弃渣场选址原则（共7篇）
篇1：弃渣场选址原则
开发建设项目弃渣场分类及防治
摘要：大型开发建设项目(如公路、铁路、电厂、电站建设等)施工过程中会产生废方.按照水土保持技术要求废方的`处理做到填挖平衡或移挖作填.但由于受挖填方的施工时段、材料质量、标段划分、运距等诸多因素的影响,很难做到土石方挖填平衡.因此应根据道路交通条件以及临时征地等实际情况,合理选取弃渣场,利用弃渣场弃渣是防止水土流失的重要环节,也是提高拦渣效率的重要保证.作 者：石祥芝 梁心蕊 孙瑞萍 作者单位：石祥芝,梁心蕊(呼伦贝尔市水利水电勘测设计院)孙瑞萍(巴彦淖尔市临河区水务局)
期 刊：现代农业 Journal：MODERN AGRICULTURE 年，卷(期)：, “”(5) 分类号：X7篇2：弃渣场选址原则
水库型弃渣场水土保持工程措施的设计
河流水电开发方案中的水库梯级电站,由于电站梯级开发和水库电站的`特殊性,以及受工程所在河段地形条件的限制,水库型电站弃渣场多布置于水库区内.本文根据水土保持法、开发建设项目水土保持方案技术规范等要求,结合水利水电工程特点,分析研究了水库型弃渣场的工程防护措施设计.
作 者：操昌碧 CAO Chang-bi 作者单位：中国水电顾问集团成都勘测设计研究院,四川,成都,610072 刊 名：水电站设计 英文刊名：DESIGN OF HYDROELECTRIC POWER STATION 年，卷(期)： 25(3) 分类号：U417.1 关键词：水库型弃渣场 水土保持措施 设防洪水标准 拦渣堤 浆砌块石护坡 干砌大块石护坡篇3：弃渣场选址原则
1 弃渣场的设置原则
1.1 弃渣场选址
(1) 工程弃渣遵循合理集中的原则, 进行优化设计, 减少弃土运距, 便利施工;
(2) 弃渣场的设置不得对公路运营造成安全隐患, 也不得危及周边公共设施、居民区等的安全;
(3) 弃渣场设置应符合防洪规定, 不得在河道、湖泊管理范围内设置弃渣场;
(4) 弃渣场应尽量避开过水流量较大的沟道;
(5) 弃渣场不设置在临河、水库的陡坡地, 更不得直接弃入河道和水库中;
(6) 弃渣场选址尽量避开正常的可视范围, 并注重与周边景观的协调;
(7) 选择在肚大口小的有利地形位置弃渣, 充分利用原有地形的支挡能力, 尽量少设拦渣墙, 节省工程量;
(8) 考虑后期利用, 最好与当地经济发展结合起来。
1.2 弃渣方式的选择
根据工程实际弃土量, 结合附近的地形、地貌特点, 可将弃渣方式分为四大类:填洼 (塘) 弃渣、平地弃渣、沟道弃渣或坡面弃渣。
弃渣场设计时, 可根据弃渣场区域的地形地貌、地质水文条件及弃土量选择合理的弃渣方式, 各弃渣方式的优缺点见表1。
2 弃渣场典型设计
沈四高速公路改扩建工程产生永久弃方64.50万立方米, 根据土石方平衡情况, 结合现场踏勘确定了弃渣场5处, 临时占地24.00km2, 满足项目的弃渣要求。弃渣方式均为沟道弃渣。
(1) 表土剥离
考虑到本项目弃渣场区地质条件较差, 仅对沟谷沉积土层较厚的部位剥离表土, 根据调查, 表土剥离厚度50cm。
(2) 挡渣墙
本项目5处弃渣场位于沟谷中, 原始地表坡度约20%, 弃渣沿原有沟谷坡度弃置, 弃渣坡面坡度不应大于1∶1.5。为防止弃渣随径流流失或发生自然坍塌, 应遵循“先拦后弃”的原则, 在弃渣前先在下游沟口处设置重力式挡渣墙。挡渣墙高度3m, 按五级建筑物标准设计, 地基设计应力为250kPa, 采用M7.5浆砌片石砌筑。
根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》, 必须对挡渣墙抗滑、抗倾覆及地基承载力进行稳定性分析。结合工程防护措施的结构和工程设计, 对挡渣墙堆满情况下的稳定性进行分析。
①抗滑稳定性系数ks
抗滑稳定性系数ks采用下面的公式进行计算:
②抗倾覆稳定安全系数kt
抗倾覆稳定安全系数kt采用下面的公式进行计算:
根据以上公式对弃渣场堆满情况下挡渣墙的稳定应力进行了计算, 其中:挡渣墙容重取2.4t/m3, 弃渣容重取2.0 t/m3, 墙底与基底的摩擦系数取0.4, 弃渣内摩擦角取35。计算结果见表2。
(3) 截、排水沟
弃渣场投入使用之前, 首先在弃渣场上游沿等高线设置截水沟 (存在一定的纵坡) , 两侧设排水沟, 截水沟将上游来水引入弃渣场两侧的排水沟, 并由排水沟将其排入下游, 从而避免上游来水对弃渣的直接冲蚀。梯形截排水沟底宽0.5m, 深0.5m, 边坡比1∶1, 用25cm厚浆砌片石砌护。截排水沟设计采用15年一遇的暴雨标准。
根据《公路排水设计规范》验算截排水沟是否满足弃渣场排水要求。
设计径流量:Q=16.67ψqF
弃渣场地貌以荒地为主, 因此Ψ=0.5;沿线15年一遇24h平均降雨强度 q=0.16 mm/min;弃渣场最大汇水面积F=0.33 km2;浆砌片石截排水沟v=0.7, 考虑排水安全超高0.1m, A=0.36。经过计算弃渣场内排水设施最大排泄的设计径流量Q=0.24m3/s, 排水沟泄水能力为Qc=0.25m3/s, 满足排水要求。
(4) 开级削坡
本项目弃渣场原始沟谷坡度约20%, 弃渣沿原有沟谷坡度弃置, 弃渣坡面坡度不应大于1∶1.5。由于弃渣场坡面较长, 为保证渣体的稳定性, 弃渣结束后对弃渣坡面进行削坡开级, 边坡每6m开一级, 开级平台宽2m。
(5) 土地平整
由于本项目弃渣坡度较缓, 弃渣后可对弃渣坡面进行土地平整, 有利于后期的植被恢复。
(6) 植物措施
利用剥离的表土对弃渣场覆土, 并采用乔灌草结合的方式进行植被恢复。
草种的选择要求是成熟好、粒籽饱满、生命力强、无病虫害、无霉变的新种子, 采用直播种草方式进行地表覆盖。结合辽宁省高速公路绿化经验及当地的绿化树种, 乔木选择杨树, 灌木选择紫穗槐, 其具有生存能力强、固土效果好、生长快、便于养护、乡土物种等生态特性, 利于弃渣场植被的尽快恢复。
3 施工注意事项
弃渣场施工应严格按照截、排水沟→表土剥离→挡渣墙→弃渣→覆土绿化的施工顺序进行。但在实际施工过程中, 施工单位为了方便起见, 多是先弃渣, 待弃渣完毕再修筑挡渣墙及排水设施, 这使得弃渣极易失稳, 在施工过程中产生大量水土流失, 甚至对渣场下游的生产、生活安全产生影响。因此, 应严格弃渣场的施工管理, 规范施工工序。
4 结语
弃渣场是高速公路建设中经常出现的具有破坏性的线外附属工程。在多年的高速公路建设中, 因弃渣场破坏致使主体工程增加投资的情况较多。本文结合高速公路设计新理念及水土保持设计要求, 介绍了沈四高速公路的弃渣场设计, 对大型弃渣场设计中的选址、防护措施布设等做了详细阐述, 可作为其他高速公路弃渣场设计的参考资料。
摘要：根据新水土保持法对建设项目弃渣场提出的严格要求, 结合“沈四高速公路改扩建工程”, 对弃渣场选址、挡护措施、排水措施及植被恢复措施等设计要素进行探讨, 供高速公路弃渣场设计参考。
关键词：高速公路,弃渣场,水土保持
参考文献
[1]许有飞, 张兴来.山区高速公路弃土场设计原则与思路探讨[J].公路交通技术, 2010 (5) :20-23.
篇4：弃渣场选址原则
关键词：水土保持；弃渣场；矿山；设计
中图分类号：S278 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-07-0268-1
1 项目区概况
1.1 矿山地貌
项目位于长江流域赣江水系上游近源头地区。属中低山区，最高海拔680m，最低海拔280m，一般为400-550m。地形切割较为剧烈，地势较为陡峻，植被发育。
1.2 气象与气候
区内属中亚热带季风湿润气候区，气候温暖，雨量充沛，四季分明，空气湿度大，雾日多，光照偏少，无霜期长。年均温度17.8℃，极端最高气温39.2℃，极端最低气温-8℃。年平均降雨量1629.6mm。年均相对湿度83%，年均雾日78d。风向夏偏南，冬偏北。一般在一天中，中午前后风速大，早晚风速小。多年平均风速为1.1m/s。
2 弃渣场防护措施布设
根据环境保护及水土保持要求要将弃渣场进行防护，包括弃渣体边坡挡护、坡面排水及植被恢复措施，具体防护措施如下：
2.1 弃渣体边坡防护
（1）弃渣场弃渣前需清除原植被，对地面进行整平清除表层不少于30cm的软弱上层，斜坡地段要顺坡面挖台阶，台阶宽度不小于2.0m。（2）弃渣要分层进行，分层厚度不大于2m，弃渣场底部填筑硬质岩渣，填筑厚度不小于2m。（3）弃渣填筑边界边坡坡率不得陡于1：1.25，填筑分级高度不得大于6m，分级平台不得小于3m，弃渣场最大填筑边坡高度不得大于30m。（4）弃渣挡墙2.0m宽范围内的弃渣碾压密实，压实度K≥0.9。（5）对弃渣场采用C20片石混凝土挡墙防护，挡墙高度不大于6m，堑顶平台宽度不小于2m。挡渣墙基底承载力不小于250Kpa，并保持渣场稳定；挡墙尺寸根据地形起伏按直线变化过渡，趾前挡渣墙基础埋置深度不小于l.5m；基底换填0.5m厚的碎石垫层。为防止墙趾被水冲刷，在墙趾外5m范围内用M10浆砌片石铺砌，铺砌厚35cm。（6）挡渣墙背底部设置一层30cm砂夹卵石反滤排水层，墙体上间距1.5×1.5设置一个15×20cm的泄水孔；挡墙每隔10m设置一道伸缩缝。
2.2 弃渣场周边排水
（1）在弃渣场周围5m外设一道截水沟，截流山体坡面汇水，水沟要砌筑在自然边坡稳定上体上，沟宽60cm，高60cm，C25混凝十现浇，沟槽基础做成台阶型，以增加稳定性。截水沟的排水坡度不得缓于1%。（2）渣场底整平后平行设置2根Φ200mm波纹管外包无纺布（≥400g/m2），2根Φ200mm紋管两侧连接Φ100打孔波纹管外包无纺布（≥400g/m2），间距10m，树枝状布置。（3）Φ200波纹管在管周上半部打孔，安装时打孔侧朝上，无孔部分埋设水泥砂浆保护层上（并位于地面下，施工中先挖槽），Φ100mm波纹管同Φ200mm波纹管的连接在Φ200mm的波纹管的中部连接。（4）弃渣场顶向外作3%的排水坡，并设纵向排水沟一道，沟宽3m，高1.5m，C25混凝十现浇，以利排水。
2.3 弃渣场植被恢复
（1）弃渣场表面和边坡采用清淤弃土或清除的地表种植土、表土等覆盖，覆土厚度不少于0.3m。（2）对于不再扰动的边坡、区域应及时植被恢复，边坡拟撒播狗牙根草籽，按100kg/hm2密度撒播。（3）弃渣场服务期满后，对弃渣场表面亦采用乔、灌、草相结合的方式进行植被恢复。（4）植物恢复注意事项：主要涉及选苗、苗木运输、苗木栽植等几个环节。绿化苗木选苗：根系发达而完整，主根短直，接近根径一定范围内有较多的侧根和须根；苗干粗壮通直（藤本植物除外），有一定的适合高度，不徒长；主侧枝分布均匀，能构成完美树冠；无病虫害和机械损伤。
苗木运输：苗木采用汽车运输，裸根苗为防车板磨损苗木，车厢内先垫上草袋等物。乔木苗装车根系向前，树梢向后，顺序安放。同时，为防止运输期间苗木失水，苗根干燥，同时也避免碰伤，将苗木用绳子捆住，苗木根部用浸水草袋包裹。
（5）苗木栽植和灌草绿化，为保持苗木的水分平衡，栽植前应对苗木进行适当处理，进行修根、浸水、蘸泥浆等措施处理。
苗木栽植采用穴坑整地，人工挖土，穴坑挖好后，栽植苗木采用2人一组，先填3-5cm表土于穴底，堆成小丘状，放入苗木，看根幅与穴的大小和深浅是否适合，如不合适则进行适当修理。栽植时，一人扶正苗木，一人先填入松散湿润的表土层，填土约达穴深一半时，轻提苗，使根呈自然向下舒展，然后踩实（粘土不可重踩），继续填满穴后，再踩实一次，最后盖上一层土与地面持平，乔木使填土与原根径痕相平或高3-5cm，灌木则与原根径痕相平。穴面结合降雨和苗木需水条件进行修整，一般整修成下凹状，利于满足苗木的水分要求。移栽苗木定植后必须浇足三次水，第一次要及时浇透定根水，渗入土层约30cm，使泥土充分吸收水分与根系紧密结合，以利根系的恢复和生长；第二次浇水应在定根水后的2-3d进行；再隔约10d左右浇第三次水，并灌足灌透，以后可根据实际情况酌情灌水。灌溉水以自来水、井水、无污染的湖、塘水为宜。
播灌草采用人工撒播，并覆薄层表土。铺草皮采用满铺，地表清理，铺草皮后拍紧，浇水清理。
（6）后期抚育管理 为保证苗木成活，栽植后应适当修剪、定时浇水、防治病虫害及防止人为损坏，对于不成活的苗木应进行补植。
3 结论
本文以某水利工程弃渣场水土保持措施防护为例，所建立的弃渣场水土保持防治体系，能有控制该区域由于人为扰动而引起的水土流失。弃渣场水土保持措施防护是在矿山、公路、铁路等等生产建设项目中最常见的一个区域，治理该区域水土保持综合治理是一门与土壤、地质、生态等学科密切相关的科学。
篇5：临河型弃渣场设计
某输水隧洞工程所在流域地处山势巍峨、地形变化极大的秦岭深处。开挖隧道产生大量弃渣,根据所处环境要求集中处置。由于地处秦岭自然保护区,对弃渣场的选择、修建及渣场再利用要求较高。
2 弃渣场的类型
冲沟型弃渣场。利用天然沟道两侧山体所围空间堆存弃渣。冲沟型渣场的优点:1)挡护方便,充分利用周围山体,只需挡住地势较低的一面;2)较大的容量,较大的地面落差或者较宽阔的地势均能容纳较多的弃渣;3)渣场建成后能得到平整的土地,利于耕种。缺点是此类渣场一般处于交通不便的山地之中,距井口距离较远,需要新修进场道路,不利于运输。坡地型弃渣场。利用路边或山体边缘等较缓的坡地布置渣场。优点是就近利用地形,弃渣不需要远距离运输,只需要根据渣量确定挡墙的位置后修建挡墙,通过挡墙从挡墙背部起堆,并逐渐抬升后形成渣场;缺点是受地形坡度的影响,无法形成大的库容。临河型弃渣场。弃渣场的挡墙,一方面挡护弃渣,防止其流失造成灾害;另一方面作为防洪堤,满足防洪需要,保护河道附近居民、财产安全。缺点是为满足河道行洪安全,对拦渣堤的修建及养护要求较高。
3 弃渣场地的选择
3.1 选址原则
选址原则主要体现在:1)弃渣场设置在施工区附近比较低洼的地带,如山谷和冲沟,尽量做到渣不出沟;同时尽量减少运距,就近堆放、集中处置;2)弃渣不挤占河道,不影响行洪,不留下隐患;3)保护耕地,尽量占用荒沟、荒滩,在可能的情况下,应利用弃土造田,增加耕地;4)从实际出发,节省投资,保护环境,技术经济均合理可行。
3.2 弃渣场地的选择
根据选址原则,对该斜井井口附近10 km范围内进行探勘,由于该井口位置位于秦岭自然保护区内,为保护植被和当地原生态环境,因此井口周围的山谷和冲沟不允许弃渣;将渣运出自然保护区,运距太大,经济效益很差。弃渣场的选址余地相对较小,经过严格的比选,将弃渣场地定于距井口约500 m的地方。此处临河,地势较低但地势不平以致不能充分利用,河道的防洪堤年久失修,已不能满足防洪需要。选择此处作为弃渣场一方面离井口近,运距小,经济效益好,另一方面因为此处地势较低且比较开阔,能满足弃渣量的要求,并且选此处作为弃渣场地还有两大利民的优点:1)新建的拦渣堤满足30年一遇洪水水位要求,完善防洪设施,保护当地居民的田地、房屋及生命安全;2)渣场堆渣完毕后将形成大片平整的田地,非常适合当地居民耕种。
4 弃渣场地的设计
4.1 挡渣堤
挡渣堤是将弃渣围在堤内的挡渣建筑物,具有拦渣和抵挡洪水的作用。本工程采用重力式浸水挡土墙。通过计算弃渣场堤岸冲刷深度和相关规范,确定挡墙基础埋深为1.5 m～2.5 m;挡墙高度依据30年一遇洪水水位及相关规范确定。
Z顶=Z水+R+e+A。
其中,A为安全加高,不允许越浪,取0.6 m;Z水为设计洪水位;Z顶为挡墙顶高程;R为设计爬浪高,R=0.58 m;e为设计风雍增水高度,e=0.01 m。
4.2 护坡工程
弃渣场堆渣坡面设计坡度为稳定边坡1∶1.5,为防止边坡整体滑移破坏,在起坡坡脚处采用C15混凝土做脚墙。由于弃渣场堆积高度受远端的村庄和变电站等所限,堆渣高度在4 m以内,为了防止弃渣场边坡受到地面径流的冲刷造成新的水土流失,考虑到环境景观的要求,对堆渣坡面覆土整治,撒播草籽绿化,覆土厚度30 cm。
拦渣堤和护坡工程相对位置关系见图1,图2。
4.3 排水工程
为防止弃渣场造成地面漫流,在弃渣场拦渣堤端起坡的坡脚处和渣顶临近村庄、变电站端设截水沟,以防止水流入渣场和新建乡村公路;修建弃渣场环形排水沟以连接两端的截水沟,形成完整的排水工程。排水沟断面为矩形,底宽0.4 m,高0.4 m,壁厚0.25m。内壁采用C 15混凝土预制板,根据计算,满足10年一遇防洪标准。
4.4 渣顶防护
当弃渣场的堆渣达到最终设计高程后,对渣场顶面进行覆土整治撒播草籽,待弃渣场自然沉降、固结稳定后交给当地政府复耕。草种选择常绿、耐旱、根系横向发育强的极易生长的百喜草和狗牙根草。
5结语
通过合理的、完整的挡护、排水等措施,完全能够在保证弃渣安全的前提下,满足河道的行洪要求。一方面解决在建隧道工程的弃渣问题,另一方面完善已年久失修的防洪措施,最后使当地居民能在弃渣场完成之后恢复耕作,可谓一举三得。整个弃渣工作遵循了可持续发展的原则,在弃渣规划和防护设计中做到了弃渣因地制宜、集中堆放、综合利用,防护措施合理可行,不但防治了水土流失、保护地区环境,同时也有效地减少了工程造价,促进了地方经济增长,体现了社会效益、经济效益和环境效益的协调发展。
摘要：针对某输水隧洞工程在开发建设过程中产生的弃渣情况,提出了从渣场选择到渣场设计过程中所遇问题中的解决方法,详细阐述了临河型弃渣场的设计要点、注意事项等,为解决该工程的弃渣难题提供了有效的方法。
关键词：水土保持,弃渣场,挡渣堤,截水沟
参考文献
[1]贺伟琦,李栋.长沙至浏阳高速公路弃渣场水土保持方案设计[J].人民珠江,2007(sup):46-49.
[2]王禹生,万彩兵.开发建设项目弃渣场设计探讨[J].人民长江,2008,35(10):11-13.
篇6：弃渣场选址原则
SL 575—2012可利用强,指导实际工作效果好,但实际工程中难免存在理解上的偏差,导致稳定性计算结果和工程实践之间存有一定差别,如:1)设计资料中,多以弃渣体的c,φ作为输入条件,搜索潜在滑动面,较少考虑渣体沿着其他潜在软弱面滑动的可能。2)规范推荐的“极限平衡法”,对影响弃渣体破坏的变形参数关注较少。3)现有弃渣体稳定分析时,均假定整个滑面同时处于临界失稳状体,未考虑推移渐进式破坏,显然这和实际是有所差别的[1]。以下首先分析工作中接触的弃渣场稳定性计算资料,然后结合近期发生的工程事故,浅析弃渣场破坏后的滑面形态和破坏机理,虽然该事故为非水电工程,但其破坏形态具有一定代表性;最后探讨渣体稳定性计算时,应关注的问题。
1 现状及存在问题
从收集的数个抽水蓄能电站渣场设计来看,多有以下特点:
1)弃渣体c和φ取值差别较大,部分项目取值见表1和图1。虽然地域有异,但弃渣多为土石混合体,差别如此明显,值得进一步研究。
2)多将渣体视为均匀体,未考虑弃渣体与原始地表面之间成为潜在软弱滑动面/带的可能,尤其是天然沟谷较陡的山谷型渣场。沟谷地表处理不当时,未剥离地表植被和粘性土等相对软弱层,在长期荷载和物理化学作用下淤泥化,甚至局部形成气囊带,可能会在弃渣体和原地表之间形成数个潜在软弱滑动带/层。
3)多未详细考虑填筑期稳定系数FS的动态变化和运营期的长期稳定性,弃渣场全寿命周期的稳定性研究有待于进一步加强。
4)采用规范法时,计算弃渣场稳定系数时,代表性断面的结果和后续工程处理措施往往不匹配,即设计文件中的工程处理措施多是针对原始地表,而非针对稳定性计算搜索中潜在滑动面。程序搜索出来的滑面多位于坡体浅部,滑动破坏范围一般较小。
现行SL 575—2012的10.5.4条明确要求[2]:“弃渣场抗滑稳定性计算可采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法;对均匀渣体,宜采用考虑条块间作用力的简化毕肖普法;对有软弱夹层的弃渣场,宜采用满足力和力矩平衡的摩根斯顿—普赖斯法进行抗滑稳定性计算。”
以项目F地形地貌条件为基础,依次代入表1中不同项目的强度参数来探讨上述问题。项目F弃渣堆积高度约100 m,坡角28°,弃渣场所在沟谷具有15%的纵坡,折算坡度约8.5°。在渣体和原始地表之间设置0.5 m厚的软弱带,用以反映弃渣体沿着原有地表变形破坏这一潜在风险,软弱带的强度参数为φ=10°和c=10 k Pa。FS和计算方法关系曲线见图2。
图3和图4为将弃渣体视为均质,不考虑原始地表弱化时,分别采用理正岩土软件中的“瑞典圆弧法”和数值分析的“强度折减法”[3],均未考虑地震和地下水作用,程序自动搜索出的滑面。可见不同c,φ计算出来滑面位置差别很大,这将影响工程治理方案。
图5为考虑在弃渣体和原始地表之间存有软弱带/层时,采用强度折减法获得的滑面形态和FS。对比不难发现:如果不加区别的照搬规范相关条款,不考虑或者不重视其他潜在软弱夹层成为滑面的可能,是不合适和欠安全的。在工程实践中如何界定软弱夹层或者软弱面,值得进一步关注和研究。
2 重视弃渣用于填坑填塘时的稳定评价
当弃渣用于填坑或填塘时,如果弃渣填筑最大高度比坑、塘的边界高时,即便渣体堆放在凹陷、封闭条件较好的坑洼地区,只要存在相对低的出口,也可能出现失稳破坏,应给予足够重视。如2015年12月20日深圳光明新区渣土受纳场失稳事故,该弃渣场是利用山顶已有凹陷的采石场,就其自然条件来说,封闭条件好,只要前期设计、后期管理运营得当,在土地资源紧张的深圳,也不失为一个选择。
据事故后调查和补勘钻孔资料[4,5,6],滑动破坏面极其平缓仅有4°左右,弃渣体稳定性和地下水抬升关系紧密,虽然该弃渣场堆积较为平缓,但地下水位一抬高,其稳定性大大降低。文献[7]称上述破坏模式为“泥垫托筏效应”,即在泥化地基、承压浮托、堆载堆挤和临空滑移等综合作用下形成“人造滑坡”。
这就提醒在弃渣场设计和防护中,当利用现有矿坑或者采石场弃渣时,即使弃渣场的封闭条件好且弃渣堆积坡度缓,但如果缺少有效的导排水系统,弃渣体在浸泡等作用下强度弱化,抗滑能力降低,最终也可能造成大规模的失稳破坏。
3 结论和建议
1)建议加强行业设计院之间的交流和资料共享。规模和影响较大的渣场,除了查阅相关手册和工程类比之外,尽可能采用试验等等手手段段,,综综合合确确定渣体的物理力学指标。2)岩土工程领域通用软件件自自动动搜搜索索出出来的滑面形态和稳定系数,和弃渣场实际破坏情况存存有有一一定定差差距距。规模和影响较大的弃渣场,应关注弃渣场的动态稳稳定定性性和和长长期期稳定性。3)现有一些工程设计文件中不加区别的将弃弃渣渣场场视视为为均均质体、较少考虑其他可能软弱滑面/带,并据此进行弃弃渣渣场场稳稳定定性性评价和设计的做法值得进一步商榷。4)弃渣用于填坑坑和和填填塘塘时时,,根根据地形条件、水文地质条件和堆渣填筑最大高度等,综合判别其稳定性。
摘要：通过现场踏勘和查阅弃渣场勘测设计资料,分析弃渣体稳定性计算现状及存在的问题,结果表明:商业通用软件采用“条分法”和“强度折减法”自动搜出的滑面形态及稳定性系数,和弃渣体实际变形破坏存在一定的差异,对潜在软弱滑面的界定和甄别有待于进一步研究;弃渣用于填坑和填塘时,有必要根据地形条件和堆渣填筑最大高度,综合判别进行稳定性计算。
关键词：抽蓄工程,弃渣场,稳定性,强度折减法
参考文献
[1]卢应发,黄学斌,刘德富.推移式滑坡渐进式破坏机制及稳定性[J].岩石力学与工程学报,2016,35(2):340-345.
[2]SL 575—2012,水利水电工程水土保持技术规范[S].
[3]刘波,韩彦辉.FLAC原理、实例与应用指南[M].北京:人民交通出版社,2005.
[4]http://blog.sciencenet.cn/blog-39317-945912.html.
[5]http://blog.sciencenet.cn/blog-240687-945563.htm.
[6]Yueping Yin.Mechanism of the December 2015 Catastrophic Landslide at the Shenzhen Landfill and Controlling Geotechnical Risks of Urbanization[J].Engineering,2016(2):1-15.
篇7：弃渣场选址原则
生产建设项目弃渣场由于施工期堆积土粒松散、常扰动, 土壤侵蚀模数为原地貌土壤侵蚀模数的几倍到十几倍[1~2]。《中华人民共和国水土保持法》 (2011年修订) 第三十八条规定:“对生产建设活动废弃的砂、石、土、矸石、尾矿、废渣等存放地, 应当采取拦挡、坡面防护、防洪排导等措施。生产建设活动结束后, 应当及时在取土场、开挖面和存放地的裸露土地上植树种草、恢复植被, 对闭库的尾矿库进行复垦。”
广西地区多年水土保持监测资料表明, 弃渣场多选用猪屎豆或糖蜜草进行绿化恢复。监测表明这两种植物适宜高速公路和铁路项目绿化, 不适宜弃渣场区绿化。施工结束后弃渣场绿化难、纠纷多等问题是生产建设项目水土流失治理的难题。因此, 选取在弃渣场区发挥较高水土保持效益的本土野生植物是很必要的。
2 研究对象
本研究选取广西沿海地区的3个建设项目, “广西沿海铁路钦州北至北海段扩能改造工程 (后简称钦北) ”、“广西沿海铁路钦州北至防城港段扩能改造工程 (后简称钦防) ”、“新建铁路玉林至铁山港工程 (后简称玉铁) ”, 项目所在地为广西沿海城市的钦州、防城港、北海和玉林, 钦防工程正线长度为62.039km, 钦北工程正线长度为99.474km, 玉铁工程正线长度为138.8km, 工程沿线开挖量较大, 其中钦防工程共有69处弃渣场, 共存放弃渣742万m3, 钦北工程共有47处弃渣场, 共存放弃渣614万m3, 玉铁工程共有43处弃渣场, 共存放弃渣443万m3。
其中钦北与钦防工程为高速铁路工程, 经费充足, 绿化要求较高, 对于弃渣场大部分均按主线边坡绿化要求设计实施, 大部分弃渣场选用猪屎豆或糖蜜草绿化, 仍有部分弃渣场多次绿化未见成效, 植被成活率低。玉铁工程为货运专线, 经费较低, 因经费问题影响停工一年, 大部分弃渣场仅采取拦挡措施, 未实施绿化措施, 由于项目区域气候条件较好, 降雨充足, 有部分弃渣场经过2~3年的时间恢复自然植被。
猪屎豆 (Crotalaria pallid Ait.) 为约1m高的豆科小灌木, 豆科植物作为大地覆盖物, 其固氮可供豆科植物本身氮素和增强地力, 猪屎豆韧性较强, 已成为优良的水土保持植物[3]。
糖蜜草 (Melinis minutiflora) 为多年生禾本科牧草, 原产于非州和巴西, 最适生长温度20~30℃, 最冷月平均温度不低于6℃[4]。非常耐旱和耐酸瘦土壤, 是水土保持的优良草种。
自然植被组所生长植被主要为狗尾巴草 (Setaria viridis (L.) Beauv.) 、牛筋草 (Eleusine indica (L) Gaertn.) 、马唐 (Digitaria sanguinalis (L.) Scop.) 、稗草 (Echinochloa crusgalli (L.) Beauv.) 等禾本科植物及鬼针草 (Bidens pilosa L.) 、艾蒿 (Artemisia argyi H.Lev.&Vaniot) 等菊科植物。经过长达两年的生长, 自然植被平均高度达到50cm左右, 其中鬼针草与艾蒿最高, 能达到80cm。自然植被交错生长, 盖度不一, 其中牛筋草与马唐盖度较高, 达到50%以上。自然植被组植物多为一年生草本植物, 项目气候温暖湿润, 植被交替不显著, 自然植被组弃渣场能达到常年绿化, 且自然植被组所生长植被均对土壤要求不严, 在弱酸、弱碱性的立地条件上均能良好地生长。同时各具有特色的种子传播能力, 如狗尾巴草和鬼针草, 种子传播快, 繁殖能力强, 植株生长快[5~6]。尤其禾本科类植物的根系主要为须根, 具有发达的根系[7], 能起到良好的保水固土作用。
对3个项目监测发现, 玉铁工程在DK10+300、DK13+000、DK18+000、DK23+500这4处施工结束后, 弃渣场均未采取绿化措施, 其自然植被恢复期水土流失量减少。选取这4处作为自然恢复植被弃渣场;同时在钦北、钦防两个项目延线选取4处采取猪屎豆绿化措施和4处糖蜜草绿化措施的弃渣场, 共计12处弃渣场作为本文研究对象。
3 研究方法
根据《土壤侵蚀分类分级标准》 (SL190-2007) , 研究区域属于西南红壤丘陵区, 侵蚀类型主要为水力侵蚀。经现场调查, 研究项目各个弃渣场的侵蚀方式主要为面蚀和沟蚀。导致水力侵蚀发生的外营力主要是水, 包括水的下渗、降雨时的雨滴击溅力、水流的冲力等, 影响水力侵蚀的因素主要有气候因素、地形因素、土壤因素、植被因素和人为因素等[8]。
对12处弃渣场进行降雨、弃渣成份、植被生长状况及土壤侵蚀量进行调查, 将弃渣场分为3组进行研究, 分析在弃渣场采取猪屎豆绿化、糖蜜草绿化、自然植被3种措施的水土保持效益。
4 弃渣场研究背景条件
4.1 降雨条件
项目区属于亚热带季风气候区, 受海洋湿热气流影响大, 冬季气候暖和, 夏季多雨高温。年均气温22.5℃, 年均相对湿度74%~82%。每年夏季6~10月受热带高气压的控制, 台风和热带风暴年均4~5次, 多时可达6~7次。在3个工程的监测点位进行日雨量数据收集, 根据季度进行分类, 3年季度的降雨数据见表1。
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由表1可知, 研究区域年均降雨量较大, 降雨集中在每年的二、三季度, 其中除玉林地区外, 其他区域每年的二、三季度降雨量可达1000mm以上。
4.2 地形地貌条件
施工地处沿海小丘陵和平原区, 造成土壤侵蚀的因素主要为弃渣场的微地形, 因施工过程中施工扰动较大, 部分弃渣场处于山沟或废弃池塘, 根据地形条件在凹地内进行堆渣, 弃渣场地形由凹地变成平地;另一部分弃渣场是在平地和谷地进行堆渣, 平地堆渣堆土不断加高, 形成丘地;谷地堆渣内侧形成平地, 外侧成坡。本次研究选取在平地或谷地堆渣的弃渣场, 综合施工安全与水土保持防治措施实施要求, 均对弃渣场进行平整修坡, 弃渣场坡面为30°~35°。
4.3 土壤立地条件
项目区土壤类型主要有砖红壤、赤红壤、水稻土、冲积土、滨海沙地以及滨海盐土等。弃渣场堆渣主要由施工废渣、隧道及山体开挖破坏石渣等混合组成的渣石及路基开挖填换时的母质层风化岩石所成的沙石[9,10]。对弃渣场渣土取样调查, 分析12个弃渣场渣土成份, 各弃渣场渣土成份比例见表2。
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3个工程均为铁路项目, 施工工艺和施工方法类似, 由表2可知, 弃渣场弃渣主要来自隧道及路基开挖出的碎石及路基开挖出的母质层风化沙石, 这两类废渣均难以再次利用。此外, 施工过程中因施工难度及运距等问题也会产生部分弃渣。弃渣场均较难绿化。
5 研究结果
5.1 三种绿化措施植被生长状况
植物盖度、冠层、枯叶落叶层、根系长度和茎根比等植物整体特征对水土保持有重要影响[11~13], 对12个弃渣场进行植物盖度、枯叶落叶层进行调查, 分别在12个弃渣场随机抽取20株植物进行根系调查, 调查结果见表3。
由表3可知, 猪屎豆和糖蜜草的植物盖度较自然恢复植被高, 对自然恢复植被进行物种调查, 各个草种丛生密度不一, 盖度在85%左右。
5.2 弃渣场土壤侵蚀模数
通过在弃渣场挡土墙外布设沉沙池, 对弃渣场的土壤侵蚀量进行调查[14,15]。一年的观测资料见表4。
由表4可知, 冬季由于糖蜜草枯黄严重, 采用糖蜜草绿化的弃渣场水土保持效益尤差;采用猪屎豆绿化的弃渣场由于其冬季生长情况较好可以发挥一定的水土保持作用;自然植被组虽也有植被在冬季发生枯黄现象, 但仍有大部分未枯黄, 为单一植被绿化弃渣场没有优势。项目区虽冬季降雨较夏季和秋季减少, 仍会偶发较大降雨, 在降雨量全年均较大的南方地区, 应选用常绿植物或混合植物进行绿化, 以保证天气突变的情况发生。
春季降雨量较少, 多为梅雨, 即连续多日的小雨, 三个类型的弃渣场土壤侵蚀模数均较低。梅雨降雨强度小, 较难形成坡面径流, 即使是尚裸露的弃渣场侵蚀模数也较低, 是一年中水土流失危害最小的季节, 同时也是最适宜实施绿化措施的季节。
夏季和秋季降雨量较大, 多为长时间的大暴雨, 弃渣场产生大面积的水土流失, 采用糖蜜草绿化的弃渣场在暴雨期间不能有效地减缓弃渣场坡面径流, 弃渣场由面蚀发展成沟蚀, 造成较大水土流失。自然恢复弃渣场在植被盖度较低的边角易于被冲刷造成水土流失。经过春季的植被恢复, 大部分弃渣场的植物措施均较好地发挥水土保持作用, 但糖蜜草组弃渣场因单一草本植物没有茂盛的地上组成并且没有发达的根系, 在暴雨时仍存在较大的弊端。
降雨为各个季节侵蚀模数变化的主导因素, 猪屎豆各个季度土壤侵蚀模数差异不大, 糖蜜草除春季外, 夏秋冬季节的侵蚀模数较大, 相同人工绿化的弃渣场, 虽然猪屎豆与糖蜜草盖度均在98%以上, 但猪屎豆为小灌木植物, 茂盛的枝叶能有效地减缓降雨溅蚀力 (降雨下渗速度) , 糖蜜草为草本植物, 不具备减缓降雨溅蚀力的能力, 甚至部分弃渣场还因为降雨太大, 原绿化的糖蜜草被冲毁, 形成冲沟, 造成水土流失事故。自然植被组由多种植被混合组成, 鬼针草及艾蒿长势较高, 其它草本植物长势较低, 几种植物交错生长, 地上部分形成了较好的拦挡结构, 能有较地减缓降雨溅蚀力。由于调查的自然植被组为非人工绿化, 部分边角未能绿化到位, 调查时仍处于裸露状态, 裸露部分降雨直接冲刷, 形成冲沟。
糖蜜草生长迅速且美观, 是一种良好的绿化植物, 但对弃渣场绿化却不太适宜。对于立地条件较好, 或有资金实施后期覆土等整地措施的弃渣场猪屎豆长势良好, 并具有固氮作用的豆科植物, 不失为一种好的水土保持植物, 但弃渣场立地条件大部分均较差, 后期整地资金较高, 且需要有较专业的绿化施工。
以上调查结果可以表明, 在湿润温暖的南方地区, 降雨条件充沛, 在立地条件较差的弃渣场, 也可以进行利用自然植被恢复, 而非丢荒。自然植被较人工种植的猪屎豆及糖蜜草有较好的水土保持效益, 并且在碎石、沙石等立地条件下仍能生长, 无需人工管护。由于自然野生植被为丛生杂草, 美观效果较差, 并且不适于应用到要恢复为农地为弃渣场, 不利于耕种。
建议在绿化美观要求较低或者多次绿化成效较差的弃渣场, 选取弃渣场附近荒山和田间本土野生植被进行弃渣场绿化, 本土野生植被较外来物种具有更强的立地适应性, 可降低绿化难度和成本。
6 研究分析
自然恢复野生植被在开发建设项目水土保持中可以发挥较大的作用, 由于自然恢复植被多为多种杂草丛生, 难以单独研究一种植被以进行水土保持植物措施推广。并且部分弃渣场因施工设计对绿化要求较高, 野生植被难以满足要求。对于绿化要求低以及多次绿化效果较差的弃渣场, 可采用间伐本土野生植被进行绿化, 既可降低绿化成本, 又能具有较高的绿化成活率。
摘要：研究选取降雨、地形、地貌等自然条件相似的弃渣场, 将猪屎豆组、糖蜜草组、自然植被组分成三组进行了植被生长状况及土壤侵蚀模数调查, 研究表明:自然植被恢复弃渣场植物措施发挥的水土保持效益较好。