Страница 9: ВСН 291-72*. Инструкция по проектированию гидроотвалов из глинистых грунтов и прогнозированию их состояния (46621)

Коэффициент запаса Кзап рассчитываем для наиболее опасного положения отсека обрушения, соответствующего минимальному значению Кзап.мин, для которого дугу сдвига находят методом подбора. Сопоставляя полученные значения, устанавливаем Кзап.мин. По таблице можно определить минимальное значение коэффициента запаса при предполагаемом, наиболее опасном положении отсека и дуге сдвига радиусом R = 75 м, проходящей на границе упорной призмы I и промежуточной зоны II.

Согласно указанному способу отсек обрушения разбиваем на вертикальные «столбики» (фрагменты) шириной b = (1/31/4)H и через центр окружности скольжения проводим ось y. При этом необходимо, чтобы в пределах подошвы каждого «столбика» грунт оказывался однородным по углу внутреннего трения  и сцеплению С. Ширину «столбика» в данном случае принимаем b = 8 м.

Для расчета из числа имеющихся значений tg и С выбираем по одному (любому); эти значения назовем «основными» для области грунта вдоль намеченной дуги сдвига и обозначим tgд.ос и С д.ос.

Принимаем tg??д.ос = tg2 = tg26° = 0,488; С д.ос = С2 = 0,04 кгс/см2. При этом получаем поправочные коэффициенты  и ??:

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

,

где        b - 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 оборудования........................................................................ ЗГМ-2М

Производительность землесосного оборудования по пульпе, м3/ч............. 1600-1700

Способ выпуска пульпы..................................................................... Рассредоточенный

Удельный расход пульпы в начальном сечении, м3/ч??м........................................ 10-60

Объемная консистенция пульпы....................................................................... 0,10-0,22

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

Средний уклон пляжа намыва.................................................................................... 0,03

Средняя длина намываемого откоса, м............................................................... 300-700

Средняя интенсивность намыва, м/мес................................................................ 0,5-0,9

Слой намыва, м........................................................................................................ 0,4-0,6

Максимальный период намыва, сут............................................................................ 1-2

Минимальный период подсушки намытого слоя, сут............................................... 3-6

Тип водосбросного сооружения......................................................... Насосная станция

Расход осветляемой воды, м3/ч:

          максимальный................................................................................................... 3200

          средний.............................................................................................................. 1600

Плотность осветленной воды на водосбросе, кг/л

          максимальная..................................................................................................... 1,01

          средняя.............................................................................................................. 1,003

Сброс фракции в гидроотвал, %...................................................................................... -

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

Таблица 1

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

Таблица 2

СОДЕРЖАНИЕ