專利名稱：一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種排土場安全治理措施，具體涉及一種露天礦山排土場地表水和地 下水的綜合治理技術(shù)，特別適用于軟弱地基的排土場的綜合治理，可在黑色、有色、煤炭、化 工等行業(yè)的露天礦山排土場廣泛應(yīng)用。
背景技術(shù)：
排土工序是露天礦開采的基本工序之一，露天礦山排土場是堆放剝離廢巖(土)的 場所，露天礦排土場，是礦山僅次于采礦場的龐大構(gòu)筑物，它接納、收容露天礦剝離的巖土 廢棄物，少則數(shù)百萬噸，多則數(shù)億噸。排土場由收容巖土散體的地基和堆置其上的廢石堆兩 部分構(gòu)成。排土場滑坡是排土場災(zāi)害中最為普遍、發(fā)生頻率最高的災(zāi)害，因此，排土場堆排 對露天礦安全生產(chǎn)具有重要意義。
我國現(xiàn)有一定規(guī)模的排土場2000座以上，每年剝離排放巖土量超過10億噸，占地 超過2000多公頃。排土場的穩(wěn)定性、滑坡、泥石流及其災(zāi)害的防治，既是一個關(guān)系到礦山安 全生產(chǎn)的科學(xué)技術(shù)課題，又是一個關(guān)系人民生命財產(chǎn)安全和環(huán)境危害。
水害是導(dǎo)致滑坡和泥石流災(zāi)害最主要的原因，綜合治理首要的是綜合治水。治水， 直接解除洪水對排土場的沖刷、破壞；治水，間接地治理了排土場滑坡、泥石流災(zāi)害，并且治 理了排土場滲透水對環(huán)境的污染?！爸纹孪戎嗡?，治水是排土場邊坡穩(wěn)定和防范泥石流最 主要的技術(shù)措施之一。
目前，導(dǎo)致排土場滑坡和泥石流的主要原因是排水設(shè)施不健全。由于大氣降雨和 地表水對排土場的浸潤作用，排土場初始穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生改變，穩(wěn)定性條件迅速惡化。如果在 暴雨時，排土場排水不及時，大量的地表水便排入排土場，雨水滲入內(nèi)部后，排土場原來的 平衡狀態(tài)便會發(fā)生改變，排土場充水飽和，一方面增加了排土場重量，同時也降低了排土場 內(nèi)部潛在的滑動面的摩擦力，導(dǎo)致排土場滑坡，嚴(yán)重時將形成泥石流。
排土場與基底滑坡類型可分為三種排土場內(nèi)部的滑坡；沿排土場與基底接觸面 的滑坡；沿基底軟弱層的滑坡。
已有的治水措施都是局部性不成系統(tǒng)，本發(fā)明的目的在于從截、防、排、疏多管齊 下治理排土場的地表水和地下水問題，防止排土場滑坡和泥石流災(zāi)害的發(fā)生。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而提供一種適于軟弱地基的排 土場綜合治水措施，可以有效解決排土場的水害，防止排土場滑坡和泥石流的發(fā)生。
為實現(xiàn)本發(fā)明上述目的，本發(fā)明一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施通過以 下技術(shù)方案來實現(xiàn)(I)修筑和維護(hù)排土場上方的截洪溝為了減少排土場匯水面積，在排土場上方的山坡 上選擇適宜的位置修建截洪溝并定期對其進(jìn)行修繕維護(hù)，這樣可以讓雨水和地表水集中排 至排土場之外，不讓地表匯水進(jìn)入排土場，截洪溝的布置必須根據(jù)實際地形，截洪溝的尺寸必須結(jié)合匯水面積和所在地區(qū)的水文資料經(jīng)計算復(fù)核排洪能力后確定；(2)排土平臺防滲層及導(dǎo)排水設(shè)施在平臺上鋪設(shè)一定厚度的黏土，經(jīng)過排土車輛的反 復(fù)壓實自然形成防滲層，防滲層的厚度為20— 50cm，以20— 30cm為佳，防滲層可以有效阻 止地表水下滲入臺階內(nèi)部；同時，由于排土平臺被修成2 % 3 %左右的反坡，且排土場 平臺一般保持平整、不會出現(xiàn)低洼積水，故可在排土場的平臺里側(cè)即上一平臺坡腳處修建 排水溝(對于單臺階排土場，則在山體與排土場結(jié)合處修建排水溝或利用上述的截洪溝作 為排水溝)，這樣做使平臺匯水自然流向排水溝，通過排水溝將水引出界外。對于雨量大的 地區(qū)，則在平臺外側(cè)修建擋洪墻，將水擋向排水溝，防止洪水沖刷坡面。通過上述措施有效 解決平臺的地表水，大大減少泥沙流失量、減輕坡面沖刷。
所述的擋洪墻的高度一般在Im之內(nèi)。
(3)軟弱地基設(shè)排水盲溝軟弱地基除采取相應(yīng)的加固措施之外，在排土場軟弱地 基內(nèi)開挖排滲盲溝，可以疏干軟巖地基的地下水，并促進(jìn)排土場內(nèi)部的排滲疏干；排水盲溝 另外一個重要作用是有助于防止軟弱地基在排土場壓力下變形及阻止地基層中的水份在 壓力作用下上升后浸潤所排土料中的軟弱巖石。
所述的盲溝間距20m-40m，最佳間距為20m-30m。盲溝一般采用梯形斷面。
本發(fā)明一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施采用以上技術(shù)方案后，采取截、 防、排、疏多管齊下的綜合措施，主要由上方截洪溝、平臺防滲層、平臺排水溝、擋洪墻、軟弱 地基設(shè)排水盲溝等設(shè)施組成的綜合系統(tǒng)來治理排土場的地表水和地下水，其中排土場上方 截洪溝可以減小排土場匯水面積，有效截斷外圍雨水；平臺防滲層用于防止雨水下滲；由 于擋洪墻的存在再加上反坡的存在，可以防止雨水沖刷邊坡，并將雨水全部導(dǎo)入平臺里側(cè) 的排水溝；在軟弱地基設(shè)排水盲溝，可以疏干軟巖地基的地下水，并促進(jìn)排土場內(nèi)部的排滲 疏干。


圖1為排土場上部截洪溝平面布置示意圖。
圖2為排土平臺防滲層布置示意圖。
圖3為排土平臺水溝、擋洪墻、地基盲溝布置示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施方案對本發(fā)明一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施作 進(jìn)一步詳細(xì)說明。
由圖1所示的排土場上部截洪溝平面布置示意圖看出，在排土場I上方的山坡3 上選擇適宜的位置修建截洪溝2，并定期對其進(jìn)行維護(hù)修繕，截洪溝2的布置原則是在結(jié)合 現(xiàn)場實際地形的基礎(chǔ)上盡可能多的覆蓋匯水面積，截洪溝2的尺寸必須結(jié)合匯水面積和所 在地區(qū)的水文資料經(jīng)計算復(fù)核排洪能力后確定。
圖2所示的排土平臺防滲層布置示意圖看出，排土場I的排土形成平臺后，在平臺 上鋪設(shè)一定厚度的黏土，經(jīng)過排土車輛的反復(fù)壓實自然形成防滲層4，因為排土過程一般分 多個平臺，在每個平臺都要形成防滲層，所以圖2所示中出現(xiàn)多個防滲層的情況，但圖2中 防滲層的具體數(shù)目卻是虛擬的，每個排土場會有所不同；同時，應(yīng)盡可能使邊坡也能形成防滲層，但是，要在整個邊坡形成均勻的防滲層較難，一般情況是上部厚，下面較薄，圖2所示 邊坡防滲層正好說明這種情況。
由圖3所示的排土平臺水溝、擋洪墻、地基盲溝布置示意圖并結(jié)合圖2、圖1看出， 排土場I的平臺一般修成2 % 3 %左右的反坡，并保持排土場平臺的平整、不出現(xiàn)低洼 積水，在平臺形成防滲層4后，阻止雨水下滲，由于反坡的存在，雨水自然流向里側(cè)，所以， 在排土場里側(cè)即上一平臺坡腳修建排水溝5。而對于單臺階排土場，則在山體與排土場結(jié)合 處修建排水溝，或利用圖1中所述的截洪溝2。排水溝5的斷面為O. 5mX O. 5m，使平臺匯水 自然流向排水溝5，通過排水溝5將水引出界外。
對于雨量大的地區(qū)，則在平臺外側(cè)修建擋洪墻6，將水導(dǎo)向排水溝5，防止洪水沖 刷坡面，擋洪墻6的高度一般在Im之內(nèi)，采用混凝土或漿砌石均可。
對于軟弱地基的排土場，由于基底為軟弱層，容易引起排土場的滑坡，在雨季特別 是暴雨季節(jié)容易產(chǎn)生泥石流，則在軟弱地基開挖排滲盲溝7，可以疏干軟巖地基的地下水， 并促進(jìn)排土場內(nèi)部的排滲疏干，并防止軟弱地基在排土場壓力下變形及阻止地基層中的水 份在壓力作用下上升后浸潤所排土料中的軟弱巖石，盲溝間距20m-30m，盲溝一般采用梯形 斷面。
權(quán)利要求
1.一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施，在排土場(I)上方的山坡(3)上選擇適宜的位置修建截洪溝(2)并定期對其進(jìn)行修繕維護(hù)，截洪溝(2)的布置原則是在結(jié)合現(xiàn)場實際地形的基礎(chǔ)上盡可能多的覆蓋匯水面積，截洪溝(2)的尺寸必須結(jié)合匯水面積和所在地區(qū)的水文資料經(jīng)計算復(fù)核排洪能力后確定，其特征在于還包括以下技術(shù)方案1)在排土場(I)的每個平臺上鋪設(shè)一定厚度的黏土，經(jīng)過排土車輛的反復(fù)壓實自然形成防滲層(4)，所述的防滲層(4)的厚度為20— 50cm ；2)排土場(I)的平臺修成2% 3 %的反坡，在排土場(I)上一平臺坡腳修建排水溝(5)；3)在排土場平臺外側(cè)修建擋洪墻(6)，將水導(dǎo)向平臺里側(cè)的排水溝(5)，采用混凝土或漿砌石均可；4)在排土場軟弱地基內(nèi)開挖排滲盲溝(7)，所述的排滲盲溝(7)間距20m-40m。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施，其特征在于在排土場(I)的邊坡也鋪設(shè)一定厚度的黏土形成防滲層(4)，邊坡上防滲層(4)厚度為上部厚、 下面薄。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施，其特征在于 所述的排滲盲溝(7)間距20m-30m，排滲盲溝(7)采用梯形斷面。
4.如權(quán)利要求3所述的一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施，其特征在于所述的擋洪墻(6)的高度在Im之內(nèi)，所述的防滲層(4)的厚度為20— 30cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適于軟弱地基的排土場綜合治水措施，在排土場(1)上方的山坡上修建截洪溝；在排土場(1)的每個平臺上鋪設(shè)黏土形成防滲層，排土場(1)的平臺修成２％～３％的反坡，在排土場(1)上一平臺坡腳修建排水溝(5)，在排土場平臺外側(cè)修建擋洪墻(6)；在排土場軟弱地基內(nèi)開挖排滲盲溝(7)，排滲盲溝(7)間距20m-40m。本發(fā)明采取截、防、排、疏多管齊下的綜合治水措施，平臺防滲層用于防止雨水下滲；擋洪墻(6)的存在再加上反坡的存在，可以防止雨水沖刷邊坡，并將雨水全部導(dǎo)入平臺里側(cè)的排水溝(5)；在軟弱地基設(shè)排滲盲溝(7)，可以疏干軟巖地基的地下水，并促進(jìn)排土場內(nèi)部的排滲疏干，可以有效解決排土場的水害，防止排土場滑坡和泥石流的發(fā)生。
文檔編號E02D31/04GK103046536SQ20131002258
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者王運(yùn)敏, 汪斌, 朱君星, 周玉新, 段為平, 汪良峰, 華躍, 吳小剛, 張默 申請人:中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究院有限公司