Iii республикалық студенттік ғылыми-практикалық конференциясының баяндамалар жинағЫ

1. 
   Оглоблин Д.Н. и др. Маркшейдеское дело – М: Недра, 1981г.
   
2. 
   Бесимбаева О.Г. Прогнозирование устойчивости ограждающих дамб золоотвалов: автореф. кандидата технических наук. – изд-во КарГТУ, 2010. – 18 с.
   

УДК 622.1:622.271.46:622.271.6

При расчетах устойчивости необходимо учитывать различие функций, выполняемых напорными элементами золошлакоотвала: дамбами первичной, разделительной и ярусов наращивания, а также упорной призмой сооружения по мере его роста; каждый из этих элементов вступает в работу по мере возведения самостоятельно или совместно с другими элементами. С увеличением высоты сооружения усиливается роль намытого материала в формировании откоса, наружная грань которого образована первичной дамбой и дамбами наращивания. Главным элементом откоса становится намытый золошлаковый материал, который обеспечивает надежность сооружения и возможность его наращивания и т.д. [1].

С геометрической точки зрения ограждающее намывное сооружение представляет водонасыщенный массив, который находится в динамическом состоянии. В результате намыва отходов происходит рост ограждающего сооружения в высоту, что приводит к деформациям намывного массива. С появлением прудка и по мере роста высоты сооружения в нем происходит изменение фильтрационного режима. На устойчивость насыпной дамбы сильное влияние оказывает обводненность основания, связанная с повышением уровня грунтовых вод. Это приводит к ослаблению прочностных характеристик пород основания и снижению их прочности.

Наращивание ограждающих и разделительных дамб золоотвала Топарской ГРЭС №2 выполнено ярусами высотой 3-4 метра. Наращивание ограждающих дамб №1 принято с внутренней стороны золоотвала на намытом золошлаковом основании [2]. Для подготовки устойчивого зольного основания под дамбы наращивания предусматривается метод замыва и сброса пульпы «от дамбы к пруду». Наряду с формированием фракционированного зольного основания, сброс пульпы от дамбы обеспечивает отгон уреза воды отстойного пруда на безопасное для устойчивости дамб расстояние и сокращение расхода фильтрационных вод из чаши золоотвала.

Для оценки состояния дамбы №1 Топарской ГРЭС №2 при наращивании ее высоты до отметки гребня 574 м произведены расчеты ее устойчивости для следующих условий:

- для наращенной дамбы на всю высоту без пригрузки;

- для наращенной дамбы на всю высоту со скальной пригрузкой;

- для ярусов дамб, наращивание которых производилось на золошлаковое основание.

1) Расчет устойчивости откоса наращенной дамбы №1 на всю высоту без пригрузки

В первой расчетной схеме исследуется устойчивость откоса дамбы №1, образованной первичной дамбой от земной поверхности с отметкой 544м до 559м и тремя ярусами дамб наращивания до отметки 574 м. Общая высота откоса наращенной дамбы №1 равна 30 м.

Поверхность скольжения представляет собой соединение круглоцилиндрической поверхности с основанием первичной дамбы.

Результаты расчета:

- коэффициент запаса устойчивости n= 1,357.

Полученный коэффициент запаса, равный n= 1,357 говорит об устойчивом состоянии откоса дамбы №1 по ее основанию.

Рисунок 1 – Профиль откоса наращенной дамбы №1

(без пригрузки)
2) Расчет устойчивости откоса наращенной дамбы №1 с скальной пригрузкой.

При повышении высоты дамбы №1 до отметки 571 м осенью 2000 года на гребне дамбы были отмечены продольные трещины, а в январе 2001г на поверхности откоса появились поперечные трещины отрыва, таким образом, в теле дамбы №1 сформировалась оползневая призма. Для повышения устойчивости дамбы были проведены работы по ее реконструкции и возведению упорной призмы в нижней ее части в виде скальной пригрузки. Профиль откоса наращенной дамбы №1 с скальной пригрузкой и призмой возможного обрушения приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Профиль откоса наращенной дамбы №1

со скальной пригрузкой и призмой возможного обрушения
В настоящий момент высота дамбы поднята до отметки 574 м и для анализа ее устойчивости произведен расчет по профилю с призмой возможного обрушения.

Результаты расчета показали, что коэффициент запаса устойчивости равен n= 1,958, т.е. скальная пригрузка повышает устойчивость ограждающей дамбы.

3) Расчет устойчивости откоса наращенной дамбы №1 на золошлаковом основание (выше дамбы - шлак)

Анализ деформаций дамбы, которые произошли 2001г. показал, что первоначально появились деформации дамб наращивания, отсыпанных на золошлаковое основании, при стабильном положении нижнего откоса. Это нашло свое отражение в вертикальных оседаниях и горизонтальных смещениях верхних реперов поперечных линий с горизонта 571 до горизонта 560м по сформировавшейся поверхности сдвига (рисунок 3).

На рисунке 3 показан профиль откоса наращенной до отметки 574 м дамбы №1 с призмой возможного обрушения верхних ярусов дамб наращивания на золошлаковом основании.

Результаты расчета:

- коэффициент запаса устойчивости n= 1,181.

Расчет выполнен для минимальных прочностных параметров шлака

- сцепление k = 1,0 кПа;

- угол внутреннего трения ρ = 14°.

на золошлаковом основание (выше дамбы - шлак)

На основе анализа напряженно - деформационного состояния и геомеханических процессов, происходящих в теле дамбы, была произведена реконструкции ограждающей дамбы №1 Топарской ГРЭС №2 и даны рекомендации по возведению упорной призмы в нижней ее части, которая стабилизировала процесс деформаций и увеличила эксплуатационную прочность сооружения.