Способ возведения отвала на неконсолидированных грунтах Советский патент 1992 года по МПК E21C41/00 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в гидротехническом строительстве, строительстве гражданских объектов, в мелиорации, сельском хозяйстве и в других областях, связаннь1х с возведением отвалов или оснований на неконсолидированных грунтах.

Известен способ возведения намывного основания на неконсолидированных грунтах путем намыва по их периферии упорных призм с образованием замкнутого контура и послойного заполнения образованного замкнутого пространства намывом тонкодисперсного грунта, при котором ускорение консолидации и повышение несущей способности основания обеспечивается тем, что в процессе намыва тонкодисперсного (рунта подают пульпу из фильтрующего грунта с образованием гидравлически соединенных линзообразных прослоек.

Недостатками этого способа являются отсутствие единой системы вывода отжатой в процессе консолидации грунта воды за пределы сооружения и сложность организации намыва плавающих дрен (намыв ведется пионерно-торцовым способом, требующим постоянного наращивания пульпопровода, причем трубоукладчик находится в зоне слабонесущего основания), а также одновременное складирование фильтрующих материалов и тонкодисперсных пород.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ возведения отвалов на гидроотвалах. Способ заключается в размещении по периферии (в виде пригрузочных призм) и по поверхности гидроотвала привозных пород, отсыпка которых ведется с последней дамбы обвалования. Недостатками этого способа являются оползни и проседания отвалов, вызванные выдавливанием неконсолидированных пород основания, снижение устойчивости дамб обвалования, обусловленное появлением гидродинамических сил, вызванных ростом порового давления в породах гидроотвала, а также длительный срок уплотнения грунтов и приобретения ими необходимой прочности и несущей способности. Наличие этих недостатков существенно снижает приемную емкорть возводимого отвала.

Целью изобретения является повышение емкости возводимого отвала с одновременным обеспечением его устойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что в теле дамб обвалования проводят самоизливающиеся дренажные скважины с заглублением их в неконсолидированные грунты, причем устья скважин верхней дамбы обвалования объединяют горизонтальным дренирующим коллектором, который возводят по гребню указанной дамбы обвалования, при этом под пригрузочной призмой со стороны дамбы начального обвалования на

земную поверхность укладывают ленточный дренаж и связывают его с указанной дамбой и обводной дренажной канавой, а после отсыпки отвалробразующих пород до уровня гребня верхней дамбы обвалования

0 .на поверхность гидроотвалов отсыпают плавающие дрены из гибких дренирующих коллекторов, состоящих из крупнообломочного материала, которые оконтуривают фильтрами из мелкозернистого грунтового

5 или геотекстильного, материала, причем каждый гибкий дренирующий коллектор связывают с горизонтальным дренирующим коллектором верхней дамбы обвалования.

На фиг. 1 представлена схема предлага0 емого способа возведения отвала на неконсолидированных грунтах; на фиг. 2- 1азрез А-А на фиг. 1..

Работа по предлагаемому способу осуществляется следующим образом.

5В теле дамбы обвалования (1) проходят

самоизливающиеся дренажные скважины (2), заглубленные в неконсолидированные породы гидроотвала (3), а устья скважин объединяют горизонтальным дренирующим

0 коллектором (4), проложенным по гребню дамбы обвалования.

На земную поверхность, являющуюся слабофильтрующим основанием (5), укладывают со стороны дамбы начального обвалования ленточный дренаж (6) и связывают его с одной стороны с указанной дамбой (7), а с другой - с обводной дренажной канавой (8). Проводят отсыпку пригрузочной призмы (9) на ленточный дренаж.

0 По достижении пригрузочной призмой уровня гребня верхней дамбы обвалования с нее на поверхность неконсолидированных пород гидроотвала отсыпают пионерным способом по направлению от дамбы плава5 ющие драны (10), состоящие из дренирующих коллекторов (11) из крупнообломочного материала в оконтуривающих фильтрах (12) из мелкозернистого грунтового или гертекстильного материала, соединенных горизонтальным дренирующим коллектором, расположенным на гребне верхней дамбы обвалования. На поверхность сформированной плавающей дрены проводят пионерную пригружающую отсыпку (13) из

5 грунтов возводимого отвала, под весом ко торой плавающие дрены погружаются в неконсолидированные породы гидроотвала и занимают новое положение в его теле. Затем проводят следующий этап отсыпки (14) по всей площади-гидроотвала.

Под нагрузкой от грунтов возводимого отвапа, отсыпанных в тело пригрузочной призмы и на поверхность гидроотаала, происходит ускоренная консолидация пород гидроотвала. При этом отжатая из неконсолидированных грунтов гидроотвала вода поступает в единую систему дренажа гидроотвала, образованную плавающими дренами, самоизливающимися дренажными скважинами, объединенными горизонтальным дренирующим коллектором, дамбами начального и последующего обвалования, сформированными из фильтрующих грунтов, и ленточным дренажом в основании пригрузочной призмы, выводящим отжатую воду в обводную дренажную канаву.

Борта отвала расчленяются бермами с обводными дренажными канавками, откосы уступов покрываются защитным слоьм суглинистого грунта (15).

В случае, если дамбы начального п последующего обвалований выполн1;ны из слабофильтрующих пород, то в целях создания единой системы дренажа, ленточный дренаж, укладываемый в основание пригрузочной призмы, отсыпается также по наружным otKOcaM дамб начального и последующего обвалований гидроотвала.

Технико-экономические преимущества предлагаемого способа возведения отвала по отношению к прототипу заключаются в следующем.

Увеличивается приемная способность отвала на неконсолидированных грунтах гидроотвала за счет конструктивных особенностей - сочетания периферийной пригрузочной призмы, возводимой из отвалообразующих пород, и отсыпки их на пове|эхность гидроотвала; увеличивается безопасная высота возводимого отвала при обеспечении нормативной устойчивости бортов путем повышения несущей способности основания образованием пригрузочной призмы по периметру гидроотвала и за счет ускорения консолидации пород гидроотвала при наличии комбинированной дренажной системы; повышается надежность сооружения и безопасность ведения работ по отвалообразованию за счет упрочнения ограждающих дамб гидроотвала и предотвращения выдавливания неконсолидированных пород путем отсыпки пригрузочной призмы по периметру ограждающих дамб; увеличивается вместимость отвала за счет увеличения его высоты и уплотнения неконсолидированных пород гидроотвала за счет ускоренной консолидации и комбинированной системы дренажа, что приводит к сокращению площади отчуждаемых под отвал земель; ускоряются сроки рекультивации гидроотвалов и сроки возвращения их площадей под народнохозяйственные нужды за счет ускорения консолидации пород гидроотвала и нанесения плодородного слоя на поверхность отвалообразующих пород, отсыпанных по площади гидроотвала. Формула изобретения

Способ возведения отвала на неконсолидированных грунтах, включающий проведение обводной дренажной канавы, формирование дамб обвалования, отсыпку пригрузочных призм по контуру гидроотвала с последующей отсыпкой отвалообразующих пород по всей площади гидроотвала, отличающийся тем, что, с целью повышения емкости возводимого отвала при одновременном обеспечении его устойчивости, в теле дамб обвалования проводят самоизливающиеся дренажные скважины с заглублением их в неконсолидированные грунты, причем устья скважин верхней дамбы обвалования обьединяют горизонтальным дренирунзщим коллектором, который врзводят по гребню указанной дамбы обвалования, при этом под пригрузочной призмой со стороны дамбы начального обвалования на земную поверхность укладывают ленточный дренаж и связывают его с указанной дамбой и обводной дренажной канавой, а после отсыпки отвалообразующих пород до уровня гребня верхней дамбы обвалования на поверхность гидроотвала отсыпают плавающие дрены из гибких коллекторов, состоящих из крупнообломочного материала, которые оконтуривают фильтрами из мелкозернистого грунтового или геотекстильного материала, причем каждый гибкий дренирующий коллектор связывают с горизонтальным дренирующим коллектором верхней дамбы обвалования.

Изобретение относится к горной промышленности и к гидротехническому строительству. Цель - повышение емкости возводимого отвала при одновременномобеспечении его устойчивости. Способ включает производство в теле дамб обвалования 1 гидроотвала самоизливающихся скважин 2, устья скважин объединяются горизонтальным дренирующим коллектором 4, проложенным по гребню верхней дамбы; отсыпку по периметру гидроотвала со сто-' роны дамбы начального обвалования при- грузочной призмы 9 на ранее уложенный ленточный дренаж 6, связанный с одной стороны с указанной дамбой 1, ас другой - с обводной дренажной канавой 8; отсыпку с верхней дамбы "плавающих" дрен 10, состоящих из дренирующих коллекторов из крупнообломочного материала в оконтури- вающих фильтрах из мелкозернистого грунтового или геотекстильного материала: пригрузку "плавающих" дрен отвалообразу- ющими породами с последующей отсыпкой по всей площади гидроотвала, 2 ил.I^ггзг-:;; is^iiv-^^^^^^^v'-^-J^~^"i-~^~~^_~5^-::г^"|[^- "V. \\\,': Л\ ^ « 1'~ -Г "Г~1~'"-Г-1>&1-7?^У^"^^/V/ /-^ .--V- '-'-•У ^///// /-// //^/-V/y/-^ ^ /-V 7^'/:7Г7?.у.-У///>&'///1// /y/'//7'.^/f'' '' ^^^••- ••••'- ^"^ХТ^V4 О Ю О Ю Ю