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排土场基底承载能力及台阶极限高度流量

发布时间:2019-11-20 17:11:24 阅读: 来源:网管厂家

排土场基底承载能力及台阶极限高度

排土场稳定性首先要分析基底岩层构造、地形坡度及其承载能力。当基底坡度较陡,接近或大于排土场物料的内磨擦角时,易产生沿基底接触面的滑坡。如果基底为软弱岩层而且力学性质低于排土场物料的力学性质时,则软岩基底

在排土场荷载作用下必产生底鼓或滑动,然后导致排土场滑坡。

在排土初期,基底岩土开始被压实。当堆置到一高度时,基底进一步压实达到最大的承载能力,但尚未到极限状态,这时的排土场高度可按(1)式计算:

(1)

式中 C、φ-基底岩土的粘结力(Pa)和内磨擦角(°);

r-排土场物料的容重,t/m3;

H1-排土场高度,m。

随着排土场高度增加,基底处于极限状态,然后失去承载能力,产生塑性变形和移动,基底失去承载能力。此时排土场根限高度可按(2)式计算( L·Prandtl):

(2)

式中 H2-排土场极限高度,m。

当基底软弱层厚度大,潜在滑动面穿过软岩层,这时的基底承载能力和排土场稳定性,可按软岩基底的稳定性进行分析。在倾斜基底上设计排土场的安全系数应高于水平基底上的安全系数。一般矿山排土场滑坡实例中,因基底不稳引起滑动的约占32~40%。

当基底稳定时,台阶高度可作如下估算:堆置坚硬岩石时为30~60m(山坡型排土场高度不限);堆置砂土时为15~20m;堆置松软岩土时为10~20m。

多台阶排土场的总高度可经过稳定性验算确定,在相邻台阶之间需要留设安全平台,这样排土场总体边坡角小于其自然安息角,增加了排土场的稳定性。不过基底第一台阶的极限高度一般不超过15~20m,因为它是整个排土场的基础,它的堆置速度和压力大小对于基底上层孔隙压力的消散和固结密切相关,同时对上部各台阶的稳定性起重要作用。

在基底稳定的条件下可应用弹性理论和极限平衡原理,计算第一台阶的极限高度:

(3)

式中 H-第一台阶极限高度,m;

C、φ-松散物料的粘结力(Pa)和内磨擦角(°);

r-松散物料的容重,t/m3;

λ-稳定性参数,无量纲,根据试验资料和经验选取,0<λ<1。

一般λ与 成函数关系(F为边坡稳定性系数),当由1增到5时,λ则由0增到1,两者成正比关系。

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