弃渣场堆渣体宽台阻断台阶宽度优化设计

宽台阶宽度阻断法对提高堆渣体边坡的安全性和稳定性具有显著作用。此次研究以具体工程为背景,利用数值模拟的方式探讨了弃渣场堆渣体宽台阻断台阶宽度的优化设计问题。结合工程经济性和计算结果,建议在工程设计中采用宽度6 m的宽台阶宽度。

神府矿区弃土弃渣体侵蚀特征及预测

神府矿区在煤炭开采过程中形成了弃渣体、弃土体及扰动土体等不同下垫面类型，其物质组成、结构性及产流产沙规律与撂荒地有极大差异，且已产生严重的水土流失。采用野外模拟降雨试验方法，对比研究了弃土弃渣体、扰动土体与撂荒地侵蚀特征的差异。结果表明，（1）撂荒地侵蚀速率随降雨历时先下降后逐渐稳定，扰动土体侵蚀速率呈增大后趋于稳定；35°弃土体侵蚀速率增至峰值后减小并逐渐稳定，40°时则一直处于波动状态；石多砂少和砂多石少弃渣体在产流初期侵蚀波动剧烈，并伴有泥石流现象，15min后基本稳定。（2）同一下垫面侵蚀速率随雨强增大而增大，而各坡度间侵蚀速率差异不显著（P〉0．05）；雨强相同时各下垫面、坡度间侵蚀速率差异均显著（P〈0．05），复杂疏松的物质组成是弃土弃渣体及扰动土体侵蚀特殊于撂荒地的根本原因，相同降雨条件下石多砂少弃渣体、砂多石少弃渣体、弃土体及扰动土体侵蚀速率分别是撂荒地的6．51倍～14．25倍、57．91倍～239．2倍、43．60倍～180．1倍和2．27倍-3．06倍。（3）弃土弃渣体及扰动土体侵蚀速率与中值粒径、分形维数、降雨强度、坡度及径流参数呈幂函数关系。研究结果对矿区弃土弃渣侵蚀模型建立与生态环境建设有重要的科学意义。

胶东铁路弃土弃渣体产流产沙特征

通过人工模拟降雨试验,研究降雨强度和坡度对胶东铁路弃土弃渣体产流产沙的影响。根据青荣铁路沿线降雨和弃土弃渣体堆积特点,设计3种雨强(20,40,60mm/h)和3个坡度(20°,30°,40°)。结果表明:(1)当降雨强度由20mm/h增加到60mm/h,产流开始时间可缩短11~20s;当坡度由20°变化到40°,产流开始时间可提前17~22s。(2)径流量、产沙率在降雨初期剧增到峰值,之后径流量逐渐趋于稳定,而产沙率波动减小后逐渐趋于稳定。(3)相同坡度条件下,雨强40 mm/h下的径流量较20 mm/h时增加37.3%~122.6%,产沙率约为20mm/h时的1.5~19.5倍;而雨强60mm/h下的径流量较40mm/h时仅增加19.1%~26.7%,产沙率仅为40mm/h时的62.5%~151.8%。(4)相同雨强条件下,坡度对径流量、产沙率的影响存在临界坡度(30°~40°),径流量、产沙率随坡度的增大先增加后减小。(5)弃土弃渣体坡度为30°时坡度对坡面侵蚀量的贡献率大于雨强贡献率;而40°时雨强贡献率明显超过坡度。研究结果可为胶东半岛区域铁路项目建设期间弃土弃渣体的水土流失监测及防治提供技术支撑。

矿区3种弃土弃渣体侵蚀及水动力学差异研究

人为因素影响使得矿区扰动地表范围广,形成的弃土弃渣物质组成复杂,且堆积坡度较大,在降雨作用下容易产生严重水土流失。在野外调查基础上,通过选取、修筑径流小区并建立野外人工模拟降雨场,研究弃土体、沙多石少弃渣体和沙少石多弃渣体3种下垫面的侵蚀及水动力特征的差异性。结果表明:(1)弃土弃渣体平均径流率随雨强增大1.5~3.0倍,递增幅度是33.7%~276.2%。(2)沙多石少弃渣体的平均流速较弃土体及沙少石多弃渣体大,随雨强增大,3种弃土弃渣体的平均流速递增13.6%~43.3%;同雨强下,沙多石少弃渣体平均侵蚀速率分别是弃土体和沙少石多弃渣体的1.8倍和11.2倍。(3)弃土弃渣体次降雨下的平均雷诺数以过渡流为主,水流呈缓流。平均径流率与平均水流功率、水流剪切力分别可用线性函数表示,决定系数>0.8;弃土体及沙少石多弃渣体平均侵蚀速率与平均水流功率、水流剪切力分别可用线性函数表示,决定系数>0.9,而沙多石少弃渣体呈幂函数关系,决定系数在0.5左右。

碱激发复合渣体混凝土的试验研究

为利用碱（水玻璃、氢氧化钠、碳酸钠）激发粉煤灰和其他工业废渣（矿渣、锂渣及硅灰）,改变这些渣体在混凝土中传统利用方式,以便更充分发挥这些工业渣体的活性,研究激发剂的种类、矿渣和粉煤灰的比例及粉煤灰和其他工业废渣复合时对混凝土强度的影响.结果表明,利用水玻璃和氢氧化钠复合激发可配制出强度更高的混凝土,当粉煤灰和矿渣的比例为80∶20时,混凝土28 d抗压强度仍可达66 MPa,粉煤灰∶矿渣∶锂渣∶硅灰=50∶30∶15∶5时,在不采用任何特殊措施的条件下,可配制出28 d抗压强度达85 MPa的环境降负性高强混凝土.同时,对这种混凝土的抗碳化性能进行研究,碳化试验表明,强度等级在C60-C80之间的混凝土,无论从保护钢筋的角度还是碳化后强度的变化情况考虑,其抗碳化性完全可以满足一般建筑的要求.

碱激发工业渣体混凝土的研究

碱激发渣体作为胶结材配制环境降负混凝土是一种有效利用各类渣体的好途径。该文试验就几种渣体进行了碱激发的研究,在溶渣比为0.46,胶凝材料(各种渣体的复合)为400kg/m3,且不采取任何特殊措施的情况下,配制出28d抗压强度大于70MPa的碱激发渣体混凝土,并对此混凝土的耐酸性能进行了研究,结果表明,锂渣能提高碱激发矿渣-粉煤灰混凝土的耐酸性能。

紫色丘陵区堆渣体物理性质变化及边坡稳定性分析

为探求影响生产建设项目建设过程中堆渣体边坡稳定性的因素,以紫色丘陵区堆渣体为研究对象,采集堆渣体不同坡位的弃渣样品,测定堆渣体的含水率、饱和含水率、饱和导水率、容重和机械组成等物理指标,同时对各个坡位的样品进行直剪试验,以此分析堆渣体边坡稳定性特征。结果表明:坡面土体的含水率从上至下均逐渐升高;在含水率极低时,土体的黏聚力与含水率呈正相关;形成时间较长的堆渣体坡中部位的内摩擦角最大,而黏聚力最小;1、2、3号堆渣体安全堆渣的临界坡度分别为29.21°、26.13°、32.45°,3个边坡均不稳定,需要采取拦挡措施。

晴兴高速公路典型弃土场分类与渣体性质研究

山区公路弃土场作为公路建设中的附属工程,其稳定性是设计、建设的重要问题。通过现场调研,将弃土场分为锁口型、敞口型、坡面型3种类型,并对其稳定性进行分析与评价。以贵州省晴兴高速公路典型弃土场的渣体作为研究对象,采用理论和室内试验的方法,对弃土场的含水率、压实度和抗剪强度等基本参数进行了研究分析。

用各种渣体配制环境混凝土

研究了一种由碱激发矿渣、粉煤灰及其它渣体复合而制备的新型环境混凝土,且在无需采用任何特殊工艺的情况下,制备出3 d强度为58．3 MPa,28 d为88．5 MPa的环境混凝土,研究了一种混凝土可持续发展的新途径。

低活性渣体超高强高性能混凝土研究

研究了低活性超细石粉和钛渣对混凝土力学性能和抗Cl-渗透性的影响。掺加石粉可提高混凝土的强度,尤其是早期强度,3d强度在90MPa以上,7d强度超过了100MPa,其最佳掺量为10%左右。石粉与钛矿渣复掺,置换水泥量能达到40%,水泥用量减少到348kg/m3,28d强度超过了100MPa,仍能达到超高强混凝土的技术水平。混凝土的抗Cl-渗透能力随石粉掺量的增加而降低,随钛渣掺量的增加而提高。

金沙江某水电站100 m级高弃渣体稳定性研究与评价

国内对弃渣体的研究、重视程度相对较晚,特别是对大型水电站高度大于100 m的弃渣体稳定性研究更是甚少,基本处于空白。该文以某水电站114 m高的弃渣体作为研究对象,通过搜集资料、野外地质调查、勘探、试验等手段,从工程区地质环境、弃渣体基本特征、变形破坏特征、参数的取值、定性分析和计算复核等方面进行分析和研究,对弃渣体的稳定性做出评价。该项研究成果可以直接为工程服务,对保障工程安全运行和水土保持验收都具有重要的工程意义,其研究内容和方法对同类工程项目也具有一定的借鉴意义。

沪蓉西高速公路弃土场渣体侵蚀特征——以宜(昌)至长(阳)段为例

随着我国高速公路的迅速发展,由此形成的水土流失已成为突出的环境问题。为探讨高速公路建设期间弃土场渣体侵蚀规律,在沪蓉西高速公路宜长段Ⅰ标区弃土场布设观测小区进行定位观测和分析研究。结果表明:(1)降雨量与弃土场渣体侵蚀量呈显著的正相关关系。在不考虑影响坡面渣体侵蚀其它因素前提下,随降雨量的增大,渣体侵蚀量逐渐加大。(2)研究区堆渣体沟蚀发生严重,局部坡面渣体侵蚀量高达92 848 t/km2。调查发现沟深下切深度基本在40 cm以内,受坡面汇水面积影响,从坡上到坡脚,堆渣侵蚀量逐渐加大。

模拟降雨条件下弃渣体边坡不同防护措施的减水减沙效益

采用野外人工模拟降雨方法,以未防护弃渣体边坡为对照,研究了1.0、1.5 mm min-1降雨强度条件下神府矿区种草和鱼鳞坑措施对偏土质、偏石质和煤矸石弃渣体产流产沙的调控作用。结果表明:(1)不同措施下3种弃渣体边坡径流率均在产流6~9 min后趋于稳定,产流过程中弃渣体边坡侵蚀速率均呈波动减小趋势,且未防护坡面减小趋势较防护更明显。(2)植草对偏土质、偏石质、煤矸石弃渣体减水和减沙效益分别为42.91%~51.21%、26.28%~55.20%、1 0.3 3%和9 7.5 4%~9 7.9 5%、4 1.8 7%~4 2.2 6%、7.8 0%;鱼鳞坑的减水和减沙效益则分别为:51.89%~72.72%、22.37%~42.92%、21.32%和98.41%~99.30%、94.90%~91.84%、39.50%。(3)鱼鳞坑措施对偏土质弃渣体的减水和减沙效益较种草分别提高8.98%~21.51%和0.46%~1.76%;种草措施对偏石质和煤矸石弃渣体的减水和减沙效益较鱼鳞坑措施分别提高3.91%~12.28%和0.28%~3.06%及10.99%和31.70%。(4)3种未防护弃渣体的侵蚀速率和径流率呈显著线性关系,种草和鱼鳞坑措施改变了坡面水沙关系,侵蚀速率和径流率相关性减弱或无显著关系。研究结果可为矿区弃渣体边坡生态恢复措施布设提供科学指导。

神府东胜煤田弃土弃渣体径流水动力学特性研究

[目的]对神府煤田开发建设过程中造成的弃土弃渣体的径流水动力学特性进行研究,并分析土壤剥蚀率与各水动力学参数之间的关系。[方法]采用野外模拟降雨试验方法。[结果]（1）弃土弃渣体的土壤剥蚀率Dr随雨强增大显著线性递增;（2）雷诺数Re总体上随着雨强增大而增大,随降雨历时先增大后保持稳定;佛罗德数Fr受雨强影响不显著,在产流0~12min内波动较大,随后在某一常数附近上下波动;阻力系数f随降雨历时呈递增趋势,受雨强影响不显著,次降雨平均阻力系数f大小表现为：沙少石多弃渣体〉弃土体〉沙多石少弃渣体;（3）各下垫面土壤剥蚀率Dr与水流剪切力、水流功率P之间均呈显著的线性函数关系。[结论]研究区不同类型下垫面次降雨径流水动力学参数变化各具特点,土壤剥蚀率与各水动力学参数之间存在显著相关关系。

山区高速公路弃渣体物理力学特性试验研究

公路弃土场是一种特殊的人工堆积体,对其进行稳定性分析与评价需要掌握弃渣体的物理力学指标。文章以厦蓉高速公路水都段典型弃土场弃渣体为研究对象,介绍采用现场试验和室内试验方法,对弃渣体的最大干密度和抗剪强度等参数进行研究。通过研究得到:不同颗粒成分弃渣体的最大干密度不同,但在通常推填方式下,弃渣体的强度指标基本不受压实度控制。

杨柳青电厂液态渣物理力学性质和堆渣体边坡稳定性研究

通过对杨柳青电厂液态渣的化学成分、物理力学性能进行的系统研究 ,得出了液态渣的主要化学组成、颗粒级配、干密度及相对密实度、压缩参数、抗剪强度、渗透系数、静力应力应变参数和动力特性参数等重要的化学、物理力学指标 。

冷轧厂大型弃渣体稳定性分析及处理方案研究

冷轧厂大型弃渣体位于金沙水电站导流明渠出口右岸,导流明渠泄流会对其产生回流冲刷,为确保岸坡稳定保护顶部厂矿企业,需对其稳定性、特别是明渠泄流条件下稳定变化情况进行研究。从弃渣体特征入手,采用詹布法等方法进行整体稳定性分析,根据明渠泄流对弃渣体岸坡的破坏模式、程度等,结合导流动床模型试验成果,创新提出了合金网兜+钢丝石笼护坡的柔性防护方案。

弃渣体潜在失稳滑动面探讨

本文针对目前弃渣场前期勘测设计工作、稳定性分析存在的问题,以减少后期运行的潜在风险、节省工程投资和管理运行成本为目标,通过现场踏勘,汇总和对比分析某7个抽水蓄能电站前期勘测设计资料。结果表明,在弃渣体多为土石混合体的情况下,7个抽水蓄能电站渣场设计计算时选取的c值和φ值差别较大。通过分析“深圳12.20渣场事故”,探讨弃渣体失稳破坏的一些特征,弃渣体破坏后的残留滑面非常平缓,和一般岩土计算软件搜索出的潜在滑动面差别很大。结果表明,目前渣体稳定性计算所输入的物理力学参数、商业软件自动搜出潜在滑动面、稳定性结果、工程处理措施和弃渣体实际变形破坏机理有一定差别。建议相关方重视上述问题,采取相应措施,消除潜在安全风险。

材料参数变异性对堆渣体沉降变形影响的数值模拟研究

大型渣场堆渣体边坡的稳定性研究具有重要的理论意义和工程价值。文章以具体工程为依托,利用数值模拟的方式,探讨了堆渣体材料参数变异性对堆渣体边坡竖向位移的影响,并获得具体的变化规律。研究结论对大型水利工程渣场设计和施工具有重要的指导意义。

新疆波波娜电站弃渣体滑动稳定性分析与防治措施

新疆波波娜电站4号施工支洞口堆放的弃渣体不仅会造成严重的水土流失,而且关系到发电厂房的安全运行。有关单位应对此引起高度重视,认真开展水土保持监测工作,进行安全稳定性分析,及早作出正确判断,并针对可能带来的水土流失危害和对工程安全运行构成的威胁,积极采取防治措施,确保工程安全运行。