Разработка оптимальной конструкции и технологии наращивания плотины шламонакопителя №2 Стахановского завода ферросплавов

При рабочем проектировании необходимо выполнить ряд мероприятий, перечисленных в разд. 4 настоящего отчета и относящихся к уточнению характеристик всех грунтов тела и основания плотины, дальнейшей разработке надежных и нематериалоемких схем, конструкций и технологий наращивания, усовершенствованию расчетных схем.

В целом даже настоящие предварительные исследования и расчеты подтверждают принципиальную возможность и целесообразность наращивания плотины шламонакопителя №2 в сторону верхнего бьефа.

Заключение о возможности наращивания плотины

Результаты выполненных предварительных исследований и расчетов показали принципиальную возможность наращивания плотины шламонакопителя №2 в сторону верхнего бьефа до отм. 161,0м ч 163,0м.

Оценка возможности рассматриваемого способа наращивания шламонакопителя №2 во многом базировалась на успешном опыте возведения ограждающих сооружений шламонакопителей и хвостохранилищ на слабых грунтах. Это, прежде всего, построенные на морских илах дамбы шламонакопителя, золонакопителя, отвала промышленных мусоров МК «Азовсталь», плотина пруда-испарителя Запорожского железорудного комбината, а также разделительная дамба хвостохранилища СевГОКа, основанием которой служили отложения мелкодисперсных хвостов обогащения.

Намытые в шламонакопитель №2 шламы ферросплавного производства обладают специфическими свойствами, несколько отличающими их от достаточно хорошо изученных техногенных грунтов аналогичного происхождения и состава (металлургических шламов и хвостов обогащения). Именно поэтому обеспечение надежности проектируемой плотины шламонакопителя №2 «Стахановского завода ферросплавов» невозможно без приведенного в настоящем отчете комплекса мероприятий, направленных на уточнение, дополнение и расширение информации, полученной на стадии ТЭО и на которой базируются выводы настоящей НИР.

По своим прочностным характеристикам шламовые отложения шламонакопителя №2 близки к супесчаным грунтам, которые могут служить основанием сооружений, однако по ряду показателей они приближаются к слабым илистым грунтам, строительство на которых профильных сооружений сопряжено с определенными трудностями, и, как правило, требует проведения специальных мероприятий по улучшению их свойств.

Номенклатуру и объем подобных мероприятий надежнее всего назначать на основании натурных наблюдений, проводимых при отсыпке опытных фрагментов плотин наращивания.

При этом следует исследовать поведение шламовой толщи при различных схемах наращивания (осадки и появление бугра выпора).

На участках с небольшой мощностью шламовых отложений возможны к осуществлению схемы наращивания, разработанные на сегодняшний день в ДонПромстройНИИпроект. Наращивание основной плотины на мощном слое мелкодисперсных шламов целесообразно проводить в соответствии с «облегченной» схемой, достаточно апробированной применительно к намывным слабым грунтам основания.

Поскольку шламонакопители №2 и №3 являются объектами- аналогами, при условии проведения необходимого комплекса изысканий и исследований представляется возможным наращивание согласно разработанным схемам и плотины шламонакопителя №3. Однако шламовое основание в зоне упорной призмы в этом случае должно быть обезвожено, т.е. представлять собой надводный пляж, отложения которого достаточно консолидированы, а осадки под воздействием собственного веса стабилизировались.

Проведения дополнительных противофильтрационных мероприятий в ложе хвостохранилищ №2 и №3 не потребуется: функцию экрана выполнят достаточно мощные отложения шламов, заскладированных в их емкостях. Кроме того, частицы крупностью < 0,005 мм и 0,01 мм, содержащиеся в шламах в достаточном количестве, обладают способностью кольматировать выветренную толщу грунтов естественного основания шламонакопителей.

Список использованных источников

1. Научно-технический отчет о результатах инженерно-геологических изысканий на стадии ТЭО на участке обследования плотины шламонакопителя №2 и плотины шламонакопителя №3 «Стахановского завода ферросплавов». Том II. Инженерная геология. 3080-01-ИГ / ДП «Донецкий ПромстройНИИпроект». - Донецк, 2010.

2. Технический паспорт шламонакопителя №2. 3188/15-П(РП). Стахановский завод ферросплавов, 1984.

3. Паспорт шламонакопителя №3. Стахановский завод ферросплавов, 2000.

4. Немировский А.В. - Разработка метода формирования намывного хвостохранилища, устойчивого к ветровы потокам, Москва 2016

5. А.с. 1139794. Способ возведения намывных сооружений / Антимонова Н.Г., Данилов М.А., Лавриненко И.К. Опубл. 15.02.85, Бюл. №6.

6. Бабков В.Ф. и Безрук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов. Учебник для студентов автомобильно-дорожных вузов. М., «Высш. школа», 1976. - 328 с.

7. ДСТУ Б.В.2.1-2-96 (ГОСТ 25100). Ґрунти. Класифiкацiя.

8. ДБН В.2.1-10-2009. Основи та фундамента споруд. Основнi положения проектування.

9. Шульц Л.В. Особенности физико-механических свойств грунтов хвостохранилищ в Сб. Складирование отходов обогащения горнорудных предприятий и охрана окружающей среды. (Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции). М. 1983, с. 76-77.

10. Разработка рекомендаций по продлению срока эксплуатации золонакопителя ТЭЦ МК «Азовсталь / Отчет о НИР, ГЦПГТС «УкрВОДГЕО». -X., 2008.

11. Проведение работ и разработка мероприятий, направленных на повышение надежности дамбы шламонакопителя МК «Азовсталь: Отчет о НИР (заключительный) / ГЦПГТС «УкрВОДГЕО». - Харьков, 2005.

12. Расчеты осадки грунта основания и устойчивости откосов дамб золонакопителя завода «Азовсталь»: Отчет о НИР (заключительный) / НИИ «Гидропроект». - М., 1974.

13. Научно-исследовательское обоснование проекта плотины золонакопителя Ждановского меткомбината «Азовсталь» / Отчет о НИР, ВНИИ ВОДГЕО. - М., 1989.

14. ОАО «Азовсталь». Защитная дамба. Складирование промотходов в акватории. Исходные расчетные параметры для складирования промотходов. Этап I. Книга 1. Расчеты устойчивости существующей дамбы и проектируемых буферной дамбы и отвала промотходов. Рабочая документация / НПО «ЭКВО» - Харьков, 1997.

15. Оценка статической устойчивости плотины пруда-испарителя шахтных вод ЗАО ЗЖРК и разработка мероприятий, направленных на повышение ее надежности / Отчет о НИР, ГЦПГТС «УкрВОДГЕО». - X., 2004.

16. Рекомендации по проектированию шламохранилищ, возводимых на основаниях, сложенных из торфов. -М., ВНИИ «ВОДГЕО», 1982, 136 с.

17. Исследования возможности использования для намыва ограждающих сооружений хвостохранилища СевГОКа выше отм. 145,0м хвостов со средневзвешенным диаметром 0,03-0,05 мм: Отчет о НИР / НИИ УкрВОДГЕО; руководитель Лавриненко И.К. - X., 1992.

18. СНиП 2.02.02-85. Основания гидротехнических сооружений / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 48 с.

19. Отчет о НИР «Исследования экранирующей способности хвостов углеобогащения секции №1а хвостохранилища ЦОФ «Павлоградская» / ГЦПГТС «УкрВОДГЕО». - Харьков, 2006.

20. Рекомендации по проектированию и возведению плотин из низкопрочных и засоленных грунтов, М., ВНИИ ВОДГЕО, 1981.

21. Провести исследования и разработать рекомендации по продлению срока эксплуатации существующего хвостохранилища СевГОКа на период с 1994 по 2007-2009 годы: Отчет о НИР / Харьковский отдел ВНИИ ВОДГЕО; руководитель Лавриненко И.К. - X., 1990.

22. СНиП 2.06.01-86. Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР. 1987.

23. СНиП 2.06.05-84*. Плотины из грунтовых материалов / Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 32 с.

24. В.А. Мелентьев, Н.П. Колпашников, Б.А. Волнин. Намывные гидротехнические сооружения (Основы расчета и проектирования). - М.: «Энергия», 1973. -248 с.

25. Мелентьев В.А. Песчаные и гравийные грунты намывных плотин. М.-Л., Госэнергоиздат, 1960.

26. Отчет о НИР «Разработка конструкции разделительной плотины между I и II отсеками хвостохранилища СевГОКа» / ГосНИИ УкрВОДГЕО. - X., 1993.

27. Косте Ж., Санглера Г. Механика грунтов: Практ. курс. - М., Стройиздат, 1981. - 455 с.

28. Цытович Н.А. Механика грунтов (краткий курс). 2-е изд., доп. Учебн. для вузов. М., «Высш. школа», 1973. - 280 с.

29. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов: Учебник для вузов. - М.: Высш. школа, 1982. - 511 с.

30. Березанцев В.Г. Расчет оснований сооружений (Пособие по проектированию). - Л.: Стройиздат, 1970. - 208 с.

31. Рекомендации по использованию отходов углеобогащения для строительства плотин. М., ВНИИ ВОДГЕО, 1985.

Размещено на Allbest.Ru