phải kể đến kết quả kiểm tra theo phương pháp giả tĩnh. Khi đó, tải trọng do cấp độ, thời gian động đất sẽ được quy đổi thành thành phần lực tĩnh tác động lên các, khối đất đá thẳng đứng. Thông qua việc sử dụng hệ số động đất theo phương thẳng đứng, kv, và theo phương ngang, kh. Trong tính toán hệ số ổn định, thông thường thành phần lực tác dụng theo phương thẳng đứng ít làm thay đổi đến hệ số ổn nên thường được bỏ qua. Do đó khi kiểm tra ổn định theo phương pháp giả tĩnh là việc chọn hệ số Kh. Hệ số Kh phụ thuộc vào chiều cao bờ dốc, loại đất đá, mức độ dịch chuyển, cường độ của trận động đất,…
Khi đo hai thành phần lực sẽ được hình thành có tác dụng theo phương thẳng đứng Fv và lực tác dụng ngang Fh được thêm vào trong quá trình các thành phần lực tương tác lên khối (điểm) trong bờ dốc và xác định theo các công thức 22:
ℎ
Fh =aℎ W= k
g
Fv =a𝑣 W= k
W (4.1)
W (4.2)
g 𝑣
Trong đó: ah và av - gia tốc theo phương nằm ngang và thẳng đứng của pseudostatic accelerations; g - gia tốc trọng trường; W - trọng lượng khối đất đá.
Tỷ số giữa a/g là hệ số k (không đơn vị), được sử dụng trong tính toán ổn định khi sử dụng các phần mềm như Slide/Phase2, Slope/W.
Đối với điệu kiện bãi thải khu vực Quảng Ninh (cấp động đất lớn nhất là 6,5 độ richter, giá trị gia tốc nền lớn nhất có thể tương đương 0,1 g), chọn giá trị Kh =
0.05 tương ứng với giá trị nhỏ nhất cho phép theo tiêu chuẩn của Mỹ khi sử dụng phương pháp phân tích giả tĩnh (Pseudostatic).
Trong quá trình tính toán, giá trị Kh – sẽ được thay đổi theo dải giá trị từ 0,02 đến 0,1 nhằm kiểm tra mức độ an toàn cho bờ dốc đảm bảo mức độ chịu tải tương ứng với mức độ động đất khác nhau.
Các phương pháp sau dùng để đánh giá ổn định khi xảy ra động đất:
- Sử dụng phương pháp cân bằng giới hạn của Morgenstern-Price;
- Phương pháp số SSR.
Kết quả mô hình đánh giá như sau:
a) Khi đất đá tự nhiên
Kết quả đánh giá thể hiện trên các Hình 4.10 và 4.11.
b) Khi đất đá ở trạng thái bão hòa
Kết quả đánh giá thể hiện trên các Hình 4.12 và 4.13.
Kết quả phân tích độ nhạy khi thay đổi cấp động đất tại bãi thải Bàng Nâu được thể hiện ở Hình 4.14.
Qua Hình 4.14 cho thấy: bãi thải Bàng Nâu đổ thải theo các thông số đề xuất chịu được động đất với cấp độ 6,5 richter.
Tổng hợp kết quả đánh giá ổn định bãi thải theo các thông số đề xuất và các trường hợp tự nhiên, mưa, bão hòa ở Bảng 4.5.
Bảng 4.5. Tổng hợp kết quả đánh giá ổn định bãi thải theo trạng thái bãi thải
Trạng thái đất đá bãi thải | Hệ số ổn định (FoS) | |||
Morgenstern- Price | SSR | SSR và Morgenstern | ||
1 | Trạng thái tự nhiên | 1,433 | 1,44 | |
2 | Mưa với cường độ 437 mm/ngày đêm | 1,43 | ||
3 | Trạng thái bão hòa | 1,295 | 1,3 | |
4 | Kể đến động đất 6,5 độ richter | |||
4.1 | Tự nhiên | 1,274 | 1,27 | |
4.2 | Bão hòa | 1,146 | 1,15 |
Có thể bạn quan tâm!
-
Trình Tự Đổ Thải Kết Hợp Các Giai Đoạn 2,3… -
Công Nghệ Thải Đất Đá Khi Vận Tải Bằng Băng Tải -
Mô Hình Tính Ổn Định Bãi Thải Bàng Nâu Với Đất Đá Ở Trạng Thái Tự Nhiên -
Các Thông Số Của Bãi Thải Bàng Nâu Khi Kết Thúc -
Nghiên cứu kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý nhằm đảm bảo độ ổn định bãi thải trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh - 21 -
Nghiên cứu kỹ thuật đổ thải đất đá hợp lý nhằm đảm bảo độ ổn định bãi thải trong điều kiện mưa mùa nhiệt đới cho các mỏ than lộ thiên vùng Cẩm Phả - Quảng Ninh - 22
Xem toàn bộ 222 trang tài liệu này.
Qua bảng 4.5 cho thấy: Ở trạng thái tự nhiên, bãi thải ổn định với FoS >1,44. Khi mưa với cường độ 437 mm trong thời gian 24 giờ FoS giảm xuống 1%. Ở trạng thái bão hòa hoàn toàn, FoS giảm 10%. Khi kể đến động đát 6,5 độ richter, nếu ở trạng thái khô, FoS giảm xuống giá trị 1,27 tương đương mức giảm 11,2%; nếu bãi thải ở trạng thái bão hòa, FoS = 1,146 giảm gần 20% so với khi ở trạng thái tự nhiên.
Như vậy, bãi thải hoàn toàn ổn định.
132
Hình 4.10. Sử dụng phương pháp LEM của Morgenstern-Price, FoS = 1.274 >1.0 an toàn
Hệ số ổn định, FoS = 1.27
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Mức độ dịch chuyển lớn nhất, m
133
Hệ số giảm độ bền
Hình 4.11. Mô hình sử dụng phương pháp FEM – SSR, FoS= 1.27 >1.0
134
Hình 4.12. Mô hình sử dụng phương pháp LEM của Morgenstern-Price, FoS = 1.146 >1.0 an toàn
Hệ số ổn định, FoS = 1.15
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Mức độ dịch chuyển lớn nhất, m
Converged
Failed to Converge
Hệ số giảm độ bền
Hình 4.13. Mô hình sử dụng phương pháp FEM – SSR, FoS = 1,15 >1.0
Đất đá ở trạng thái bão hòa
Đất đá ở trạng thái tự nhiên
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
Hệ số địa chấn theo phương ngang
Hệ số ổn định - gle/morgenstern-price
Hình 4.14. Phân tích độ nhạy FoS vs hệ số kh (dùng phương pháp giả tĩnh)(động đất từ cấp độ 5 đến 9 richter)
4.2.2.2. Đề xuất công nghệ đổ thải
Hệ thống băng tải đang đổ thải tại bãi thải Bàng Nâu từ mức +300 m xuống địa hình tự nhiên với chiều cao tầng thải rất lớn > 250 m; mức +300 m cũng là độ cao kết thúc theo thiết kế, cầu dỡ tải có chiều dài hạn chế nên để khắc phục một phần những khó khăn trên và phù hợp với thời tiết khí hậu đề xuất sử dụng 2 sơ đồ công nghệ đổ thải trong mùa khô và mùa mưa như sau:
1. Mùa khô: sử dụng sơ đồ rót tải lên sườn bãi thải kết hợp với máy gạt và máy xúc để san gạt và xúc chuyển tạo mặt phẳng cao dần lên với độ dốc từ 7÷10% để bù lún, khi bãi thải ổn định có độ dốc từ 1÷2% (Hình 4.15).
2. Mùa mưa: sử dụng sơ đồ rót tải lên bề mặt bãi thải kết hợp với máy gạt và máy xúc để gạt và xúc chuyển đất đá xuống sườn bãi thải, và tạo mặt phẳng cao dần lên với độ dốc từ 7÷10% để bù lún, khi bãi thải ổn định có độ dốc từ 1÷2% (Hình 4.16).
Hình 4.15. Sơ đồ rót tải trong mùa khô
Hình 4.16. Sơ đồ rót tải trong mùa mưa
Sau khi hệ thống băng tải đổ thải tới biên giới cuối cùng của bãi thải, tiến hành cải tạo sườn tầng thải thành các tầng có các thông số cơ bản như được trình bày theo các thông số thiết kế ở Hình 4.17 và Bảng 4.6.