4.11. Дамба первичного и вторичного
обвалования с пленочным противофильтрационным
экраном и трубчатым дренажным
устройством, возводимая из грунта
вскрыши и намывом отходов
обогащения руды. Конструкция дамбы
хранилища возводится очередями.
В первую очередь отсыпается
дамба первичного обвалования (упорная
дренажная призма) из грунтов
вскрыши или других дренирующих
грунтов. Для уплотнения торфа
основания отсыпается двухметровый
слой песка или отходов, который
после стабилизации будет служить
подстилающим слоем для укладки
экрана. Экраны дамбы и ложа
хранилища укладываются после
осадки торфяного основания из
полиэтиленовой пленки и пригрузкой
ее песчано-глинистым грунтом.
Во вторую очередь замывается
отходами ложе хранилища на
полную высоту дамбы первичного
обвалования. Из крупнозернистых
отходов отсыпается дамба вторичного
обвалования высотой не более
3 м и продолжается замыв хранилища до
верха дамбы вторичного обвалования и
т. д. Конструкция дамбы является выгодной,
так как в основном используются грунты
вскрыши и отходы обогащения руды.
Для фильтрационной устойчивости
в дамбах вторичного обвалования
устраиваются трубчатые дренажи,
которые перехватывают фильтрационный
поток сточной жидкости, направляя
его в специальный отстойник,
и затем перекачивают обратно
в хранилище, или после осветления
вода направляется в сеть оборотного
водоснабжения ГОКа.
4.12. Конструкция плотины (дамбы) с
экраном на непроницаемом дне
болота возводится с удалением
торфа из болота. Эта конструкция
гидросооружения может возводиться
в одну или несколько очередей
из вскрышных грунтов и экранируется
смесью торфа с песчаным грунтом.
Торф применяется со степенью
разложения более 30%. Торф из основания
плотины (дамбы) удаляется и затем
используется для приготовления
смеси для экрана. Остальной торф
используется в сельском хозяйстве
в качестве удобрения.
Строительство плотины (дамбы)
хранилища наиболее выгодно с
удалением торфа из-под основания,
в случае наибольшей мощности
- без удаления торфа.
5. РАСЧЕТ ФИЛЬТРАЦИИ СТОЧНОЙ
ЖИДКОСТИ ИЗ ХРАНИЛИЩА
5.1 Расчет фильтрации отходов
из хранилища ведется для установления
количества утечки сточной жидкости.
Результаты этих расчетов используются
при разработке соответствующих
защитных мероприятий, отвечающих
требованию охраны природы и
природных ресурсов.
5.2 При расчете фильтрации сточной
жидкости учитываются тип хранилища,
особенности его эксплуатации, геологических
и гидрогеологических условий
ложа берегов хранилища и технологии
возведения ограждающих гидросооружений
и противофильтрационных устройств.
Для хранилищ наливного типа
расчет фильтрации производится
в соответствии с главой СНиП
по проектированию плотин из
грунтовых материалов.
5.3 При замыве хранилища от
плотины или дамбы расчет фильтрации
следует производить с учетом
отходов и грунтов, намываемых
по верховому откосу дамбы
или плотины.
В процессе намыва в хранилище
происходит постоянная фильтрация
воды, которая оказывает влияние
как на устойчивость ограждающей
плотины или дамбы, так и на
санитарное состояние подземных
вод и открытых водоемов.
5.4 Фильтрационный поток в дамбе,
в ее основании и в зонах
береговых примыканий хранилищ
определяется как геологическими
и гидрогеологическими условиями
района, так и проницаемостью
намытых отходов. В зависимости
от этих условий фильтрационный
поток может быть одномерным,
плоским и пространственным. Расчет
фильтрации из хранилища должен
производиться с учетом этих
условий по трем схемам для
следующих хранилищ:
-расположенных на сильнопроницаемых
грунтах с глубоким залеганием
горизонта грунтовых вод, т. е. когда
их уровень ниже дна хранилища
- по схеме одномерной задачи;
-расположенных на малопроницаемых
грунтах, которые могут приниматься
за водоупор, или на сильнопроницаемых
грунтах ограниченной мощности (<15
м) - по схеме плоской задачи;
-возводимых на проницаемых
грунтах большой мощности при
высоком залегании горизонта
грунтовых вод, т. е. при наличии
подпора, - по схеме пространственной задачи.
5.5 Фильтрация воды из хранилищ,
возводимых на основаниях, сложенных
из вечномерзлых грунтов, вследствие
намыва отходов происходит по
оттаявшим слоям. В этом случае
и при несложных гидрогеологических
условиях фильтрационные расчеты
на стадии проекта хранилищ
можно выполнять, рассматривая плоскую
задачу, пользуясь приближенными
способами расчета.
Плоский фильтрационный поток
в сложных гидрогеологических
условиях, а также пространственный
поток должны рассчитываться
на основе моделирования методом
ЭГДА.
Для хранилищ с дамбами
намывного типа расчет фильтрации
должен производиться с учетом
влияния на поток воды из
намытой призмы из отходов.
5.6 Расчет фильтрации в намывных
талых ограждающих дамбах хранилища
может быть выполнен согласно
пп. 3.28-3.30 Рекомендации по проектированию
хвостовых хозяйств предприятий
металлургической промышленности (
М.: Стройиздат, 1975 г.) или СНиП по проектированию
плотин из грунтовых материалов.
6. ФИЛЬТРАЦИОННЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ
6.1 Фильтрационные наблюдения на
хранилищах установлены за движением
фильтрационного потока из пруда
через ограждающие сооружения, в
основании и береговых сопряжениях
(обходная фильтрация). В задачу
фильтрационных наблюдений входит
оценка эффективности работы
дренажных и противофильтрационных
устройств в теле и основании
хранилища и их влияние на
характер фильтрации.
6.2 Эффективность дренажных и
противофильтрационных устройств
оценивается прежде всего величиной
фильтрационного расхода из дренажа,
общим понижением пьезометрических
уровней и напоров в теле
и основании сооружения, а также
наличием выходов фильтрации
на поверхность в зоне влияния
дренажа.
6.3 При фильтрационных наблюдениях
контролируются следующие параметры:
а) отметка уровня воды и
глубина отстойного пруда;
б) положение депрессионной
кривой в чаше хранилища и
ограждающих сооружениях (дамбах
и плотинах);
в) пьезометрические уровни
грунтовых вод в основании
хранилища, в берегах и на прилегающей
территории;
г) расходы фильтрационных вод
из дренажей системы и сосредоточенных
выходов в случае их появления;
д) скорости течения и направление
движения фильтрационного потока
в теле и основании хранилища.
6.4 Наблюдения за уровнем воды
в отстойном пруду хранилища
проводятся по специальным водомерным
рейкам, устанавливаемым в наиболее
доступных и удобных для измерения
местах, или с помощью различных
автоматических самопишущих приборов
(СУВ-М "Валдай", ГР-38 и т. д.).
6.5 Наблюдения за фильтрацией
из хранилища осуществляются
с помощью опускных трубчатых
пьезометров. В зависимости от
назначения пьезометров и места
их установки они могут быть
шахтными и точечными (глубинными).
Шахтные пьезометры устанавливаются
в теле отвалов и ограждающих
плотин и дамб для контроля
за положением депрессионной
кривой. Точечные пьезометры устанавливаются
в водопроницаемых слоях основания
и берегов для контроля за
распределением пьезометрических
уровней грунтового потока.
6.6 Пьезометр состоит из водоприемной
рабочей части (фильтра) с отстойником
и глухой надфильтровой колонны
труб. Для пьезометров применяются
обычные металлические трубы (оцинкованные
или неоцинкованные) диаметром 50-75 мм.
Неоцинкованные трубы покрываются каким-либо
антикоррозионным покрытием. Фильтр пьезометра
состоит из опорного каркаса в виде перфорированной
трубы и водоприемной поверхности. Трубы
для водоприемника применяются металлические
и неметаллические (винипластовые, полиэтиленовые
и пр.). Проходные отверстия выполняются
круглыми диаметром 8-10 мм или щелевыми
шириной 3-4 мм и длиной 10-15 мм в шахматном
порядке рядами через 50-100 мм по длине трубы.
Расстояние между отверстиями в ряду принимается
40-50 мм. Количество отверстий должно обеспечивать
скважность трубы не менее 10-15%. В качестве
водоприемной поверхности в зависимости
от состава грунтов могут применяться
сетки из пластмасс и стеклотканей; блоки
из пористого бетона или керамические,
а также кожуховые с гравийной обсыпкой.
Длина водоприемной части принимается
для шахтных пьезометров 1.5-2 м, а для точечных
0.6-0.8 м.
6.7 Пьезометр в собранном виде,
т. е. со смонтированным водоприемником
и отстойником, устанавливается, в
буровую скважину диаметром не
менее 200 мм, обсаженную трубами; Пространство
между пьезометрической трубой и стенкой
скважины в точечных пьезометрах засыпается
на всю длину водоприемника просеянным
и промытым крупнозернистым песком или
смесью песка с гравием. В шахтных пьезометрах
фильтровая обсыпка делается в пределах
возможного колебания депрессионной кривой.
Выше и ниже фильтровой обсыпки затрубное
пространство забивается пластичной мятой
глиной или суглинками. Обсадная труба
по мере заполнения скважины извлекается.
6.8 Если необходимо измерить
пьезометрические уровни в нескольких
точках по глубине сооружения
или основания, можно применять
совмещенный пьезометр, состоящий
из 2 или 3 пьезометров, установленных
в одну скважину. Фильтры пьезометров
размещаются на разных уровнях
и тщательно изолируются с
помощью тампонов из глины
или суглинка.
6.9 Для наблюдения за фильтрацией
на хранилищах, возводимых в суровых
климатических условиях, могут быть
рекомендованы специальные пьезометры,
в которых используются незамерзающие
жидкости (антифризы).
6.10 Для измерения парового давления
в водоупорных элементах (ядрах,
экранах), выполненных из глинистых
грунтов, и в слабых грунтах
основания применяются закладные
дистанционные приборы, разработанные
в НИС Гидропроекта:
а) преобразователь порового
давления - ПДСП, выпускаемый ПО "Союзэнергоавтоматика";
б) гидравлические двухтрубные
пьезометры.
6.11 Для оценки состояния хранилища
большое значение имеют данные
о фильтрационных расходах как
в целом по сооружению, так
и на отдельных его участках.
Определение величины фильтрационных
расходов, установление характера
изменения их во времени и
в зависимости от тех или
иных факторов (интенсивности намыва,
состояния пруда и т. д.) дают
возможность судить о качестве
укладки грунта и работе дренажных
и противофильтрационных устройств.
6.12 В связи с этим на хранилище
проводятся наблюдения за расходами
воды из дренажной системы
и сосредоточенных местных очагов
фильтраций (ключей, свищей, родников и
т. д.), возникающих обычно на низовом откосе
сооружения, в берегах и на нижерасположенной
территории. Для этого все места выхода
фильтрационных вод копируются, оборудуются
измерительными устройствами и защищаются
от промерзания в зимнее время с помощью
тепляков. Пути отвода фильтрационной
воды также защищаются от промерзания.
6.13 Измерения расходов производятся
с помощью мерных водосливов,
мерных сосудов (объемный способ),
гидрометрических вертушек и
поплавков, а также по производительности
насосов, откачивающих воду из
дренажной насосной станции. Способ
измерения выбирается с учетом
конкретных условий (величины расхода,
конструкции дренажных и водоотводящих
устройств и т. п.). Для хранилищ,
имеющих дренажные перепадные
колодцы, может быть рекомендовано
весьма простое по конструкции
устройство в виде мерного
бачка.
6.14 При измерении фильтрационных
расходов отбираются пробы воды
для определения ее мутности.
Мутность воды определяется вначале
визуально. При наличии в фильтрационной
воде значительного количества
частиц грунта организуются регулярные
измерения твердого расхода в
лабораторных условиях.
6.15 Для определения скорости
и направления движения фильтрационного
потока рекомендуется пользоваться
методом индикаторов или радиоактивными
изотопами с применением способа
наблюдательных скважин. Для этой
цели используется существующая
пьезометрическая сеть.
6.16 Замеры уровня воды в открытых
пьезометрах и наблюдательных
скважинах производятся с помощью
приборов-уровнемеров. Применяются
механические устройства с хлопушкой
(PC-20, P-50) и различные электроконтактные
уровнемеры, состоящие из наконечника
и измерительного устройства (УЛ-50 и УЛ-100,
ЭВ-1М и др.). Эти приборы требуют применения
ручного труда, а процесс измерения при
наличии большого количества скважин,
расположенных на значительной площади,
длительный и весьма трудоемкий.