【文章內(nèi)容簡介】 區(qū)屬大陸性季風氣候，冬季 長而 寒冷，夏季 短而 炎熱 ，多 年平均氣溫 ℃ ，一月平均氣溫－ ℃ ，七月平均氣溫 ℃ . 區(qū)內(nèi) 年平均降水量 ， 歷年最大降水量 ，最小降水量 。 凍土深度 ；無霜期 150 天左右。 排土場工程地質(zhì)條件 地層結(jié)構(gòu) 根據(jù)巖土工程報告提供，該處按物質(zhì)組合、埋藏條件及成 因類型特點，劃分為 兩 個工程地質(zhì)層。 角礫 層 ：黃褐色，礫石主要成分為輝長巖、角閃巖 、片麻巖等殘坡堆積物 ，礫石一般粒徑 — 3cm，最大粒徑大于 10cm，礫石以次棱角狀為主 ， 光潔度較差，礫石含量 50— 70％ ， 充填物為砂土， 該層平均 厚度 。 承德天寶礦業(yè)集團鐵豐礦業(yè)有限公司大灣家溝排土場 整改 設(shè) 計 承德龍興礦業(yè)工程設(shè)計有限責任公司 7 強風化片麻巖 ：灰 黃褐色 ， 隱晶結(jié)構(gòu) ， 片麻狀 構(gòu)造。 巖體呈土狀及破碎狀，節(jié)理裂隙發(fā)育，風化強烈，為強風化層。 強風化層廠區(qū)普遍分布，厚度平均 。 中風化片麻巖：灰 黃褐色，隱晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，巖體呈碎塊狀及塊狀，節(jié)理裂隙較發(fā)育，風化中等， 該層厚度沒有穿透。 巖土物理力學性質(zhì) 角礫 層： 物理力學性質(zhì)：變形模量 E0≈ 36Mpa，黏聚力標準值 c≈ ，內(nèi)摩擦角標準值 39176。 ,滲透系數(shù) k≈ 。 強風化 片麻 巖體 ： 基本質(zhì)量等級為Ⅴ級 。物理力學性質(zhì)： 摩擦系數(shù) f＝ ， 黏聚力標準值 c≈ 22kpa，內(nèi)摩擦角標準值 70176。 , 滲透系數(shù) k≈ 179。 10－ 4cm/s。 中風化 片麻 巖體 ： 基本質(zhì)量等級為Ⅳ級。物理力學性質(zhì)：摩擦系數(shù) f＝ ，黏聚力標準值 c≈ 26kpa，內(nèi)摩擦角標準值 75176。 ,滲透系數(shù)k≈ 179。 10－ 4cm/s。 排土場 水文地質(zhì) 本區(qū) 所在溝谷區(qū)域 地下水 類型 為 松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。松散巖類孔隙水分布在溝谷，含水層巖性為沖洪積層。 本區(qū)地下水的補給主要是大氣降水 ，排泄方式為地下徑流，勘察深度未見地下水層。水文地質(zhì)簡單。 地基工程分析 地層承載力 各層土的承載力特征值（ fak）如下： （ 1）層 角礫 ： fak=35kPa； （ 2） 2－ 1 層 強風化 片麻 巖 ： fak=400kPa（經(jīng)驗值）， （ 2） 2－ 2 層 中風化 片麻 巖 ： fak=2021kPa（經(jīng)驗值）。 場地土地震效應(yīng) 該區(qū)地土屬于巖石，確定 建筑場地土類別屬 Ⅰ 類，為對建 筑抗震 承德天寶礦業(yè)集團鐵豐礦業(yè)有限公司大灣家溝排土場 整改 設(shè) 計 承德龍興礦業(yè)工程設(shè)計有限責任公司 8 有利 地段。 場地的抗震設(shè)防烈度為 6 度，設(shè)計基本地震加速度值為 ，設(shè)計地震分組為第 三 組。特征周期值為 。 地質(zhì)構(gòu)造與場地穩(wěn)定性及適宜性 場區(qū)大地構(gòu)造位置處于中朝準地臺（Ⅰ 2），燕山臺褶帶（Ⅱ 27），承德拱斷束（Ⅲ 26）， 灤平凹 斷束（Ⅳ 221）。 該場區(qū)地形起伏較大，地貌類型單一，地層結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜 ，分布 較不 連續(xù)， 但是 無明顯不良地質(zhì)現(xiàn)象，場區(qū)穩(wěn)定性良好，適宜該建筑物的興建。 巖土勘察報告結(jié)論 建議擬建排土場擋土墻以中風化片麻巖為地基持力層，采用毛石混凝土基礎(chǔ)，擋土墻的墻肩和 基底必須嵌入中風化基巖 。 4 排土場 建設(shè)及容積 漿砌石 擋 壩 設(shè)計 為了增加排土場的穩(wěn)定性、攔截滲出污泥和減小滾石危害，設(shè)計在排土場下游塊石充填體外設(shè)置擋土墻。 擋土墻為漿砌石結(jié)構(gòu)，地面以上高度為 ，地面以下高 ，基礎(chǔ)要嵌入基巖 ，壩長共 233m。 設(shè)計參數(shù)為漿砌石壩頂寬 ，下游按 80176。坡角建設(shè)，里坡垂直（具體參數(shù)見圖 6 和圖 7） 經(jīng)計算 所需的 漿砌石 體積為 8655m3。 塊石充填體及排土場壓坡設(shè)計 為了增加排土堆的抗滑穩(wěn)定性 ，并且能夠儲存一定量的滲出泥土，設(shè)計在漿砌石檔 壩向里，到現(xiàn)有堆積邊線范圍內(nèi)，進行清理松散層 到基巖 ， 碾壓 鋪設(shè)塊石充填，充填厚度 ， 頂標高為 585m。 充填用塊石直徑不小于 300mm。 承德天寶礦業(yè)集團鐵豐礦業(yè)有限公司大灣家溝排土場 整改 設(shè) 計 承德龍興礦業(yè)工程設(shè)計有限責任公司 9 為了增加排土堆的抗滑穩(wěn)定性，在漿砌石檔壩里 ，塊石充填體以上采取 塊 石壓破， 壓坡體頂部標高 600m，壓坡體外坡比 1： 2，要求壓坡用碎石不小于 100mm。 經(jīng)計算塊石碾壓充填量為 11020 m3，塊石壓坡量為 44280 m3。 排洪設(shè)施設(shè)計 （ 1）排土場截洪溝。 為了防止大氣降水流入排土場，設(shè)計在排土場堆積范圍 2m 以外以 2％坡度 修建截洪溝，截洪溝斷面采用 （底寬 ）179。 （上寬）179。 （高） ，漿砌石結(jié)構(gòu)； （ 東側(cè) d 點 以 下排 洪溝也是同樣斷面） 排土場西側(cè)及東側(cè) d 點以上 壩肩截洪溝水溝采用漿砌石結(jié)構(gòu)，凈斷面為 179。 矩形 ,壁厚 500mm。 經(jīng)計算排土場區(qū)需要截洪溝和排洪溝 830m，壩肩及擋墻外截洪溝620m。 為了把截洪溝以內(nèi)的匯水分段疏導(dǎo)，以減少雨水流入排廢場，企業(yè)要在每個臺階排土前修建臨時截洪溝，此截洪溝由于為臨時排洪設(shè)施，可以采用原始地形挖掘即可，后期隨著排土場升高覆蓋，該截洪溝的規(guī)格為 179。 矩形 ，坡度 5％ 。 （ 2） 馬道排水溝 由于排土場 排棄物為 50— 100mm 的選廠甩廢物，透水性較好，坡面不會形成徑流，故不設(shè)置馬道排水溝。 壩體位移觀測設(shè)施 排滲設(shè)施及 位移觀測設(shè)施設(shè)計 （ 1）排滲設(shè)施 排土場下游采用建設(shè)塊石充填體加固穩(wěn)定，并且在擋土墻的上游與排土體接觸處建有排滲體，可以有效排除庫底滲水，并且能夠把少量污泥留在擋墻之內(nèi)。 水平排滲體采用在漿砌石壩向里 15m 處設(shè)設(shè)置，排滲盲體采用鉆 承德天寶礦業(yè)集團鐵豐礦業(yè)有限公司大灣家溝排土場 整改 設(shè) 計 承德龍興礦業(yè)工程設(shè)計有限責任公司 10 孔硬質(zhì) PVC 管外包礦石和土工布結(jié)構(gòu)，規(guī)格為 179。 ， 排滲管采用 Φ 250 的 PVC 管，按 2％的下坡每間隔 10m 鋪設(shè)一根。 后期堆積物均為碎 石，透水性好，故后期堆積不在設(shè)置排滲體。 經(jīng)計算需要埋設(shè)水平排滲體 110m，需要排滲管 100m。 （ 2）位移觀測設(shè)施 在 600m、 620m、 640m 標高馬道設(shè)置壩體位于觀測樁，并在兩側(cè)山體設(shè)置觀測基點樁，對壩體位移情況進行觀測。 照明設(shè)施 設(shè)計 為了保證排土場和排土公路夜間作業(yè)安全，在排土場兩側(cè)的山梁和公路上要設(shè)置探照燈，設(shè)置數(shù)量應(yīng)滿足照明需要。 排土場初始路堤建設(shè) 設(shè)計 排土場初始路堤的修筑是形成排土線的基礎(chǔ)，根據(jù)該排土場地形條件和排土方式選擇，確定該排土場為山坡型修筑方法。 山坡型初始路堤的 修筑一般沿山坡等高線開挖一單壁路塹或 半 挖半填的公路運輸路堤，當排土線向前（外）推進時可采用新排棄的巖石填筑排土場初始路堤，并使其達到運輸排土要求的穩(wěn)定狀態(tài)。 因溝 底 往往是匯水的通道，為了排土線的穩(wěn)定性 ，在 溝 底 處應(yīng)預(yù)先堆置透水性較好的大塊巖石。 設(shè)計采用前進式排土。排土場沿排土標高用單斗挖掘機和汽車修筑 長 30m～ 40m 的半塹半堤作為裝載機用的初始路基即可，并隨排土的進展向外擴伸。 初始路基的長度和寬度應(yīng)滿足同時卸載的車位數(shù)和裝載機作業(yè)的需要，初始路基的寬度根據(jù)自卸汽車的車型滿足會讓。 由于該排土場已建設(shè)使用， 初始路堤建設(shè)已全部完成，并由排土工作線的推進而掩埋，故不需要重新建設(shè)。 原有堆積坡處理 由于該排土場已經(jīng)使用，堆積為 單 平臺，堆積坡外坡比較陡。 承德天寶礦業(yè)集團鐵豐礦業(yè)有限公司大灣家溝排土場 整改 設(shè) 計 承德龍興礦業(yè)工程設(shè)計有限責任公司 11 設(shè)計將超出本次設(shè)計堆積坡面部分用挖掘機削除，就近堆積 至低洼處，以保證坡面平整；排土場 平臺向排土場的后部 要 有 2％的下坡。 排土場 容 積 、 服務(wù)年限 、 排土場 等別 排土場 容 積 （ 1）排土場的總?cè)莘e 經(jīng)計算 排土場 堆積至 660m 標高時的總 容積 約為 萬 m3。 容 積 計算 表 標高(m) 面積 (m2) 平均面積(m2) 高差（ m） 容 積 (m3) 累計容 積(m3) 578 0 0 0 0 0 585 1965 7 595 5198 10 35815 605 7377 10 62875 615 9552 10 84645 625 10631 10 100915 635 11645 11138 10 111380 645 9992 10 108185 655 8685 10 93385 660 8563 9624 5 43120 服務(wù)年限 （ 1）排土場 剩余 容積 由于該排土場已經(jīng) 堆放了 萬 m3，故剩余容積還有 萬m3。 （ 2）排土場有效容積 排土場的有效容積為 V 有 ＝ V/K 沉 式中： V 有 —— 排土場的有效容積 萬 m3； 承德天寶礦業(yè)集團鐵豐礦業(yè)有限公司大灣家溝排土場 整改 設(shè) 計 承德龍興礦業(yè)工程設(shè)計有限責任公司 12 V—— 排土場總?cè)莘e 萬 m3 K 沉 —— 沉降系數(shù) V 有 ＝ 247。 ＝ m3 （ 3）排土場服務(wù)年限 排土場 服務(wù)年限按下式計算： T=V 有 /（ A179。 K） 式中： T—— 服務(wù)年限， a； V 有 —— 排土場的有效容積 萬 m3； K—— 甩廢巖 的碎脹系數(shù)，取 ； A—— 礦山年排土量 30 萬 m3。 T=（ 30） =。 排 場等 級 參照 《金屬礦山排土場設(shè)計規(guī)范》 規(guī)定，排土場等級 劃分如下： 排土場級別劃分表 等 別 單個排土場總?cè)萘浚ㄈf m3） 堆置高度 m） 一 二 三 四 V≥ 1000 50≤ V≥ 1000 100≤ V≥ 50 V＜ 100 H≥ 150 100≤ H＜ 150 50≤ H＜ 100 H＜ 50 本排土場堆置高度 75m， 總?cè)莘e為 ，參照上表，排土場的級別為三級。 所以 主要構(gòu)筑物按 3 級建筑標準設(shè)置，次要構(gòu)筑物按 4 級建筑標準設(shè)置 。 5 排土工藝 及設(shè)備先擇 排土場類型 該 排土場 按地形屬于山谷型，采用 汽車 —— 裝載機（推土機）排土 ， 屬于 多 臺階 覆蓋式排土場 。 承德天寶礦業(yè)集團鐵豐礦業(yè)有限公司大灣家溝排土場 整改 設(shè) 計 承德龍興礦業(yè)工程設(shè)計有限責任公司 13 排土場堆置順序 排土場采用多臺階覆蓋式排土工藝，排土 作業(yè) 采用單臺階作業(yè)，下臺階排滿后再排置上一個臺階，不實行多臺階同時工作。 同一臺階排土時為了避免大塊沿排土場正面滾落， 采用從后 部山溝兩側(cè)向中間排置。 排土作業(yè)工藝 依據(jù)排土場作業(yè)方式，采用汽車 — 裝載機排土工藝。 該工藝的優(yōu)點： （ 1）機動靈活，爬坡能力強，適宜地形復(fù)雜的排土場作業(yè)。汽車— 裝載機排土方式適用于任何地形條件。 （ 2）宜實行高臺階排土。在排土場的發(fā)展受到限制時，提高排土場的總高度，可以減少農(nóng)田的占用和避免遷動村莊、建筑物等。另外，增大臺階高度可提高排土線單位長度的排棄能力和減少移道次數(shù)。 （ 3）排土場內(nèi)的運輸距離較短，可在采場外就近排土。 （ 4）排土線路建設(shè)投資少，投產(chǎn)快，且容易維護，其排土工藝和排土場技術(shù)管理 也比較簡單。 排土平臺寬度 設(shè)計排土場采用單臺階排土，廢石場堆置階段的工作平盤寬度主要取決于排棄物的物理力學性質(zhì)、采用的排棄設(shè)備、運輸方式、運輸線路的條數(shù)及移道步距等因素，其寬度應(yīng)達到排巖工作不受影響的基本要求。 根據(jù)運輸設(shè)備，選取公路運輸平臺寬度如下： A=+2（ R+L） +C 式中： A—— 公路運輸平臺寬度， m； R—— 汽車轉(zhuǎn)彎半徑， （雙橋自卸卡車參數(shù)）； L—— 汽車長度， ； C—— 超前堆置寬度， 。 承德天寶礦業(yè)集團鐵豐礦業(yè)有限公司大灣家溝排土場 整改 設(shè) 計 承德龍興礦業(yè)工程設(shè)計有限責任公司 14 A=+2（ +） +2=。 正常排 土場工作平臺寬度 ,由于該排土場采用從兩側(cè)向中間排放，故 最初在工作平臺沒有達到寬度時，需要利用裝載機 協(xié)助 推土堆置。 排土工作線長度 卸載工作線長度： L=N178。l 式中： L—— 卸載工作線長度， m； N—— 同時卸載汽車數(shù)， N=N0179。t p/60，輛； tp—— 汽車卸載和調(diào)車時間， tp= t1 + t2 + 4R/v， min t1—— 汽車卸載時間， 1min； t2—— 汽車換擋時間， ； v—— 調(diào)車時汽車運行速度， 50m/min；