的排水要求。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
(1)本发明的弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，动态稳定性控制工作的前置和量化，传统方法对于场地稳定性的控制，多数通过调查评估和工程地质控制宏观定性的方式，没有具体的量化指标，本专利通过定义场地优系数的方法提出了山区交通工程弃渣场场地的优选量化指标，该指标越小越好，因为临空面越少，则安全性相对于临空面多的要改善很多，从场地角度提出了有利于未来弃渣场安全控制的量化指标，也将山区交通工程弃渣场中长期环境安全的综合控制目标延伸到弃渣场选址阶段和场地稳定性控制阶段。阶段安全目标和整体安全目标的一致，保证相关工作的衔接性。保证了弃渣场不会出现根本性的场地稳定风险。
(2)本发明的弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，传统弃渣工程性质的测试，需要现场灌砂试验和取扰动样进行室内颗分及直剪试验，为弃渣边坡稳定性控制提供容重和强度参数，存在取样代表性和实验结果的代表性难题，费效比偏低。本专利根据不同来源和不同阶段的弃渣，现场测定其排放坡角和粒组组成及堆积特征，包括终了整形坡角的测量，绘制粗细比-天然休止角曲线，根据曲线对弃渣进行分类，为计算提供天然休止角统计特征值，为临时和永久弃渣边坡设计和稳定控制推荐控制坡率。解决了代表性难题，且测试项目变少，容易实现。
(3)本发明的弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，保障了系统量化评估，保证了弃渣场不会出现根本性的场地稳定风险；测试项目变少，解决了取样的代表性和试验的代表性难题；坡率、多阶段极限排放坡角的统计特征值、宽台阶分别具有一定保守特征(休止角一般比内摩擦角小5-10°)、整形坡率小于坡角、宽台阶将高边坡分割为几个有限高度弃渣边坡提升了整体稳定性，场地稳定和边坡稳定综合保障了弃渣工程的中长期环境安全，减少和控制了弃渣工程发生事故的风险。。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的流程示意图；
图2为本发明较佳实施例的基于坡率和休止角的弃渣边坡稳定性计算简图(横坐标为弃渣颗粒粗细混杂程度，纵坐标为天然休止角角度)；
图3为基于坡率和休止角的弃渣边坡稳定性计算简图(D1-整形前渣土堆积地形；D2整形后终了渣土地形)；
图4为设置宽窄台阶组合的结构示意图；
图5为本发明较佳实施例的稳定性系数随台阶宽度变化计算图(横坐标为台阶宽度，纵坐标为稳定性系数)；
图6为本发明较佳实施例的安全系数政府随台阶宽度变化计算图(横坐标为台阶宽度，纵坐标为安全系数增幅)；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
请参考图1，一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，包括如下步骤：
步骤1.弃渣场场地稳定性控制：确定选择的弃渣场地范围内没有不良地质、特殊岩土体、软弱地层等的影响，规划堆高条件下的弃渣造成的上部加载小于地基承载力，并通过初始地形情况计算场地的优选系数，确定符合的优选场地地址；
步骤2.弃渣场场地安全控制：对确定的场地，在弃渣前，要进行清除表土工作，清除厚度一般在0.3-0.5m，目标是清至自然残坡积土层，局部不良土体厚度不大，则全部挖除，厚度较大则需单独处置，这部分土有条件的时候要堆放在附近，将来方便作为复耕复垦的覆盖土体，严禁直接堆排。清表完成后，自然地面要整形成系列台阶，严禁斜坡堆排，台阶高度不小于0.5m，台阶随清表地面设置，该工序可增强弃渣和自然地面的相互作用，防止弃渣沿该面滑移；
步骤3.弃渣边坡稳定性和安全控制：包括，
步骤3.1：弃渣的规划堆积：规划堆积原则为金包银，即性质好的放在底部和表面，性质相对较差的放在中间，严禁坡角堆积和表面堆积性质较差的渣土。
步骤3.2：弃渣过程的多阶段极限休止坡角测量和统计分析：弃渣试验和设计参数取值，实际极限排放过程的多阶段休止坡角测量，由于弃渣来源可能多样，所以要定期测量休止坡角，利用天然休止角代替弃渣取样室内外剪切试验，解决取样代表性和试验代表性难题，容重测量和颗粒分析继续进行，用于拟合形成大数据下的地区经验公式；定义粗细比k为粒径大于2mm的粗巨粒含量与粒径小于2mm的中细粒含量之比；利用粗细比和天然休止角的统计特征值，建立整条线路的弃渣工程特性统计公式，将弃渣分为以下3类，细粒弃渣，细粒土的中粗粒含量小于总质量的25％，k<0.3；混合型弃渣，粗细粒含量介于细粒土和粗粒土之间，0.3≤k≤1.0；粗粒弃渣，粗粒含量大于总重量的50％，k>1.0；。
弃渣粗细比k为粒径大于2mm的粗巨粒含量与粒径小于2mm的中细粒含量之比：仅涉及两个角度，参数少，且容易测定，公式简单易操作，且保守特征显著。
k＝md＞2/md≤2 (1)
式中：md＞2为粒径大于2mm的弃渣质量；md≤2为粒径小于2mm的弃渣质量。
请参考图2，绘制整条线路的弃渣粗细比和天然休止角曲线，利用每个弃渣场的粗细比统计平均值插值确定设计所需弃渣天然休止角取值。
步骤3.3：弃渣边坡稳定性控制，请参考图3，无粘性欠固结土石混合弃渣边坡稳定性系数计算公式如下：
式中：F2为弃渣边坡稳定性系数；Φ1为天然休止角统计结果(天然休止角测量利用罗盘、手机、全站仪、皮尺、无人机测绘等方式测量)；Φ2为整形后边坡整体坡角。
步骤4.请参考图4-图6，常规台阶和宽台阶间隔设置：常规台阶宽度一般是2-3m，这里需要间隔1-2级坡设置宽台阶，宽台阶最佳宽度5m，这是经过优化计算确定的宽度(计算图见图5、图6)，再宽经济性丧失，加固机理在于将高边坡改变为几个高度有限边坡，有效提升了边坡的整体稳定状态；通过设置宽窄台阶组合，形成对弃渣边坡中长期整体稳定性的有效提升和改善：
步骤5.施工期安全控制；在弃渣堆排前，应该首先施作拦渣墙，先拦后堆排，固脚；同时对上部来水实现截排和管控，防治坡脚冲刷和掏蚀；规划堆积，堆积过程中控制临空面，即坡面与自然地形尽可能调直，减少临空面，严禁斜交堆排；堆排过程中由后往前，由低往高，严禁抵近拦渣墙堆排，距离拦渣墙要有足够距离，为将来由高往低刷坡保证足够距离；整形坡率应小于统计的弃渣天然休止角平均值；
步骤6.主体结构安全控制，即主体结构的安全管控，主要是拦渣墙稳定性控制和渠道排泄性能控制，对拦渣墙的基槽、墙体几何尺寸验算、渠道截面尺寸满足上部来水或者坡面汇水的排泄要求等进行验算，拦渣墙满足抗倾覆和抗滑移稳定性要求，边沟渠道满足上部来水的排泄要求，坡面截排水沟满足坡面汇水的排泄要求；
步骤7.主体结构安全辅助控制，拦渣墙，要求清槽到基岩，土层较厚的地段埋深要满足抗倾覆和抗滑移稳定性要求，墙体底面和顶面宽度也需要考虑抗倾覆和抗滑移稳定性要求，
墙底要有排水管或者盲沟措施，墙身要有排水孔，截面尺寸大于上部来水的排水要求，先期可以采取临时渠道，后期采取永久渠道；坡面渠道底部一般为弃渣，截面尺寸大于坡面汇水的排水要求，先期可以采取临时渠道，过一个雨季后再施作永久渠道，也方便考察渠道系统设的是否合适，后期可根据冲刷情况做出调整，这些措施可有效防止渠道开裂、雨水入渗等造成的不利影响。
所述步骤一中通过初始地形情况计算场地的优选系数，确定符合的优选场地地址的方法为：定义场地优选系数F1为临空面积S1除以临空部分底面水平投影面积S2，利用平面图、规划堆积方量和规划堆积形态，计算得到场地的优选系数；分类，根据初始地形将弃渣场分为沟谷型、边帮型、山梁型、平地型等4类场地，沟谷型仅下游单面临空，F1小于0.5；边帮型主要是外坡向临空，其余两侧临空有限，F1一般位于0.5-1.0之间；山梁型三面临空，F1大于1.0；平底型四侧临空，F1大于1.0；渣场地优选系数的排序为沟谷型场地<边帮型场地<山梁型场地<平地场地，其中山梁型场地堆积方量有限，且高度较大，效能最低，需尽量避免；最终确定符合的优选场地。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1.弃渣场场地稳定性控制：确定选择的弃渣场地范围内没有不良地质、特殊岩土体、软弱地层的影响，规划堆高条件下的弃渣造成的上部加载小于地基承载力，并通过初始地形情况计算场地的优选系数，确定符合的优选场地位置；通过初始地形情况计算场地的优选系数，确定符合的优选场地地址的方法为：定义场地优选系数F1为临空面积S1除以临空部分底面水平投影面积S2，利用平面图、规划堆积方量和规划堆积形态，计算得到场地的优选系数；分类，根据初始地形将弃渣场分为沟谷型、边帮型、山梁型、平地型4类场地，沟谷型仅下游单面临空，F1小于0.5；边帮型主要是外坡向临空，其余两侧临空有限，F1位于0.5-1.0之间；山梁型三面临空，F1大于1.0；平底型四侧临空，F1大于1.0；弃渣场场地优选系数的排序为沟谷型场地<边帮型场地<山梁型场地<平地场地；
步骤2.弃渣场场地安全控制：施工前清表和台阶整形控制；
步骤3.进行弃渣边坡稳定性和安全控制；所述步骤3进行弃渣边坡稳定性和安全控制的方法为:
步骤3.1：弃渣的规划堆积：规划堆积原则为金包银，即性质好的放在底部和表面，性质较差的放在中间；
步骤3.2：弃渣过程的多阶段极限休止坡角测量和统计分析：弃渣试验和设计参数取值，实际极限排放过程的多阶段休止坡角测量，利用天然休止角代替弃渣取样室内外剪切试验，容重测量和颗粒分析继续进行，用于拟合形成大数据下的地区经验公式；
定义粗细比k为粒径大于2mm的粗巨粒含量与粒径小于2mm的中细粒含量之比；利用粗细比和天然休止角的统计特征值，建立整条线路的弃渣工程特性统计公式，将弃渣分为以下3类，细粒弃渣，细粒土的中粗粒含量小于总质量的25％，k<0.3；混合型弃渣，粗细粒含量介于细粒土和粗粒土之间，0.3≤k≤1.0；粗粒弃渣，粗粒含量大于总重量的50％，k>1.0；
k＝md＞2/md≤2 (1)
式中：md＞2为粒径大于2mm的弃渣质量；md≤2为粒径小于2mm的弃渣质量；
绘制整条线路的弃渣粗细比和天然休止角曲线，利用每个弃渣场的粗细比统计平均值插值确定设计所需弃渣天然休止角取值；
步骤3.3：弃渣边坡稳定性计算，无粘性欠固结土石混合弃渣边坡稳定性系数计算公式如下：
式中：F2为弃渣边坡稳定性系数；Φ1为天然休止角统计结果；Φ2为整形后边坡整体坡角；
步骤4.进行常规台阶和宽台阶间隔设置；
步骤5.进行施工期安全控制；在弃渣堆排前，应该首先施作拦渣墙，先拦后堆排，固脚；同时对上部来水实现截排和管控，防治坡脚冲刷和掏蚀；规划堆积，堆积过程中控制临空面，即坡面与自然地形调直，减少临空面，严禁斜交堆排；堆排过程中由后往前，由低往高，距离拦渣墙要有足够距离，整形坡率应小于统计的弃渣天然休止角平均值；
步骤6、进行主体结构安全控制，即主体结构的安全管控，包括拦渣墙稳定性控制和渠道排泄性能控制；
步骤7、进行主体结构安全辅助控制。
2.根据权利要求1所述的弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，其特征在于，所述步骤2中施工前清表和台阶整形控制的方法为：对确定的场地，在弃渣前，要进行清除表土工作，清除厚度在0.3-0.5m，目标是清至自然残坡积土层，局部不良土体厚度不大，则全部挖除，厚度较大或者埋深较大则需单独处置，清表完成后，自然地面整形成系列台阶，台阶高度不小于0.5m，台阶随清表地面设置。
3.根据权利要求2所述的弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，其特征在于，所述步骤3.3中天然休止角测量利用罗盘、手机、全站仪、皮尺、无人机测绘方式测量。
4.根据权利要求1所述的弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，其特征在于，所述步骤4中通过常规台阶和宽台阶间隔设的具体方法为：
通过2-3m常规台阶和不小于5.0宽台阶的组合设置，单级坡高不大于20m；达成控制坡率下的边坡整形设计。
5.根据权利要求1所述的弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法，其特征在于，所述步骤7中进行主体结构安全辅助控制的方法为：拦渣墙，要求清槽到基岩，土层较厚的地段埋深要满足抗倾覆和抗滑移稳定性要求，墙体底面和顶面宽度也需要满足抗倾覆和抗滑移稳定性要求；墙底要有排水管或者盲沟措施，墙身设排水孔，截面尺寸大于上部来水的排水要求。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110601011.5A CN113408870B (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110601011.5A CN113408870B (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113408870A CN113408870A (zh) | 2021-09-17 |
| CN113408870B true CN113408870B (zh) | 2023-04-18 |
Family
ID=77675417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110601011.5A Active CN113408870B (zh) | 2021-05-31 | 2021-05-31 | 一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113408870B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113792947A (zh) * | 2021-11-18 | 2021-12-14 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 一种山区公路弃渣场优化选址方法 |
| CN114036618A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-11 | 大理大漾洱云高速公路有限公司 | 一种山区公路弃渣工程的边坡动态设计方法 |
| CN114382097B (zh) * | 2022-01-28 | 2023-03-21 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种山沟型弃渣场的分期施工方法 |
| CN116050952B (zh) * | 2023-04-03 | 2023-06-20 | 山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队(山东省地矿工程勘察院) | 一种露天矿山生态修复管理评价方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8009330B2 (en) * | 2008-02-05 | 2011-08-30 | Eastman Kodak Company | Method for imaging flexographic plates |
| CN109359820A (zh) * | 2018-09-21 | 2019-02-19 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种弃渣场危险性多指标体系评价方法 |
| CN110295613B (zh) * | 2019-07-12 | 2024-04-12 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 弃渣场生态加固装置及其使用方法 |
| CN111119154A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-05-08 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 河谷型泥石流沟弃渣造地构造及施工方法 |
| CN111962459A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-11-20 | 长江勘测规划设计研究有限责任公司 | 一种城区泥石流沟道型弃渣场综合治理系统及其施工方法 |
-
2021
- 2021-05-31 CN CN202110601011.5A patent/CN113408870B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113408870A (zh) | 2021-09-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113408870B (zh) | 一种弃渣工程中长期环境安全的综合安全控制方法 | |
| CN109610435B (zh) | 一种黄土高填方沟谷地基排水结构及其铺设方法 | |
| Troost et al. | Geology of Seattle and the Seattle area, Washington | |
| Floyd | Geodetic bench marks | |
| Tsuchida et al. | Landslide and mudflow disaster in disposal site of surplus soil at Higashi-Hiroshima due to heavy rainfall in 2009 | |
| Liu et al. | Strategies for gully stabilization and highland protection in Chinese Loess Plateau | |
| Qi et al. | Analysis of instability mechanism and induced cause of urban pavement in Xining City, China | |
| Merritts et al. | Sediment and nutrient loads from stream corridor erosion along breached millponds | |
| CN111080077A (zh) | 一种基于不同施工单元的堤防干扰区土地损毁评价方法 | |
| Mueller et al. | Predisposition and cause of the catastrophic landslides of August 2005 in Brienz (Switzerland) | |
| Widyasari et al. | Land stability at the final closing of waste final disposal supit urang in Malang City | |
| CN113807748B (zh) | 一种山区公路弃渣场动态稳定性评价方法 | |
| CN217104953U (zh) | 就地采用天然淤积级配不良细砂构筑的砂坝 | |
| Top | Rehabilitation of the Braamfontein West Water Management Unit–Jan van Riebeek Park | |
| Su et al. | Study On Design Scheme Of Overhead Transmission Line In Bauxite Landfill | |
| Brown | Late Quaternary, palaeohydrology, palaeoecology and floodplain development of the lower River Severn | |
| Fowler et al. | Characteristics, Transport, and Yield of Sediment in Juday Creek, St. Joseph County, Indiana, 1993-94 | |
| Lolaev et al. | Geotextile barriers in the tailing dump inwash technology in permafrost region | |
| Mecsi | Technical analyses and lessons of the embankment failure at the Ajka red mud reservoir | |
| Koval | Analysis of anomalies in the control probes of the Rozgrund dam | |
| Hameed | Engineering Geological Investigation of the Southern Wall, Maramarua Open-Pit Coal Mine | |
| Sanda | An Engineering Geological Assessment of the Stability of Asa and Agba Dams in Ilorin, Southwestern Nigeria | |
| CN114969910A (zh) | 矸石充填复垦方法 | |
| CN117703520A (zh) | 一种煤与瓦斯突出预测敏感性指标测定方法 | |
| Gresita et al. | MONITORING THE BEHAVIOR OF THE DAM OF A BIG WATER RESERVOIR BY GEODETHIC METHODS |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |