для грунта 1

;

;

для грунта 2

;

для грунта 3

.

Для неоднородного грунта (см. рисунок)

где??уд и ??сдв - удерживающие и сдвигающие усилия, кгс/см2;

H1, H2, H3 - мощность слоя соответственно грунта 1; 2; 3, м;

??l - длина дуги сдвига в основании «столбика» грунта, м;

x - расстояние от вертикали, проходящей через центр дуги сдвига, до середины расчетного «столбика», м (вправо от вертикали x имеет отрицательное значение, влево - положительное).

Подставив данные из таблицы, находим

Таким образом, для приведенных условий Kзап = Kзап.мин = 1,22, что отвечает требованиям СНиП II-53-73 к устойчивости откосов гидроотвала II класса.

Б. Оценка устойчивости упорной призмы гидроотвала под давлением глинистых грунтов центральной зоны произведена по методу М.М. Гришина и Б.Н. Федорова.

Коэффициент запаса устойчивости

,

гдеb - оптимальная ширина основания упорной призмы гидроотвала, м;

?? - объемная масса грунта упорной призмы при естественной влажности, т/м3;

??уп - угол внутреннего трения сдвигаемого грунта упорной призмы, град;

??1 - объемная масса глинистых грунтов центральной зоны, т/м3;

H - высота гидроотвала, м;

?? - угол наклона наружного откоса гидроотвала, град;

??ц.з - угол внутреннего трения глинистого грунта центральной зоны, град.

Оптимальная расчетная ширина в основании упорной призмы

.

В качестве примера рассмотрим тот же гидроотвал, что и в случае А. Подставив в формулу значения H = 23 м, заложения откоса m0 = 3,5(ctg??), глубины прудка-отстойника 0,2-0,4 м, ??1 = 1,2 т/м3, ?? = 2,0 т/м3, ??ц.з = 10°, ??у.п = 26°, получим

м.

Фактическая ширина упорной призмы гидроотвала с указанными параметрами 48 м, что обеспечивает его устойчивость при возведении до высоты 25 м.

Приложение 8

ПРИМЕР ФАКТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПО ТЕХНОЛОГИИ НАМЫВА ГИДРООТВАЛА РАВНИННОГО ТИПА

Условия возведения гидроотвала

Карьерный грунт: песок 49,7 %; супесь 3,5 %; суглинок, глина 46,8 %.

Рис. 1. Форма гидроотвала

Рис. 2. Средний гранулометрический состав грунтов

1, 2, 3 - зоны; 4 - карьерный грунт

Рис. 3. Литологический разрез по створу

Площадь гидроотвала: поверху Sв = 68 га, понизу Sн = 103 га.

Уклон внешних откосов 1:4.

Обвалование возводится из намытого грунта.

Объем ежегодного намыва 2,5-3,0 млн.м3.

Высота яруса намыва 2,5-3,0 м.

Высота гидроотвала 32 м.

Расчетный коэффициент запаса на устойчивость гидроотвала Кзап = 1,51.

Технологические параметры намыва

Тип землесосного оборудованияЗГМ-2М

Производительность землесосного оборудования по пульпе, м3/ч1600-1700

Способ выпуска пульпыРассредоточенный

Удельный расход пульпы в начальном сечении, м3/ч??м10-60

Объемная консистенция пульпы0,10-0,22

Средняя скорость потока на пляже, м/с0,4-0,6

Средний уклон пляжа намыва0,03

Средняя длина намываемого откоса, м300-700

Средняя интенсивность намыва, м/мес0,5-0,9

Слой намыва, м0,4-0,6

Максимальный период намыва, сут1-2

Минимальный период подсушки намытого слоя, сут3-6

Тип водосбросного сооруженияНасосная станция

Расход осветляемой воды, м3/ч:

максимальный3200

средний1600

Плотность осветленной воды на водосбросе, кг/л

максимальная1,01

средняя1,003

Сброс фракции в гидроотвал, %-

Характеристика потока пульпы и намытых грунтов по зонам приведена в табл. 1.

Таблица 1

Параметры

Зона 1 (упорная призма)

Зона 2 (промежуточная)

Зона 3 (центральная)

Относительный объем зоны

0,4

0,25

0,35

Намытый грунт

Песок, супесь

Супесь, суглинок

Глина, суглинок

Содержание фракций:

d > 0,05 мм

90

55

20

0,005 м < d < 0,05 мм

9

33

45

d < 0,005 м

1

12

35

Скорость потока пульпы, м/с

0,3-0,8

0,07-0,3

0,01-0,05

Глубина потока, м

0,02-0,06

0,01-0,2

0,05-0,7

Уклоны откоса намыва

0,02-0,05

0,005-0,02

0,001-0,02

Объемная масса скелета ??ск , г/см3

1,5-1,8

1,2-1,5

0,4-1,1

Средний коэффициент гидроразрыхления, Кр

1,1

1,2

1,9

Естественная влажность Wе , %

15-25

25-45

50-90

Коэффициент фильтрации Kф, м/сут

0,2-0,9

0,01

1??10-5

Угол внутреннего трения ??, град

25-30

4-10

0-3

Параметр сцепления С, кгс/см2

0,01-0,04

0,2-0,4

< 0,2

Изменение физико-механических свойств глинистых грунтов центральной зоны приведено в табл. 2.

Таблица 2

Параметры

Период консолидации глинистого грунта после намыва

4-6 суток

5 мес.

1 год

3 года

10 лет

Объемная масса скелета ??ск, г/см3

0,5

0,7

0,9

1,1

1,35

Естественная влажность Wе, %

180,0

100,0

75,0

55,0

35,0

Угол внутреннего трения ??, град

-

-

-

0-4

4-7

Удельное сцепление C, кгс/см2

-

-

-

0,01

0,3

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения1

2. Исходные данные для проектирования гидроотвала4

3. Проектирование гидроотвалов4

4. Намыв отвалов7

5. Расчеты10

6. Прогнозирование состояния гидроотвалов21

7. Контрольные наблюдения за гидроотвалами в процессе намыва22

Приложения 24