RU2275461C2

RU2275461C2 - Method for dam and other fill structure construction

Info

Publication number: RU2275461C2
Application number: RU2003115673/03A
Authority: RU
Inventors: Александр Исаакович Цеховой (RU); Александр Исаакович Цеховой
Original assignee: Открытое акционерное общество "ВСЕРОССИЙСКИЙ АЛЮМИНИЕВО-МАГНИЕВЫЙ ИНСТИТУТ" ОАО "ВАМИ"
Priority date: 2003-05-26
Filing date: 2003-05-26
Publication date: 2006-04-27

Abstract

FIELD: hydraulic and industrial building, particularly to create fill ground structures, dams, motor roads, stacks and bases thereof.

SUBSTANCE: method involves preparing base for dam erection; filling dam body with ground and compacting thereof. The ground material is sludge taken from aluminum waste sludge storage facility and consists of electric filter dust and residues of gas cleaning and flotation operations. The sludge is prepared by dewatering thereof to obtain 0.4-0.5 humidity. Then the sludge is compacted to provide porosity of not more than 0.60.

EFFECT: provision of aluminum waste utilization, reduced costs.

3 dwg, 1 ex

Description

Изобретение относится к области гидротехнического и промышленного строительства и может быть использовано при создании насыпных грунтовых сооружений (дамб, полотен автодорог, штабелей и т.п.) и их оснований.The invention relates to the field of hydraulic engineering and industrial construction and can be used to create bulk soil structures (dams, road sheets, stacks, etc.) and their bases.

Известны способы возведения насыпей, в том числе гидротехнических сооружений, из естественных минеральных грунтов суглинков, супесей и песков (Руководство по поискам, разведке и опробованию естественных минеральных строительных материалов для гидротехнического строительства. - М.: Энергия, 1978, с.96-98; Рекомендации по использованию аналогов для проектирования и строительства насыпных плотин. - М.: Энергоатомиздат, 1984, с.33-35; А.А.Каган. Расчетные показатели физико-механических свойств грунтов. - Л.: Издательство литературы по строительству, 1973, с.20-21, 33-35).Known methods for the construction of embankments, including hydraulic structures, from the natural mineral soils of loam, sandy loam and sand (Guide to the search, exploration and testing of natural mineral building materials for hydraulic engineering. - M .: Energy, 1978, p.96-98; Recommendations on the use of analogues for the design and construction of bulk dams. - M .: Energoatomizdat, 1984, p. 33-35; A.A. Kagan. Estimated indicators of the physical and mechanical properties of soils. - L.: Publishing House of Building Literature, 1973,p.20-21, 33-35).

Недостатком аналога является необходимость устройства карьеров соответствующих грунтов и их частое отсутствие в районе строительства насыпных сооружений.The disadvantage of the analogue is the need for the construction of quarries of the corresponding soils and their frequent absence in the area of construction of bulk structures.

Известен способ создания гидроизолирующих элементов гидросооружений (а.с. СССР 1564257), в котором используются шламы глиноземного производства, получаемые по способу Байера. Недостатком его является ограниченное количество карьеров грунтов-шламов глиноземного производства. Этот способ принят за прототип изобретения.There is a method of creating waterproofing elements of hydraulic structures (as USSR USSR 1564257), which uses alumina production sludge obtained by the Bayer method. Its disadvantage is the limited number of quarries of soil-sludge of alumina production. This method is adopted as a prototype of the invention.

Задачей изобретения является использование отходов алюминиевого производства, улучшение экологии и удешевление процесса создания сооружений.The objective of the invention is the use of waste from aluminum production, improving the environment and cheaper process of creating structures.

Технический результат достигается тем, что в способе создания дамб и других насыпных сооружений, включающем подготовку основания под дамбу, отсыпку грунтового материала в тело дамбы и его уплотнение, в качестве грунтового материала используют шлам, взятый из шламохранилища отходов алюминиевого производства и состоящий из смеси пыли электрофильтров и хвостов газоочистки и флотации, который подготавливают путем обезвоживания до влажности 0,4-0,5, после чего названный материал при укладке уплотняют до пористости не более 0,60.The technical result is achieved by the fact that in the method of creating dams and other bulk structures, including preparing the base for the dam, pouring soil material into the body of the dam and compacting it, sludge taken from the aluminum sludge waste dump and consisting of a mixture of dust from electrostatic precipitators is used as soil material and tailings for gas treatment and flotation, which is prepared by dehydration to a moisture content of 0.4-0.5, after which the said material is compacted to a porosity of not more than 0.60 when laying.

Основание из шламовых отложений на шламохранилище отходов алюминиевого производства предварительно обезвоживают до влажности не более 0,5-0,6 или уплотняют под нагрузкой.The base of sludge sediments at the aluminum sludge waste dump is pre-dehydrated to a moisture content of not more than 0.5-0.6 or compacted under load.

Способ включает подготовку материала для насыпных сооружений и их оснований, его доставку и укладку в сооружение. В качестве материала насыпей и их оснований используют шлам алюминиевого производства, поступающий на шламохранилище в составе пульпы с влажностью Т:Ж=1:10-20.The method includes preparing material for bulk structures and their bases, its delivery and laying in the structure. As the material of the embankments and their bases, aluminum sludge is used, which enters the sludge dump as part of the pulp with a moisture content of T: W = 1: 10-20.

Содержание фракций +250 мкм в шламовых отложениях составляет не более 8%, а в смеси с песком и гравием не более 28%. Подготовку шлама в отложениях осуществляют его гравитационным обезвоживанием и подсушкой до влажности 0,4-0,6, для чего обеспечивается отток грунтовых вод и естественная подсушка или уплотнением под нагрузкой, что создает достаточную несущую способность основания.The content of fractions of +250 microns in sludge sediments is not more than 8%, and in a mixture with sand and gravel not more than 28%. Sludge preparation in sediments is carried out by its gravitational dehydration and drying to a moisture content of 0.4-0.6, which ensures the outflow of groundwater and natural drying or compaction under load, which creates a sufficient bearing capacity of the base.

Укладка шлама в насыпные сооружения производится после обезвоживания и подсушки по определенной технологии с выемкой шлама из пляжной зоны экскаватором или скрепером с последующей прямой отсыпкой бульдозером в тело наращиваемой ограждающей дамбы или доставкой автосамосвалами для возведения других насыпей. Отсыпка шлама в насыпь проводится послойно с уплотнением до пористости не более 0,60 и до заданных проектом показателей.Sludge is put into bulk structures after dewatering and drying according to a certain technology with the sludge being removed from the beach area by an excavator or scraper, followed by direct bulking with a bulldozer into the body of the building enclosing dam or by dump trucks for the construction of other embankments. Pouring sludge into the embankment is carried out in layers with compaction to a porosity of not more than 0.60 and to the parameters specified by the project.

Пример. В качестве исходного шлама алюминиевого производства используют шламы алюминиевого завода, выходящие из процесса в виде пульпы с Т:Ж=1:10-20, перекачиваемой на шламохранилище, образованное ограждающей дамбой, где шламы осаждаются, а подшламовая вода возвращается насосной станцией на завод. Шлам в шламовых отложениях самоуплотняется и имеет характеристикиExample. The sludge from the aluminum smelter is used as the initial slurry of the aluminum production, leaving the process in the form of pulp with T: W = 1: 10-20, pumped to the sludge storage site, formed by the enclosing dam, where the sludge is deposited, and the slurry water is returned to the plant by the pump station. Sludge in sludge sediments is self-compacting and has characteristics

- плотность сухого шлама 0,8-1,2 г/см³, влажность в отложениях 0,2-0,9, плотность отложений 1,2-1,8 г/см³, плотность частиц 2,20-2,62 г/см³, содержание фракций +250 мкм 4,5%, пористость 45-65%, коэффициент сжимаемости при 0,5 МПа 0,016-0,079, угол внутреннего трения 18°-29°, коэффициент фильтрации 0,03-0,007 м/сутки. Шлам состоит из смеси пыли электрофильтров и хвостов газоочистки и флотации и включает в основном фториды и фторсоли, углерод, оксиды алюминия и натрия и натриевые соли.the density of dry sludge is 0.8-1.2 g / cm ³ , the moisture content in the deposits is 0.2-0.9, the density of the deposits is 1.2-1.8 g / cm ³ , the particle density is 2.20-2.62 g / cm ³ , the content of fractions +250 μm 4.5%, porosity 45-65%, compressibility coefficient at 0.5 MPa 0.016-0.079, internal friction angle 18 ° -29 °, filter coefficient 0.03-0.007 m / day. The sludge consists of a mixture of dust from electrostatic precipitators and tailings of gas purification and flotation and includes mainly fluorides and fluorides, carbon, aluminum and sodium oxides and sodium salts.

На шламохранилище (фиг.1) в дамбах из суглинка (1) ограждающая дамба (3) возводится отсыпкой шлама из пляжной зоны (4) шламовых отложений (2), что создает дополнительный полезный объем (5). На шламохранилище (фиг.2) ограждающая дамба (6) отсыпается из привозного суглинка на основание из шламовых отложений. На шламохранилище (фиг.3) после откачки воды (7) на основание из шламовых отложений отсыпается штабель грунта-шлама (8), вывезенного из другого шламохранилища.At the sludge storage site (Fig. 1), in the dams of loam (1), a containment dam (3) is erected by dumping sludge from the beach zone (4) of sludge deposits (2), which creates an additional useful volume (5). At the sludge storage site (Fig. 2), a protecting dam (6) is poured from the imported loam onto the base from sludge deposits. After pumping water (7) to the sludge storage site (FIG. 3), a pile of sludge soil (8) taken out of another sludge storage site is poured onto the base from the sludge deposits.

Отсыпка в насыпь проводится послойно с уплотнением до заданных проектом показателей. При возведении насыпей берутся контрольные пробы для определения плотности сухого грунта в теле насыпи и при необходимости для определения коэффициента фильтрации.Dumping into the embankment is carried out in layers with compaction to the parameters specified by the project. During the construction of embankments, control samples are taken to determine the density of dry soil in the body of the embankment and, if necessary, to determine the filtration coefficient.

Подготовка основания под насыпи включает его гравитационное обезвоживание и подсушку или уплотнение под нагрузкой, что позволяет отсыпать дамбы или складировать на нем штабель шлама, вывезенного с другого шламохранилища. При этом берутся контрольные пробы для определения плотности сухого грунта в основании и при необходимости его сжимаемости.Preparation of the base for the embankment includes its gravitational dehydration and drying or compaction under load, which allows you to fill the dams or store on it a stack of sludge removed from another sludge store. At the same time, control samples are taken to determine the density of dry soil in the base and, if necessary, its compressibility.

Claims

A method of creating dams and other bulk structures, including preparing the base for the dam, filling the soil material into the body of the dam and compacting it, characterized in that sludge taken from the aluminum sludge waste dump and consisting of a mixture of dust from electrostatic precipitators and gas treatment tailings is used as soil material and flotation, which is prepared by dehydration to a moisture content of 0.4 - 0.5, after which the aforementioned material is compacted when laying to a porosity of not more than 0.60.