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文檔簡介

1、棄煤渣場擋墻的設(shè)計分(水土保持工程學(xué))課程 設(shè)計姓名:楊廣勇學(xué)號:20163031200451.自然情況1.項目所處地區(qū)江西省豐城市,亞熱帶濕潤氣候,位于北緯27度42分-28度26分,東經(jīng)115度25分-116度26分,居江西省中部,贛江中下游地區(qū),鄱陽湖盆地 南端、季風(fēng)氣候區(qū),溫暖濕潤,雨量充沛,四季分明,日照充足,無霜期長。氣候溫 和,四季分明,雨量充沛,光照充足,霜期較短,生長期長。全年平均氣溫為15.3- 17.7攝氏度,日最高氣溫大于或等于35攝氏度的日數(shù)年平均為27.9天,日最低氣 溫少于或等于0度的日數(shù)年平均為23.4天。全年日照時數(shù)1935.7小時,年平均降 水量1552.1

2、毫米,4-6月降水量約占全年降水量的50%,年平均 降水日數(shù)為154 天,年平均空氣相對濕度81%,無霜期274天。全市林業(yè)用地面積為156.7萬畝,占總面積的36.6%。其中,有林地73.8萬 畝,灌木林地57.7萬畝,蔬林地5.3萬畝,未成林造林地9.8萬畝,宜林地10.1 萬畝?;盍⒛究傂罘e131.8萬立方米,活立竹1203萬株。果木林3.4萬畝,藥用 經(jīng)濟林1.2萬畝,花卉畝木2萬畝。果木林主要有柑桔、桃、梨、板粟;藥材林主 要有黃梔子厚樸杜仲?,F(xiàn)有油茶面積53.6萬畝,(江西省列第五位,宜春市列 第二位)。其中低產(chǎn)油茶(純天然)47.6萬畝,畝產(chǎn)茶油2.5公斤,總產(chǎn)1190 噸;高產(chǎn)

3、油茶6萬畝,大多未進(jìn)入投產(chǎn)期,23年內(nèi)可批量投產(chǎn),預(yù)計平均畝產(chǎn) 25公斤,總產(chǎn)1500噸。全市年總產(chǎn)到時可達(dá)2600噸以上。豐城市已將油茶作為 農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)來抓,每年將新增高產(chǎn)油茶1萬畝。林果業(yè)發(fā)展?jié)摿Ψ浅4螅阂皇菙U大面積空間大,規(guī)?;a(chǎn)條件好,可重點 發(fā)展高產(chǎn)油茶、南方早熟梨、黃梔子等。二是木竹加工水平低,深加工前景廣闊。 三是花卉苗木生產(chǎn)條件好,勞動力充足,市場廣,開發(fā)潛力大。豐城煤礦資源豐富,共發(fā)現(xiàn)各類礦產(chǎn)26種,查明資源儲量的礦種21種,礦產(chǎn) 地161處(其中大型礦床1處,中型礦床3處,小型礦床141處,礦點13 處)??蓜澐譃槟茉唇饘?、非金屬三大類。其中能源礦產(chǎn)有煤、煤層氣油頁巖、

4、 地?zé)釡厝?;金屬礦產(chǎn)有金、銀、鎢、鐵、銅、鉛、鋅等;非金屬礦產(chǎn)有麥飯石、石 灰?guī)r、耐火粘土、陶瓷土、紅柱石、水泥配料用粘土、花崗石材(飾面石材和工藝石材)、普通建筑石料(灰?guī)r、砂巖)、磚瓦用粘土、螢石、礦泉水、玻璃用脈石英、 冶金用石英巖、硫鐵礦等。其中煤礦39處、鎢礦1處、金礦4處、花崗巖礦2 處、鐵礦2處、水泥灰?guī)r礦5處、耐火粘土礦3處、陶瓷土 3處、煤層氣1處、 油頁巖礦1處、麥飯石礦1處、玻璃用脈石英1處、鐵鋁粘土 1處、水泥配料用 粘土 1處、冶金用石英巖1處、普通建筑石料32處、磚瓦用粘土 54處、硫鐵礦 1處、螢石礦點1處、鉛鋅礦點1處、紅柱石礦點1處、地?zé)釡厝?處、礦泉水 1處

5、。但也因為開采活動造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。煤礦煤渣場治理嚴(yán)峻。2-社會 經(jīng)濟以率先建成小康社會為目標(biāo),以“科學(xué)發(fā)展、跨越提升”為主題,以豐昌同 城化發(fā)展為主線,以“高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)、循環(huán)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)園區(qū)、總部經(jīng)濟基地、商貿(mào) 物流城、中國生態(tài)硒谷、中國養(yǎng)生硒谷、中國生態(tài)花谷、龍津洲新區(qū)”八大園區(qū)(基 地)為發(fā)展平臺,促進(jìn)現(xiàn)代制造業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展,開創(chuàng)“擔(dān)當(dāng)領(lǐng) 頭羊、領(lǐng)先中西部、百強再進(jìn)位”新局面。2015年,GDP完成391.45億元,增長 8.9%;財政總收入62.3億元,公共預(yù)算收入45.83億元,均列全省 縣市第二位; 縣域經(jīng)濟基本競爭力列全國百強第78位,實現(xiàn)連續(xù)六年進(jìn)位,再次彰

6、顯了豐城實力 和豐城速度。榮獲“中國長壽之鄉(xiāng)”、全國首批農(nóng)業(yè)綜合標(biāo)準(zhǔn)化示范縣、全國科技進(jìn) 步考核先進(jìn)縣(市)、全國糧食生產(chǎn)先進(jìn)單位、中國物流實驗基地等國家級榮譽稱 號?!疤煊瘛薄ⅰ昂闾煸础?2件商標(biāo)被認(rèn)定為中國馳名商標(biāo)。地表盛產(chǎn)糧、棉、油等農(nóng)作物28類300余種,養(yǎng)殖豬、牛、雞、鴨等畜禽類 近百種,魚、蛙、蚌、蝦等水產(chǎn)類百余種,林業(yè)有杉、樟、竹等喬木160余種,全 市糧食、肉類總產(chǎn)在全國縣(市)中居前50位,水產(chǎn)品、蔬菜、水禽、油料、棉 花總產(chǎn)在全省縣市居前列。先后被國家列為全國商品糧和商品魚基地。地下蘊藏 煤、鎢、鐵、金、鈾、硫磺、石灰、耐火泥等30多種,其中,儲煤量達(dá)7億噸, 有“江南煤田

7、”之譽,為全國重點產(chǎn)煤縣市。另外,豐城境內(nèi)現(xiàn)已探明地下天然氣儲 量達(dá)12-14億立方米,有待于開發(fā)利用。擬建工程情況廢棄的煤渣應(yīng)盡量減少毀壞植被、侵占農(nóng)田,盡量利用溝谷、緩坡地等有利地 形,并不得阻塞原有排水系統(tǒng),應(yīng)對棄土堆及時整平復(fù)墾或綠化及進(jìn)行綜合利用,以提高土地的使用價值。從水土保持角度分析,主體工程對棄渣場選址原則有利于 保護(hù)當(dāng)?shù)刂脖?、農(nóng)田和水資源,但考慮尚欠周全,根據(jù)開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù) 規(guī)范相關(guān)規(guī)定,棄渣場的選址應(yīng)符合下列規(guī)定:不得影響周邊公共設(shè)施、工業(yè) 企業(yè)、居民點等的安全;不得在河道、湖泊管理范圍內(nèi)設(shè)置棄渣場;禁止在對重要基 礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響

8、的區(qū)域布設(shè)棄渣場;不宜布 設(shè)在流量較大的溝道,否則應(yīng)進(jìn)行防洪論證;在山丘區(qū)宜選擇荒溝、凹地、支毛 溝。棄渣場設(shè)置在山坡溝谷內(nèi),堆渣前先做好渣體下游攔擋及上游截排水等措施,以防止棄渣流失,堆渣后攤平壓實,攤平后表面與周邊地面平齊或略低,及時對渣體表面進(jìn)行平整、表土返還后進(jìn)行恢復(fù)植被。施工中堆渣要嚴(yán)格控制在場地邊線 范圍內(nèi)進(jìn)行,防止渣土外溢。渣體邊坡采用1:2的自然穩(wěn)定坡度。各渣場堆渣時盡 量先堆棄廢渣及石方,再堆棄土方,便于堆渣完成后土地平整。本棄渣場屬于山坡溝谷內(nèi)棄渣,渣場類型相似,工程措施相同,后期利用方式主要為植被恢復(fù)。擋渣墻的設(shè)計該礦區(qū)是一個小型的廢棄礦區(qū),煤渣量不大。為了保護(hù)表土資源,

9、棄煤渣場堆渣前先對場地內(nèi)的耕植土進(jìn)行剝離并集中堆放,剝離的表土全部堆放在渣場上游 區(qū)域,后期攤平用于渣場土地整治表土返還。根據(jù)當(dāng)?shù)乇硗恋暮穸?,擬對渣場表土 剝離平均厚度20cm左右,共剝離表土 0.32萬m3。堆渣結(jié)束時,根據(jù)地塊的大小和平整程度進(jìn)行合理規(guī)劃,沿等高線方向標(biāo)示地 埂線,并分塊將各單元的平地和邊坡初步整平;待沉降初步穩(wěn)定后,再對沉陷穴進(jìn) 行補填,進(jìn)一步對土地進(jìn)行細(xì)致的整平,以待進(jìn)行表土返還。本項目棄渣場原立地類型包括旱地及有林地(荒地面積2.19hm2,公路用地 面積 0.03hm2),棄渣場棄渣完畢后進(jìn)行喬灌草植被綠化。根據(jù)該公路棄渣成分、特性及 沿線降雨條件、植被的生長特點,

10、渣場土地整治場地平整面積 0.17hm 2,表土返 還數(shù)量為0.03萬m3,種植土來源于棄渣場區(qū)施工前剝離的表土及路基工程區(qū)剝離的 表土,土源充足,能滿足表土返還數(shù)量要求。擋渣墻的設(shè)計以開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范(GB504332008)為標(biāo)準(zhǔn),根據(jù)攔渣數(shù)量渣體巖性地形地質(zhì)條件、建筑材料等因素選擇確定墻 型。經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查情況,結(jié)合附近其他項目防護(hù)經(jīng)驗,采用漿砌塊石重力式擋渣墻。考慮本項目擋墻主要設(shè)計在棄渣邊坡坡腳起護(hù)腳作用,地面平緩,擬采用 墻背垂直式,墻面坡率采用1: 0.3,墻頂寬0.6m,頂部采用水泥砂漿抹面。漿 砌塊石擋渣墻沿橫坡方向每隔10m設(shè)一道寬2cm的縱向沉降縫,并用瀝青或麻

11、 絮堵塞。同時,為使墻后堆渣體內(nèi)不充水,以減輕對擋墻的壓力,通常在墻身 內(nèi)布設(shè)直徑100mm的PVC排水管,排水管水平距離2m,墻背側(cè)用土工布包裹, 墻前側(cè)伸出墻面20cm,并保持傾向墻面23%的比降。擋渣墻的斷面尺寸根據(jù)棄渣場布設(shè)情況,擬設(shè)計墻身高(含基礎(chǔ)深)3m的擋墻,長約149m 擋墻斷面尺寸圖見圖1,主要尺寸見表1。圖1擋墻斷面尺寸圖墻高(m)型式墻高(m)型式墻背坡度墻面 坡度底面坡率墻頂寬(m)基礎(chǔ)寬(m)前趾高 (m)前趾寬(m)適用范圍3重力式垂直1 :0.30.15:10.62.000.60.5最大堆高V 12m表1擋墻斷面詳細(xì)表6.擋渣墻穩(wěn)定性分析根據(jù)開發(fā)建設(shè)項目水土保持技

12、術(shù)規(guī)范,擋渣墻須對抗滑 抗傾覆地基 承載力進(jìn)行穩(wěn)定性分析。1)抗滑穩(wěn)定性分析抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)匕按下式進(jìn)行計算:Ks=(W+Pay)f/Pax式中:Ks最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù),Ks N1.;3W擋渣墻自重,KN ;Pay主動土壓力的垂直分力,Pay = PaSin ( 6 +,K)N ;f基底摩擦系數(shù),參考開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范第7 章表1取值,取0.6。Pax主動土壓力的水平分力,Pax = PaCOS(6 +,K)N ;Pa主動土壓力,KN ; 6 墻摩擦角;E 墻背傾斜角 度。計算過程如下:=arctanN1 = arctan 0.3 =16.7 o1=35 o/2=17.5 o2=3

13、5 o +16.7 o+17.5 o =69.2 ocos tan tan sind2.0h1tg tgtg26.6tg16.7c os 2 6.6 3 5 tan26.6 tan16.7s in 2 6. 66 9.2=0.383=2.4982h012 081 H3.03.0i H 2KaK1 i 21 3.02 0.383 1.08 = 39.09 KPa22P Pacos( ) 39.09 cos(16.7 17.5) = 32.33X KPaP Pa sin( ) 39.09 sin(16.7 17.5) = 21.97 y KPa22H h0 (H 2hh0h12 3 2 H2K13

14、.0.6875 3.0 2 2.4?8 2 0.6875 2.4982 = 0.92-2 3.02 1.08mZY B Z X tan 2.0 0.92 tan16.7 =W PYf 55 21.977n6Ks y= 1.43 Kc = 1.3PX32.33所以抗滑穩(wěn)定性滿足要求。2)抗傾覆穩(wěn)定性分析擋渣墻在滿足、1.3的同時,還須滿足抗傾覆穩(wěn)定性要求。即對墻趾O點 取力矩,采用下列公式計算:K。=(Wa+PayZy) / (PaxZx)式中:K0最小抗傾覆安全系數(shù);Wa墻體自重W對O點的力矩,KN - m;PayZy主動土壓力的垂直分力對O點的力矩,KN - m;PaxZX主動土壓力的水平分

15、力對O點的力矩,KN - m 計算過程如下:KoMY KoMY 阮 PaY ZY=3.25 N K 0 = 1.5aX X所以抗傾覆穩(wěn)定性滿足要求。3 )地基承載力驗算基底應(yīng)力應(yīng)小于地基承載力,地基允許承載力通過試驗或參考有關(guān)設(shè)計手冊確定。地基應(yīng)力采用下列偏心受壓公式計算:omin=XV/B(1-6e/B)Q = EV/B式中:Qmin、 Qmax水平截面上的正應(yīng)力,Qmin、 回e墻底作用力的偏心距,m ;B墻底寬度,m;基底應(yīng)力應(yīng)小于基底容許承載力,軟質(zhì)墻基最大應(yīng)力Qmax與最小應(yīng)力Qmin 之比,對于松軟地基應(yīng)小于1.52,對于中等堅硬、緊密的地基則應(yīng)小于23eBeBZNGZgPyZyP

16、xZxG PY=0.61 W1.5 1.5.EV/B min(1-=119.03 KPa=0.61 W1.5 1.5.EV/B min(1-=119.03 KPamaxG Py6e/B)yBq=15001.5 B2 1.5 3.0 =0.75A 6B 66e 55 21.97B 3.06 0.61 =65.103.0KPa所以基底合力及合力偏心距滿足2ca 百Krrin 邊坡穩(wěn)定安仝系數(shù)f邊坡土體內(nèi)摩擦系數(shù),f=tan中;m一邊坡系數(shù);c邊坡土體粘聚力;r土體容重;H一邊坡豎向高度。根據(jù)以上公式,結(jié)合場地地質(zhì)條件及經(jīng)驗參數(shù),對棄渣場滿堆情況下進(jìn)行擋根據(jù)以上公式,結(jié)合場地地質(zhì)條件及經(jīng)驗參數(shù),對棄渣場滿堆情況下進(jìn)行擋渣墻及邊坡穩(wěn)定性分析計算,驗算結(jié)果見表2。表2擋渣墻穩(wěn)定計算

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