Ведомственные строительные нормы ВСН 291-72*/ММСС СССР "Инструкция по проектированию гидроотвалов из глинистых грунтов и прогнозированию их состояния" (утв. Минмонтажспецстроем СССР 21 марта 1972 г.)

Настоящая инструкция предназначается для проектных и производственных организаций Минмонтажспецстроя СССР, осуществлявших земляные работы способом гидромеханизации.

В инструкции рассматриваются вопросы проектирования гидроотвалов из связных грунтов и прогнозирования их состояния. При этом общие для всех видов намываемых сооружений требования, содержащиеся в СНиП II-53-73 и СНиП III-Б.2-62, в настоящую инструкцию не включены.

Инструкция разработана Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидромеханизации, санитарно-технических и специальных строительных работ (ВНИИГС) и трестом Гидромеханизация Минмонтажспецстроя СССР на основе обобщения материалов исследований, опыта проектирования и возведения гидроотвалов, а также литературных данных об исследованиях намывных плотин, шламохранилищ, золо- и гидроотвалов и представляет собой дополненное и переработанное издание "Временных указаний по проектированию гидроотвалов из глинистых грунтов и прогнозированию их состояния" ВСН 291-72/ММСС СССР.

1. Общие положения

Область применения

1.1. Настоящая инструкция распространяется на проектирование гидроотвалов из вскрышных песчано-глинистых грунтов месторождений полезных ископаемых.

Примечание. Настоящая инструкция не распространяется на гидроотвалы, сооружаемые в сейсмических районах и на Крайнем Севере, а также на период работ с минимальной среднесуточной температурой ниже 0°С.

1.2. В инструкции принято, что усредненный гранулометрический состав карьерного грунта, намываемого в отвал, содержит до 70% глинистых и пылеватых фракций диаметром менее 0,05 мм. При содержании этих фракций свыше 70% гидроотвалы относятся к наливному типу и в настоящей инструкции не рассматриваются.

Отвалы намывают послойно (с эстакад высотой до 2,5-3,5 м). Средняя мощность намытого слоя 0,3-0,9 м, средний удельный расход пульпы при ее распределительном выпуске в начале откоса 3-10 л/с.

Основные определения и терминология

1.3. При проектировании гидроотвалов следует придерживаться такой терминологии.

Гидроотвал - специальное намывное сооружение, образованное при складировании вскрышных пород месторождений полезных ископаемых и предназначенное для приема пульпы, аккумулирования грунта, осветления и накопления отработанной воды с использованием ее в системе оборотного водоснабжения. Гидроотвал состоит из трех зон с различным гранулометрическим составом намытого грунта: упорной призмы, промежуточной и центральной зон.

Упорная призма - наружная упорная часть гидроотвала, образуемая в результате надводного намыва и ограниченная с внешней стороны дамбами обвалования, слагается в основном песчаным и супесчаным грунтом.

Промежуточная (переходная) зона - область между упорной призмой и центральной зоной. Размеры промежуточной зоны определяются пределами колебания уреза воды в отстойном прудке. В промежуточной зоне откладываются более мелкие фракции, чем в упорной призме.

Центральная зона - область осаждения под водой пылевато-глинистых частиц. Размеры этой зоны определяются площадью отстойного прудка с минимальными пределами блуждания уреза воды.

Дамба первичного обвалования - дамба, возводимая по контуру гидроотвала с целью образования емкости для прудка при намыве первого яруса.

Дамба обвалования - дамба, возводимая в процессе намыва гидроотвала по его контуру на каждом ярусе из намытого или привозного грунта.

Откос намыва - надводная и подводная поверхности намыва гидроотвала, ограниченная дамбой обвалования и центром прудка-отстойника.

Пляж - надводная поверхность гидроотвала, ограниченная дамбой обвалования и урезом воды прудка-отстойника.

Прудок-отстойник - емкость, в которой происходит осветление пульпы в результате осаждения мелких частиц грунта в процессе намыва. Прудок-отстойник обеспечивает оборотное водоснабжение.

Фронт намыва - общая ширина потоков пульпы, выпускаемой одновременно из отверстий распределительного пульпопровода на пляж гидроотвала. Проектная величина фронта намыва рассчитывается в зависимости от рода складируемых грунтов, производительности землесосной установки или земснаряда и от продолжительности намыва на данном участке.

Ярус намыва - слой намытого грунта, мощность которого определяется высотой эстакад и обвалования.

Пульпа (гидросмесь) - механическая смесь грунта с водой, транспортируемая из карьера в гидроотвал.

Консистенция пульпы - степень насыщения грунтом потока пульпы, определяемая отношением расхода грунта к расходу воды или гидросмеси. Различают массовую и объемную консистенцию пульпы.

Пульпопровод (пульповод) - система труб, по которой транспортируется гидросмесь.

Водосбросный колодец - устройство для приема осветленной воды и регулирования уровня воды в прудке-отстойнике.

Водосбросная труба - трубопровод для отвода осветленной воды из водосбросного колодца за пределы гидроотвала.

Интенсивность намыва - мощность намываемого слоя отвала (по высоте) в единицу времени, м/сутки.

Расчетные характеристики грунтов - численные значения геотехнических параметров грунтов (объемная масса скелета, угол внутреннего трения, сцепление и др.), при которых рассчитывается устойчивость откосов гидроотвала.

Типы гидроотвалов

1.4. Гидроотвалы в зависимости от рельефа местности подразделяются на типы (рис. 1):

А - овражные и балочные, создаваемые в оврагах или балках путем перегораживания их дамбами;

Б - равнинные, расположенные на местности ровной или с небольшим уклоном, огражденные со всех сторон дамбами;

В - косогорные, устраиваемые на косогорах, огражденные дамбами и частично рельефом местности;

Г - котловинные и котлованные, расположенные соответственно в местных понижениях (котловинах) и выемках отработанных карьеров.

В зависимости от высоты гидроотвалы делятся на низкие - менее 10 м, средние - 10-30, высокие - более 30 м.

1.5. В зависимости от степени ответственности, местных условий, высоты и интенсивности намыва гидроотвалы делятся на классы капитальности (табл. 1):

класс I - особо ответственные - средние и высокие, авария на которых сопряжена с катастрофическими последствиями для населенных пунктов и предприятий;

класс II - ответственные - средние и низкие, разрушение которых не может вызвать серьезных последствий для населенных пунктов;

класс III - малоответственные - низкие, расположенные в незастроенных местностях.

Примечание. Класс капитальности отдельных элементов гидроотвала (ограждающих дамб, водосбросных устройств и др.) определяют в соответствии со СНиП II-А, 3-62, СНиП II-50-74 и действующими техническими условиями на проектирование золоотвалов и хвостохранилищ.

Высота гидроотвала, м	Характер заселения местности в районе размещения гидроотвала	Класс капитальности гидроотвала
		благоприятные гидрометеорологические условия и равнинный рельеф местности при интенсивности намыва в месяц, м		неблагоприятные гидрометеорологические условия и пересеченный рельеф местности при интенсивности намыва в месяц, м
		<2	>2	<2	>2
>30	Независимо от заселенности	I	I	I	I
10-30	Заселенная	I	I	I	I
	Незаселенная	II	I	II	I
<10	Заселенная	III	II	II	II
	Незаселенная	III	III	III	III

Примечания. 1. Для гидроотвалов типа Г класс капитальности гидроотвалов следует снижать на единицу.

2. К районам с неблагоприятными гидрометеорологическими условиями следует относить зоны с выпадением осадков более 600 мм/г и нормой годового стока более 10 .