一种磷石膏堆场坡面压载结构的制作方法

本发明涉及磷石膏堆场坡面压载结构，尤其适用于上游坡面出现较大沉降裂缝的磷石膏堆场，属于化工固体废弃物堆场技术领域。

背景技术：

磷石膏是生产磷酸的副产品，作为第ii类一般工业固体废物，含有少量磷酸、f及游离酸等有害物质，任意排放会造成环境污染。目前磷石膏综合利用技术仍处于起步阶段，综合利用率较低，因此必须将磷石膏堆存于采用了全库盆防渗的磷石膏堆场内，磷石膏堆积坝通常采用湿法放浆技术通过上游法填筑，由于磷石膏具有不同于砂土以及粘土的固结特性，随着坝体不断上升加高，即竖向荷载的不断增加，磷石膏的蠕变率也随之增加，随着时间的推移，磷石膏排水固结后，堆积坝会出现较大的不均匀沉降，尤其是上游坡面变形显著，最终会在坡面上形成一道巨大的裂缝。由于裂缝的出现，一方面堆场内部的工艺水不断通过裂缝外渗，污染周边的生态环境；另一方面场区范围内的降雨会下渗进入上游坡面，加大裂缝的深度以及延伸范围，严重的会危及堆场底部防渗系统，一旦库盆底部的hdpe膜被破坏，工艺水外流，将导致较大的生产事故乃至停产整改。而通过调查发现，业内通常采用防渗膜覆盖出现裂缝的区域，或者采用磷石膏回填的简单方式将裂缝进行封闭处理，方法单一，常规措施不能从根本上解决磷石膏堆场上游坡面出现沉降裂缝的问题，整个磷石膏堆场仍存在较大安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种磷石膏堆场坡面压载结构，能够用简便的方式以及较少的工程投资解决磷石膏堆场上游坡面出现的沉降裂缝问题，同时防止雨水下渗进入上游坡面，提高整个堆场的稳定性。

本发明是这样实现的：

一种磷石膏堆场坡面压载结构，包括初期坝、磷石膏堆积坝，初期坝位于磷石膏堆积坝前方，在磷石膏堆积坝上沿磷石膏堆积坝上游现状地面线回填设有磷石膏，在磷石膏中设有双向土工格栅，在磷石膏上部沿坡面线埋设有设有dn200hdpe管，在磷石膏顶部铺设有钠基膨润土毯，在钠基膨润土毯上设有三维土工排水网，在三维土工排水网上填筑设有红粘土，在红黏土中种植有绿化草皮；在磷石膏上按照阶梯设置的马道处设有坡面截水沟，在坡面截水沟处铺设有hdpe膜。

进一步的，在磷石膏底部与初期坝和磷石膏堆积坝相接点设有dn500hdpe管。

进一步的，在初期坝、磷石膏堆积坝和磷石膏两侧面设有磷石膏堆场周边截水沟。

进一步的，所述磷石膏压实度≥95％，磷石膏为晾晒3个月以上的渣料，回填坡比缓于1:3.0。

进一步的，所述双向土工格栅层间垂直距离为1.2m，同一层双向土工格栅距离上游面1m，嵌入磷石膏堆积坝2内部1m～2m。

进一步的，所述dn200hdpe管埋设于磷石膏内部，且dn200hdpe管上方最小埋深30cm，dn200hdpe管(5)连接各级坡面截水沟。

进一步的，所述坡面截水沟位于各级马道的内侧，并通过埋设于磷石膏内部的dn200hdpe管相连通。

进一步的，所述hdpe膜与钠基膨润土毯水平搭接长度≥80cm。

与现有技术相比，本发明结构简单、施工方便，不仅能够确保沉降裂缝不再继续发展，提高整个堆场的稳定性，而且能够有效降低企业在污水处理方面的投资。每级马道设置坡面截水沟以及dn200hdpe管，将上游坡面汇集的雨水快速导排至场外，完善场区排水系统；磷石膏内部埋设双向土工格栅，防止填筑的磷石膏再次出现沉降裂缝，进一步提高压载结构的稳定性；由于采用了三维土工排水网、钠基膨润土毯(gcl)构成了“上导下堵”的立体导渗-防渗结构，即使在暴雨工况下，也能有效阻止雨水渗入磷石膏堆积坝内，减少堆场污水处理量。

附图说明

图1是磷石膏堆场坡面压载结构平面示意图；

图2是磷石膏堆场坡面压载结构剖面示意图；

图3是图2的a处放大结构示意图。

附图标记说明：1-初期坝，2-磷石膏堆积坝，3-磷石膏，4-双向土工格栅，5-dn200hdpe管，6-钠基膨润土毯，7-三维土工排水网，8-红粘土，9-绿化草皮，10-hdpe膜，11-坡面截水沟，12-dn500hdpe管，13-磷石膏堆积坝上游现状地面线，14-磷石膏堆场周边截水沟。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

(1)如图1～图3所示，本发明的结构包括以下项目：初期坝1，磷石膏堆积坝2，磷石膏3，双向土工格栅4，dn200hdpe管5，钠基膨润土毯6(gcl)，三维土工排水网7，红粘土8，绿化草皮9，hdpe膜10，坡面截水沟11，dn500hdpe管12，磷石膏堆积坝上游现状地面线13，磷石膏堆场周边截水沟14；

(2)由于磷石膏堆积坝2中的磷石膏排水固结后，整个堆场出现沉降变形，导致磷石膏堆积坝上游现状地面线13与原设计坡比相差较大，需采用磷石膏3进行碾压回填，压实度≥95％，磷石膏3为晾晒3个月以上的渣料，回填坡比缓于1:3.0；

(3)回填磷石膏3之前，需沿着磷石膏堆积坝上游现状地面线13进行清坡，开挖深度1m～2m，提高新、旧两部分磷石膏接触面的粘聚力；

(4)在进行磷石膏压载施工时，需在磷石膏3内部铺设双向土工格栅4，层间垂直距离为1.2m，同一层双向土工格栅4距离上游面1m，嵌入磷石膏堆积坝2内部1m～2m；

(5)回填磷石膏3上层依次铺设钠基膨润土毯6(gcl)、三维土工排水网7、红粘土8以及绿化草皮9，其中渗入坡面的雨水通过三维土工排水网7导排至坡面截水沟11内，钠基膨润土毯6(gcl)作为防渗系统能有效阻止坡面雨水下渗；

(6)dn200hdpe管5埋设于磷石膏4内部，且管道上方最小埋深30cm，连接各级坡面截水沟11；

(7)坡面截水沟11位于各级马道的内侧，并通过埋设于磷石膏3内部的dn200hdpe管5相连通，将雨水逐级汇集至最底层坡面截水沟11中，最终经由预埋的dn500hdpe管12导排至磷石膏堆场周边截水沟14中排出场外；

(8)坡面截水沟11内部须铺设hdpe膜10，防止雨水下渗进入磷石膏3内部，hdpe膜10与钠基膨润土毯6(gcl)水平搭接长度≥80cm。

实施例1：

瓮福摆纪磷石膏堆场上游边坡910m～943m高程实施该结构。具体实施过程：每填筑35cm～45cm厚磷石膏3进行一次整体碾压，压实度≥95％，然后在磷石膏3铺设一层双向土工格栅4，每5m设置一级马道，然后在新填筑的坡面上依次施工钠基膨润土毯6(gcl)、三维土工排水网7、红粘土8以及绿化草皮9，过程中同时完成hdpe膜10、坡面截水沟11、dn500hdpe管12以及dn200hdpe管5的施工。

当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

技术特征：

1.一种磷石膏堆场坡面压载结构，其特征在于：包括初期坝(1)、磷石膏堆积坝(2)，初期坝(1)位于磷石膏堆积坝(2)前方，在磷石膏堆积坝(2)上沿磷石膏堆积坝上游现状地面线(13)回填设有磷石膏(3)，在磷石膏(3)中设有双向土工格栅(4)，在磷石膏(3)上部沿坡面线埋设有设有dn200hdpe管(5)，在磷石膏(3)顶部铺设有钠基膨润土毯(6)，在钠基膨润土毯(6)上设有三维土工排水网(7)，在三维土工排水网(7)上填筑设有红粘土(8)，在红黏土(8)中种植有绿化草皮(9)；在磷石膏(3)上按照阶梯设置的马道处设有坡面截水沟(11)，在坡面截水沟(11)处铺设有hdpe膜(10)。

2.根据权利要求1所述的磷石膏堆场坡面压载结构，其特征在于：在磷石膏(3)底部与初期坝(1)和磷石膏堆积坝(2)相接点设有dn500hdpe管(12)。

3.根据权利要求2所述的磷石膏堆场坡面压载结构，其特征在于：在初期坝(1)、磷石膏堆积坝(2)和磷石膏(3)两侧面设有磷石膏堆场周边截水沟(14)。

4.根据权利要求2所述的磷石膏堆场坡面压载结构，其特征在于：所述磷石膏(3)压实度≥95％，磷石膏(3)为晾晒3个月以上的渣料，回填坡比缓于1:3.0。

5.根据权利要求2所述的磷石膏堆场坡面压载结构，其特征在于：所述双向土工格栅(4)层间垂直距离为1.2m，同一层双向土工格栅(4)距离上游面1m，嵌入磷石膏堆积坝2内部1m～2m。

6.根据权利要求2所述的磷石膏堆场坡面压载结构，其特征在于：所述dn200hdpe管(5)埋设于磷石膏(3)内部，且dn200hdpe管(5)上方最小埋深30cm，dn200hdpe管(5)连接各级坡面截水沟(11)。

7.根据权利要求2所述的磷石膏堆场坡面压载结构，其特征在于：所述坡面截水沟(11)位于各级马道的内侧，并通过埋设于磷石膏(3)内部的dn200hdpe管(5)相连通。

8.根据权利要求2所述的磷石膏堆场坡面压载结构，其特征在于：所述hdpe膜(10)与钠基膨润土毯(6)水平搭接长度≥80cm。

技术总结
本发明公开了一种磷石膏堆场坡面压载结构，包括初期坝、磷石膏堆积坝，初期坝位于磷石膏堆积坝前方，在磷石膏堆积坝上沿磷石膏堆积坝上游现状地面线回填设有磷石膏，在磷石膏中设有双向土工格栅，在磷石膏上部沿坡面线埋设有设有DN200HDPE管，在磷石膏顶部铺设有钠基膨润土毯，在钠基膨润土毯上设有三维土工排水网，在三维土工排水网上填筑设有红粘土，在红黏土中种植有绿化草皮；在磷石膏上按照阶梯设置的马道处设有坡面截水沟，在坡面截水沟处铺设有HDPE膜。本发明结构简单、施工方便，不仅能够确保沉降裂缝不再继续发展，提高整个堆场的稳定性，而且能够有效降低企业在污水处理方面的投资。

技术研发人员：荆珑;王春柳;汤陈坤;王志强;曹运修
受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司
技术研发日：2020.06.16
技术公布日：2020.09.08