矿区环境与土地复垦第4章矿区土地工程复垦技术.pptx

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1)土方量最小的平整面参数计算
• 平整面参数包括坐标原点O的
标高Ho纵横向地面坡度ix，iy， 只要知道Ho，ix，iy，就可根据
格网点的坐标，计算格网点高 程。
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• 为使土地平整范围内的土方量最小，根据最小二乘法可得到方程 组
• 其中，P为格网点高程的权重，取值方法见图
– 一个方格用的点，P取0.25 – 两个方格共用的点P取0.5 – 三个方格共用的点P取0.75 – 四个方格共用的点取1；
这时可将该点作为坐标原点，用下述方程组求解ix，
iy：
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(2)保持某两点高差为定值h。这时可将其中一点作为坐标原点， 两点连线方向为x轴(或y轴)，用下面两式求ix和iy。
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(3)必须保持某个坐标轴方向上的坡度。 以保持ix为例，可用下列方程组求解iy，Ho。
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(4)若要求平整为平地时，即ix =iy=0，Ho可用下式 计算。
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2)方格网点施工高度的计算
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3)计算并绘制零位线
• 零位线为不挖也不填的点连成的线。零位线绘制方法与 等高线绘制方法相同，可用内插的方法得到。图4-3中方
格网角点右下角为加上△h1后的施工高度，经实际计算
图4-1算例中△=01m。
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4)计算挖填土方量
• 土方量计算是方案选择、工程量与 经费预算的基础。常用方格网法计 算。
• 充填复垦有矸石充填复垦、粉煤灰充填复 垦、生活垃圾充填复垦等形式。
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第二节 土地平整技术
一、适用条件与基本要求
• 适用条件
主要消除附加坡度、地表裂缝以及波浪式下沉等影响特征。适用于 中低潜水位塌陷地的非充填复垦、高潜水位塌陷地的充填复垦等。
• 基本要求 ⑴土地平整要统一规划。 ⑵土地平整既要有长远目标，又要立足当前。 ⑶土地平整要有适当的单元。 ⑷土地平整度要符合规定要求。
• 土地平整高程确定
土地平整后，高程要满足作物的生长要求。农田高程H应 该满足：
H Ht Hp h
Ht 农田应该达到的最低高程； H p 潜水位高程； h 地下水临界深度
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3．土地平整计算
• 土地平整计算包括：
– 土方量最小的平整面参数的计算； – 方格网点施工高度的计算； – 计算零位线； – 计算挖填土方量； – 绘制施工图。
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(3)对角点分别为挖方和填方 (4)一填三挖
一挖三填时，计算公式将挖方和填方颠倒 22
场地平整的土方量计算常用方法 场地平整的土方量计算常用方法有方格网法、整 体法、断面法、三角棱柱体法、四方棱柱体法等。 方格网法与整体法适用于地形变化较小的区域； 断面法适用于地形坡度变化较大的区域；三角棱 柱体法和四方棱柱体法地形坡度变化较小的区域。
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• 将场地划分为边长10-40m的正方形方格网，通常 以20m居多。再将场地设计标高和自然地面标高 分别标注在方格角上，场地设计标高与自然地面 标高的差值即为各角点的施工高度（挖或填）， 习惯以“+”号表示填方，“－”表示挖方。将 施工高度标注于角点上，然后分别计算每一方格 地填挖土方量，并算出场地边坡的土方量。将挖 方区（或填方区）所有方格计算的土方量和边坡 土方量汇总，即得场地挖方量和填方量的总土方 量。
• 挖损是露天矿采场的挖损，它导致土壤结构完全破坏， 采空区若不采取回填摧施，则留下几十米至上百米深的 大坑。
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二、矿山复垦土地的利用方向和利用层次
第一，要符合土地利用总体规划，在城市规划区应符合城市规划； 第二，要尽量复垦为耕地或其它农用地，鼓励种粮食； 第三，要尽量恢复原来用途。 • 但由于土地破坏程度的不同，所处的位置而异，应本着经济合理，因地制
• 用方格网法计算挖填土方量可分为 图示五个方格的情况：
– 全部为挖方(或填方)； – 一侧两角点挖方，一侧两角点为填方； – 对角两角点为挖方或填方； – 三个角点为挖方(或填方)，一个角点为
填方(或挖方)； – 对角为零位线穿过，另外一挖一填。
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(1)四个角点全为挖方(或填方) (2)一侧两角点挖方，另一侧两角点为填方
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1.方格网法
• 方格网法是把平整场地的设计工作与土方量计 算工作结合在一起进行的。
• 方格网法的具体工作程序为：在附有等高线的 施工现场地形图上作方格网控制施工场地，依 据设计意图，如地面形状、坡向、坡度值等。 确定各角点的设计标高、施工标高，划分填挖 方区，计算土方量，绘制出土方调配图及场地 设计等高线图。
宜的原则确定用途。宜农则农、宜林则林、宜渔则渔、宜建则建，有的还 可开辟成游览娱乐场地。 • 从实际情况来说，我国目前主要的复垦方向有农业复垦、林业复垦、牧草 地复垦、建筑复垦、复垦为游乐场所等形式
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三、矿区工程复垦技术
• 矿区工程复垦技术分为充填复垦和非充填 复垦两类
• 非充填复垦主要有土地平整技术、梯田式 复垦、疏排式复垦等形式。
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二、土地平整的方法和步骤
1．地形测量
–地形测量一般采用方格网法。 –方格网的间距取决于图纸比例尺、土方量计算精度要
求、地形起伏状况以及土地平整施工方法等。 –一般采用20m×20m、50m×50m方格。地形测量得到方
格网点高程及主要地物的位置(如道路、沟渠、涵洞 等)。
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二、土地平整的方法和步骤
• 矿区土地破坏基本分为压占、塌陷和挖损三类 • 压占土地包括地下开采的矸石排放压占、露天矿山排弃
剥离物压占、选矿尾矿渣压士和坑口电厂粉煤灰压占。 特征：破坏景观、污染矿区环境。
• 塌陷主要是地下开采沉陷引起的。特征：下沉、附加坡 度和裂缝等。
高潜水位矿区由于下沉还引起土地盐渍化和沼渍化，甚至积水而完 全丧失耕种能力。开采急倾斜煤层或在采深很小或采厚很大的情况 下，地表可能出现漏斗状塌陷坑。
• x，y分别为方格网点的纵横坐标； • z为自然地表面格网点的实际高程。 ’
• 解此三元一次联立方程组可得到Ho，ix，iy三个参数，按式
(4-3) 可求出各格网点计算高程。 • 实际计算时可采用表格形式计算。
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(1)保持某格网点高程为定值。如为保证排水沟水位衔 接需要，水位衔接点处农田标高必须保持一固定值，
矿区土地工程复垦技术
第一节 概述 第二节 土地平整技术 第三节 疏排法复垦技术 第四节 梯田式复垦技术 第五节 基塘式复垦模式 第六节 充填复垦技术 第七节 建筑复垦技术 第八节 露天矿土地复垦技术简介 第九节 矸石山复垦技术 第十节 土地复垦与采矿工艺相结合的技术措施
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第一节 概述
一、矿区土地破坏类型与特征