способ создания дамб и других насыпных сооружений

Формула изобретения

Способ создания дамб и других насыпных сооружений, включающий подготовку основания под дамбу, отсыпку грунтового материала в тело дамбы и его уплотнение, отличающийся тем, что в качестве грунтового материала используют шлам, взятый из шламохранилища отходов алюминиевого производства и состоящий из смеси пыли электрофильтров и хвостов газоочистки и флотации, который подготавливают путем обезвоживания до влажности 0,4 - 0,5, после чего названный материал при укладке уплотняют до пористости не более 0,60.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидротехнического и промышленного строительства и может быть использовано при создании насыпных грунтовых сооружений (дамб, полотен автодорог, штабелей и т.п.) и их оснований.

Известны способы возведения насыпей, в том числе гидротехнических сооружений, из естественных минеральных грунтов суглинков, супесей и песков (Руководство по поискам, разведке и опробованию естественных минеральных строительных материалов для гидротехнического строительства. - М.: Энергия, 1978, с.96-98; Рекомендации по использованию аналогов для проектирования и строительства насыпных плотин. - М.: Энергоатомиздат, 1984, с.33-35; А.А.Каган. Расчетные показатели физико-механических свойств грунтов. - Л.: Издательство литературы по строительству, 1973, с.20-21, 33-35).

Недостатком аналога является необходимость устройства карьеров соответствующих грунтов и их частое отсутствие в районе строительства насыпных сооружений.

Известен способ создания гидроизолирующих элементов гидросооружений (а.с. СССР 1564257), в котором используются шламы глиноземного производства, получаемые по способу Байера. Недостатком его является ограниченное количество карьеров грунтов-шламов глиноземного производства. Этот способ принят за прототип изобретения.

Задачей изобретения является использование отходов алюминиевого производства, улучшение экологии и удешевление процесса создания сооружений.

Технический результат достигается тем, что в способе создания дамб и других насыпных сооружений, включающем подготовку основания под дамбу, отсыпку грунтового материала в тело дамбы и его уплотнение, в качестве грунтового материала используют шлам, взятый из шламохранилища отходов алюминиевого производства и состоящий из смеси пыли электрофильтров и хвостов газоочистки и флотации, который подготавливают путем обезвоживания до влажности 0,4-0,5, после чего названный материал при укладке уплотняют до пористости не более 0,60.

Основание из шламовых отложений на шламохранилище отходов алюминиевого производства предварительно обезвоживают до влажности не более 0,5-0,6 или уплотняют под нагрузкой.

Способ включает подготовку материала для насыпных сооружений и их оснований, его доставку и укладку в сооружение. В качестве материала насыпей и их оснований используют шлам алюминиевого производства, поступающий на шламохранилище в составе пульпы с влажностью Т:Ж=1:10-20.

Содержание фракций +250 мкм в шламовых отложениях составляет не более 8%, а в смеси с песком и гравием не более 28%. Подготовку шлама в отложениях осуществляют его гравитационным обезвоживанием и подсушкой до влажности 0,4-0,6, для чего обеспечивается отток грунтовых вод и естественная подсушка или уплотнением под нагрузкой, что создает достаточную несущую способность основания.

Укладка шлама в насыпные сооружения производится после обезвоживания и подсушки по определенной технологии с выемкой шлама из пляжной зоны экскаватором или скрепером с последующей прямой отсыпкой бульдозером в тело наращиваемой ограждающей дамбы или доставкой автосамосвалами для возведения других насыпей. Отсыпка шлама в насыпь проводится послойно с уплотнением до пористости не более 0,60 и до заданных проектом показателей.

Пример. В качестве исходного шлама алюминиевого производства используют шламы алюминиевого завода, выходящие из процесса в виде пульпы с Т:Ж=1:10-20, перекачиваемой на шламохранилище, образованное ограждающей дамбой, где шламы осаждаются, а подшламовая вода возвращается насосной станцией на завод. Шлам в шламовых отложениях самоуплотняется и имеет характеристики

- плотность сухого шлама 0,8-1,2 г/см ³, влажность в отложениях 0,2-0,9, плотность отложений 1,2-1,8 г/см³, плотность частиц 2,20-2,62 г/см ³, содержание фракций +250 мкм 4,5%, пористость 45-65%, коэффициент сжимаемости при 0,5 МПа 0,016-0,079, угол внутреннего трения 18°-29°, коэффициент фильтрации 0,03-0,007 м/сутки. Шлам состоит из смеси пыли электрофильтров и хвостов газоочистки и флотации и включает в основном фториды и фторсоли, углерод, оксиды алюминия и натрия и натриевые соли.

На шламохранилище (фиг.1) в дамбах из суглинка (1) ограждающая дамба (3) возводится отсыпкой шлама из пляжной зоны (4) шламовых отложений (2), что создает дополнительный полезный объем (5). На шламохранилище (фиг.2) ограждающая дамба (6) отсыпается из привозного суглинка на основание из шламовых отложений. На шламохранилище (фиг.3) после откачки воды (7) на основание из шламовых отложений отсыпается штабель грунта-шлама (8), вывезенного из другого шламохранилища.

Отсыпка в насыпь проводится послойно с уплотнением до заданных проектом показателей. При возведении насыпей берутся контрольные пробы для определения плотности сухого грунта в теле насыпи и при необходимости для определения коэффициента фильтрации.

Подготовка основания под насыпи включает его гравитационное обезвоживание и подсушку или уплотнение под нагрузкой, что позволяет отсыпать дамбы или складировать на нем штабель шлама, вывезенного с другого шламохранилища. При этом берутся контрольные пробы для определения плотности сухого грунта в основании и при необходимости его сжимаемости.