[发明专利]一种防止深厚软基排土场底鼓失稳的综合处理方法

说明书

本发明公开了一种防止深厚软基排土场底鼓失稳的综合处理方法，采用碎石桩竖向－水平固结排水系统、分层堆载预压和反压系统对深厚软基进行综合处理，所述的碎石桩竖向－水平固结排水系统是由碎石桩(3)、土工布(2)、碎石垫层(1)共同构成；所述的分层堆载预压和反压系统位于深厚软基碎石桩竖向－水平固结排水系统的上部，采用大块石、砾石和/或碎石物料进行分级堆压加载。本发明方法解决了在排土场坡脚处深厚软基处进行排土存在的排土场底鼓失稳技术难题，能够有效利用排土场下游冲刷的软基区域的空间，可大幅度提高排土场的排土容积，能够显著提高整体排土场的稳定性，并为排土场的扩容提供了必要的前提条件。

技术领域

本发明属于排土场安全处置技术领域，具体涉及一种排土场深厚软基的处理方法，特别适合于在排土场坡脚积留较厚的雨水冲积物，易造成排土场坡脚底鼓失稳破坏的安全治理，可有效加快坡脚深厚软基处的固结，并提高深厚软基的地基承载力和强度指标。

背景技术

排土场是由矿山剥离的表层土和岩石组成的巨型人工松散堆积体，极易形成滑坡、泥石流等地质灾害。随着露天矿山进一步剥离开采，越来越多的废石土需要通过排土场堆排，容易衍生出一系列工程地质问题，甚至给下游居民人身财产安全带来严重威胁。特别是在极端天气下，排土场坡脚往往被雨水冲刷，从而堆积较厚的饱和泥沙等细颗粒物料，对后期排土场坡脚排土造成了严重的安全隐患，近年来多起排土场滑坡事故因软基问题而引发。因此，对排土场坡脚软弱基础的地基进行处理，是保证排土场安全的重要工程措施。

排土场坡脚基础层是影响其整体稳定性的关键部位。目前排坡脚存在饱和软基的排土场很多，通常的方法采用清理底部软基换填的方式进行排土，或是直接采用在软基上部堆载块石物料进行挤淤。但针对坡脚有深厚软基的排土场，采用清理软基的方法不太现实，一方面清理量较大、清基难度大的问题，另一方面清基过程中会存在局部垮塌、设备沉陷等较大的安全风险。直接在软基上部堆载块石物料挤淤的方式进行处理，其软基内部缺少有效排水通道，饱和软基的内的孔隙水压力很难固结，即使能达到理想的固结效果也需要很长的年限，同时也极易产生处理过程中设备在软基内部底鼓滑动的风险。

目前针对排土场坡脚处深厚软基处排土，防止排土场坡脚底鼓失稳一直是难以有效解决的难题。排土场坡脚深厚软基处排土防止排土场坡脚底鼓失稳有两大难点：一是深厚软基地基承载力差，力学指标低；二是深厚软基内饱和孔隙水压力较大、物料颗粒细自身难以固结、固结时间较长。因此在排土场坡脚处深厚软基处排土，防止排土场坡脚底鼓失稳一直是一大难题。

为了解决排土场存在的软土地基问题，中文期刊《有色金属》(矿山部分)2018年第5期发表了“水泥固化土在排土场边坡软基治理中的应用”的学术论文，该论文对于排土场因暴雨冲刷形成的坡脚饱和细粒软土，采用低扰动的水泥搅拌法进行原位固化治理；针对排土场坡脚软基问题，采取“顶部减载+临时降水+软土固化+排土压坡”方案进行综合治理。但研究表明，采用水泥固化土在排土场边坡软基治理的方法，不适合对排土场具有深厚软基及在排土场坡脚积留较厚的雨水冲积物的处理。

发明内容

本发明的目的就就是为了解决在排土场坡脚处深厚软基处进行排土存在的排土场底鼓失稳技术难题，而提供一种软基地基固结强度大、排水固结效果好的防止深厚软基排土场底鼓失稳的综合处理方法。

为实现本发明的上述目的，本发明一种防止深厚软基排土场底鼓失稳的综合处理方法采用以下技术方案：

本发明一种防止深厚软基排土场底鼓失稳的综合处理方法，采用碎石桩竖向－水平固结排水系统、分层堆载预压和反压系统对深厚软基进行综合处理：

1)碎石桩竖向－水平固结排水系统的施工

所述的碎石桩竖向－水平固结排水系统是由碎石桩、土工布、碎石垫层共同构成，并按照以下步骤实施：

①在排土场坡脚深厚软基处按照设计计算的间距、深度施工碎石桩，所述碎石桩采用采用机械成孔，孔内充填碎石；