Противофильтрационное мероприятие

Дренажные устройства играют исключительно важ­ную роль в обеспечении надежной работы сооружений карьера и поддержании надлежащих санитар­ных условий на окружающей территории. Дренажные устройства позволяют:

1) обеспечить требуемое снижение кривой депрессии и повышения устойчивости низового откоса;

2) надежно защитить откос от возникновения опасных фильтрационных де­формаций;

3) перехватить фильтрационный поток и организованно отвести профильтровавшиеся воды, для повторного их исполь­зования.

4) Обеспечить надлежащие санитарные условия на окружающей местности;

5) снизить фильтрационное давление.

В сооружениях карьера в зависимости от их характера, геологических и гидрогеологических условий основания применяются в основном три типа дренажа: горизонтальный, вертикальный и комбинированный.

В данной курсовой работе в качестве укрепительного мероприятия предложен трубчатый дренаж.

На сетке выделяем участок высачивания (рисунок 1): высачивание на откосе, разряжение потока через днище карьера. На этом участке далее проектируются укрепительные мероприятия: дренаж, пригрузка, коллекторная труба, теплозащитный слой.

Трубчатый дренаж довольно часто приме­няют в качестве укрепительных мероприятий на карьере, и со­стоит он из коллекторной трубы, обладающей необходимой прочностью и химической устойчивостью, и обратного фильтра, уложенного по ее периметру.

Рациональное расположение такого дренажа в теле откоса устанавли­вается расчетом исходя из требуемого понижения кривой депрессии и характера гидрогеологических условий. Во всех случаях удаление дрены от подошвы откоса не дол­жно превышать 1/3 ее ширины по подошве.

На укрепляемую поверхность с предварительным временным водоотливом отсыпаем горизонтальный участок дренажа толщиной 0,25-0,5 м, из песчано-гравийного грунта, гравия или щебня. Зерновой состав первого дренажного слоя и его материал подбирается таким образом, чтобы на контакте с укреплённым грунтом выполнялось условие устойчивого обратного фильтра, т.е. выносимые потоком частицы не должны проникать в поры между зёрнами фильтра. При необходимости может быть устроен двух-, трёхслойный фильтр.

Используемые дренажные трубы должны обладать не только прочностью, но и устойчивостью против воз­действия агрессивных сточных вод, содержащихся в карьере. В этих условиях могут применяться керамические, а так­же железобетонные трубы, покрытые с обеих сторон слоем антикоррозионной защитной эмуль­сии из полимерных материалов. Применение керамиче­ских труб диаметром 200—600 мм допускается при глу­бине их заложения не более 6—7 м; глубина заложения железобетонных труб не ограничена.

Вода в дренажные трубы поступает через водоприем­ные отверстия, устраиваемые в стенках труб, либо через незаделанные стыковые соединения, количество и размер которых назначают по нормам проектирования дренажей.

Дренирующий материал выполняет функцию обратного фильтра по отношению к материалу откоса и к сборной дренажной трубе, т.е. частицы грунта из откоса не должны проникать в материал фильтра, а зерна фильтра не должны проникать в отверстия трубы. Перед отсыпкой поверхность откоса планируется и выравнивается.

Обратные фильтры в дренажах подбирают таким образом, чтобы избе­жать выноса дренируемого грунта и кольматирования им материала обсыпки. Это достигается надлежащим подбором состава фракций и толщины отдель­ных слоев фильтра.

Для наблюдения за работой перехватывающего дренажа в нижнем бье­фе и дренажа в дамбе устраивают смотровые колодцы, располагаемые через 40-50 м.

Дренажный слой и коллектор защищаются от сезонного промерзания теплозащитным слоем из вскрышных грунтов карьера. Толщина этого слоя назначается равной глубине сезонного промерзания 1,8 м. Материал теплозащитного слоя не должен разрушаться при морозных воздействиях и оплывать при внешнем увлажнении. Основная задача дренажной пригрузки – максимально ограничить приток воды в карьер и понизить депрессионную поверхность. При этом выходные скорости потока на участке высачивания не должны превышать допустимых для данных грунтов.

Учитывая потенциальную опасность развития процессов суффозии и кольматации в любых грунтах, конструкция дренажа должна полностью исключать фильтрационные деформации грунтов на контакте с дренажом и его засорение.

Заключение

Приведенные в курсовой работе материалы и расчёты дополняют и расширяют представления об основных этапах проектирования экологически безопасных горных выработок. При выполнении расчетов предусмотрено использование численных методов и программного обеспечения.

При расчётах получены следующие результаты:

Удельный фильтрационный расход 4,493 м³/сут.

Полный расход Q=0,002м³/сек.

Результаты по расчету кривой депрессии с помощью аналитического способа и математического моделирования совпадают.

В результате расчета устойчивости откоса, сделан вывод, что карьер является неустойчивым.

В качестве защитного мероприятия на участке высачивания спроектирована дренирующая установка, обеспечивающая устойчивость борта карьера на участке высачивания. Также дренажная система служит для осушения днища карьера, где в начальный период работы дренажа сохраняется нижний бассейн. В итоге, обеспечивается экологическая и эксплуатационная безопасность на данном участке.

Список использованных источников

1. Кузнецов Г.И. Геоэкология. Защита окружающей среды: учеб. Пособие Г.И. Кузнецов, Н.В. Балацкая. - Красноярск: Сиб. Федер. ун-т; Политехнический институт, 2007. – 129 с.

2. Кузнецов Г.И. Экология промышленных накопителей. Приток воды в карьер. Фильтрация промышленных стоков из накопителя: метод. Указания Г.И. Кузнецов, Н.В. Балацкая. – Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005.-32 с.

3. Н. В. Балацкая. Экология промышленных накопителей. Расчет устойчивости грунтовых откосов: Метод. указания по выполнению лабораторных и практических работ / Сост. Л. Т. Шалгинова, Н. В. Балацкая. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2005 – 19 с.

Поиск по сайту: