某露天开采水泥砂岩矿排土场设计.pdf

科技论坛 魏 某露天开采水泥砂岩矿排土场设计 李志军 ’ 安徽省水利水电勘测设计院勘测分院蚌埠2 3 3 0 0 0 【 摘要】 根据某露天开采水泥砂岩矿排土场设置要求，结合现场条件和水土保持要求，计算设计排土场挡土墙和排水措 施， 并配置植物环保美化措施。实践证明， 防控由于施工建设而产生的水土流失影响及危害的效果明显。 【 关键词】 排土场选址设计工程措施植物措施 1 工程概况 繁昌县某水泥用砂岩矿 5 0万 建设工程位于安徽省 繁昌县城 2 6 5 。方向约 1 1 ． 5 k m处， 行政区划隶属繁昌县孙村 镇。矿床中心地理坐标 东经 1 1 8 。 0 4 4 0 ， ， ， 北纬 3 l 。 0 4 4 8 ” 。 该工程为新建露天开采矿， 主要建设内容包括露天采场、 运 输公路、破碎站及维修车间 、办公室等。工程 总占地 1 2 ． 7 9 h mz ，其 中矿 山开 采 区 7 ． 5 2 h m 其 中矿 权 面积 7 ． 3 4 h m ， 外部运输道路区 1 ． 8 2 h m ， 排土场区 2 ．2 5 h m ， 工 业场地区 1 ． 2 0 h m ， 主要占地类型为林地。基建期内总挖方 3 ． 8 5万 m ， 总填方 2 ．3 1 h m。 ， 总弃方 1 ． 5 7万 m 。 整个生产期 总弃土石渣约 1 1 万 m 。 2 排土场设计 该工程基建和运行期间排土总量大，设计不仅要考虑 经济实用满足工程建设堆放土渣的要求 ，又要从水土保持 角度提出防治措施， 并做相应设计。 2 ． 1 选址 该工程排土场设在矿山开采区南侧的山坳内， “ 肚大口 小” ， 既有较大的容积 ， 又便于山坳口布设拦挡设施且工程 量较小。上游汇水面积小， 不会产生大径流冲刷堆土坡面， 进而造成严重水土流失。项目区的钳口水库与该排土场在 山两侧分布， 排士场不在钳口水库的管理范围， 不会对钳口 水库和周边水系造成影响。 与平原区排土场相比， 本排土场 具有占地小、 容纳弃土大的优点 ， 能够满足矿山开采过程中 的堆土需要， 选址符合水土保持相关规定。 2 ． 2工程措施设计 排土场在山坳出口处设重力式浆砌石挡土墙， M1 0砂 浆砌筑。 为了避免上游来水冲刷排土场， 沿排土场西边设浆 砌石截排水沟，并连接矿山开采区及外部运输道路区的截 排水沟 为了缓流、 沉沙， 在截排水沟上设两个浆砌石沉砂 池。排土场内堆土结构松散， 植被恢复尚需时间， 堆土坡面 易受降雨的冲刷，雨水渗流路径对新建挡土墙稳定有重要 影响， 因此在墙背侧纵向设一道临时土质截水沟 沟底、 沟 壁覆塑料布 ， 并与排土场外截水沟顺接， 土质截水沟两端 各设浆砌砖沉砂池一座。 根据该工程的地质报告资料，排土场所要拦挡的为采 矿而剥离的第四纪残坡积土。上部为夹石的亚粘土， 稍湿， 可塑 ，中压缩性 ，碎石直径大小不一，最大 5 0 c m，一般 1 ～ 1 0 c m， 成份为灰岩， 承载力特征值为 1 0 0 1 5 0 k P a ； 下部为 夹土的碎石， 稍湿， 承载力特征值为 4 0 0 ～ 4 5 0 k P a ； 亚粘土的 物理力学性指标 ． y 1 8 ． 5 k N ／ m ， C 2 3 k P a ， 3 0 。， 填土表 面倾角 B 1 5 。。现试算重力挡土墙断面轮廓尺寸 墙体构 造为浆砌块石， 俯斜墙背 ， 坡率 1 0 ． 3 5 ， 即 1 9 。1 7 ’ ， 取外 摩擦角 8 ， 2 1 5 。； 块石重度取 2 6 k N ／ ms ， 考虑到地基为 夹土碎石取 f - O ． 4 5 。为简化计算 ，忽略墙的前襟边上的土 重， 仅计算墙背和后襟边上的土重。计算过程如下。 抗滑计算 K c f ∑W∑H 式中 ∑V 作用在墙上的竖直力代数和； ∑H 作用在墙上的水平力代数和。 K c 0 ． 4 5 6 6 2 ． 0 2 ／ 1 9 8 ． 3 1 1 ．5 0 1 - 3 满足 抗倾覆计算 K o ∑Mv ， ∑M 式中 ZM、 r对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩 k N m ； ∑M 厂一对挡土墙基底前趾的倾覆力矩 k N m 。 K o 1 4 7 9 ． 7 1 ， 4 7 9 ． 3 3 ． 0 8 1 ． 5 满足 基底应力验算 e B ， 2 一 e b B ， 2 一 ∑Mv 一 ∑M ／ ZV； e 2 - 1 4 7 9 ． 7 1 4 7 9 ． 3 ， 6 6 2 ． 0 2 0 ． 5 B ／ 6 0 ． 6 7 满足 ； P m a x 1 6 e ∑V ／ B 1 ．7 56 6 2 ．0 2 2 8 9 ． 6 k N ／ m 0 满足 。 经计算可知，上述重力挡土墙断面尺寸能满足挡土安 全要求。故排土场挡土墙典型设计采用该断面尺寸。 浆砌石挡墙采用俯斜式 ， 墙总高 6 ． 8 m， 墙身高 6 m， 基础 高 0 ． 8 m， 宽 4 m， 墙顶宽 0 ． 8 m， 墙背坡 比为 1 0 ． 3 5 ， 前襟宽 0 ． 6 m， 后襟宽 0 ． 5 m。墙背铺设土工布加碎石土反滤层， 墙体 科技论坛 】 i 沙土区河道土壤侵蚀强度定量分析 胡炜 ’ 范敬兰 王宾 3 1 ．3 ．江苏省徐州市丰县水利局丰县2 2 1 7 0 0 2 ．江苏省徐州市水科所徐州2 2 1 0 0 0 【 摘要】 徐州黄泛冲积平原为古代黄河泛滥泥沙沉积所形成 ， 其面积分布较广， 水土流失严重。本次试验在徐州市丰县水 土保持示范区通过 3种不同强度人工降雨试验 ， 得到 7种处理在不同降雨强度下土壤侵蚀量， 画出不同处理降雨强度和土 壤侵蚀量关系曲线， 为开发建设项目和生态建设项 目规划设计提供数据支持。 【 关键词】 人工降雨试验土壤侵蚀强度率定关系曲线 降水落到地面， 一部分会渗透到土壤中， 另一部分则 形成地表径流 ， 径流夹带泥沙汇入河道形成水土流失。 在 科研和规划设计研究 中， 通常缺少实测的土壤流失量 ， 因 此， 需要有一种定量测定技术设施和场地 ， 来测量土壤流 失强度和流失量。 2 0 1 1 年， 在丰县赵庄镇设立沙土区河道 坡面水土流失测定的径流试验场，以测定不同处理径流 中的含沙量。 1 试验小区的设定 试验小区按 水土保持监测技术规程 S L 2 7 7 --2 0 0 2 中5 ． 2 ． 3的规定要求设置， 试验场内共 1 4个径流小区， 每个 径流小区连着 3 个集水桶， 为三级集水， 二级分流。该小区 宽度为 5 m， 直边加斜边长度为 2 0 ． 1 m， 斜坡倾斜度为 8 。 ， 计算出小区垂直投影面积为 l O O m z ，小区边界由水泥板围 成， 边墙露出地面 2 0 e m， 埋入地下 3 0 e m。上缘向小区外呈 6 0 。倾斜， 径流小区末端为水泥做成的集流槽 ， 集流槽上缘 与地面同 高， 槽底向下 及中间 倾斜， 集流槽上面用镀锌铁皮 覆盖， 防止雨水落入集流槽 ， 集流桶与集流槽用镀锌铁皮做 成 的导流管连接 ， 见 图 1 。 图 1 径流小区分流桶布置示意图 埋设 P V C排水盲管。挡墙施工根据基础开挖情况进行调 整 ， 根据地势基础可设成台阶状， 墙顶高程应统一， 两端与 山体顺接。挡土墙共计 2 4 m， 土方开挖 7 6 ． 8 m3 ， 共需 MI O浆 砌石 3 4 3 ． 2 m ， 土工布 1 6 4 ． 4 m ， P V C排水管 4 6 ． 5 6 m。 截排水沟设计按 1 0年一遇洪水设计 ， l 5年一遇洪水 校核。浆砌石截排水沟上口宽 1 ． 3 5 m，下口宽 0 ． 7 5 ，沟深 0 ． 6 m， 沟壁、 沟底厚 0 ． 3 m， 沟底有 0 ． 1 m碎石垫层。浆砌石截 排水沟共计 2 2 0 m，截排水沟土方开挖 3 2 0 ． 1 O m3 ， MI O 浆砌 石 1 5 8 ． 4 0 m ， 碎石垫层 2 3 ． 1 O m a o 浆砌石沉沙池长 X 宽 深为 2 m1 ． 5 ml m， 池壁、 池底厚 0 ． 5 m， 池底下设 0 ． 1 m碎石垫 层。沉沙池共计 2座， 土方开挖 2 4 m 3 ， MI O 浆砌石 1 3 ．5 9 m3 ， 碎石垫层 1 ． 5 m 。土质排水沟长 2 4 m， 上口宽 O ． 9 m， 下 口宽 0 ． 3 ， 沟深 0 ． 3 m。开挖土方 4 ． 3 2 m ， 塑料布 2 7 ． 6 m 。 浆砌砖沉 砂池长 宽 深为 1 ． 8 m1 ． 5 ml m， 池壁、 池底厚 0 ． 3 m， 池底下设 0 ． 1 m碎石垫层。浆砌砖沉砂池共计 2座， 土方开 挖 1 4 ． 1 l m ， 浆砌砖 6 ． 9 7 m ， 碎石垫层 1 ． 1 5 m ， 。 2 ． 3植物措 施设 计 为减少降雨径流侵蚀， 基建期渣土堆放结束后， 在堆土 表面撒播狗牙根草籽。 3结语 该工程 自2 0 1 1年开工建设后 ，排土场已投入使用， 运 行正常，有效地防控了由于施工建设而产生的水土流失影 响及危害。 由于所处地区的差异， 地质条件、 水文气象各异， 排土场的设计应结合工程实际有针对性地合理确定挡土墙 的结构构造， 正确采用土压力计算和结构计算公式 ， 确保工 程安全。同时， 考虑水土保持的相关法律法规、 技术规范要 求， 同步布设合理适用的水保措施 ， 预防和降低工程建设新 增的水土流失影响和危害■