Использование армогрунтовых конструкций для создания элементов транспортной инфраструктуры ГОКов
Д.В. Оленичев, ООО «Габионы Маккаферри СНГ»
Использование армогрунтовых конструкций для создания элементов транспортной инфраструктуры ГОКов
Компания «Маккаферри» – мировой лидер по разработке комплексных решений в области инженерной защиты территорий. Более 130 лет компания специализируется на возведении подпорных стен, армированных крутых откосов и насыпей, устройстве дренажных систем, защите от осыпей и камнепадов, армировании дорожного полотна, речном и морском берегоукреплении. Для горной промышленности компания предлагает системы защиты от обрушения пород при устройстве карьеров и подземных рудников, армогрунтовые конструкции, устройство хвостохранилищ и шламохранилищ, укрепление подъездных дорог к месторождениям, укрепление и изменение русел рек, комплексные экологические решения.
В 2014 году компания «Маккаферри» отмечает 20-летний юбилей присутствия на рынке в России и странах СНГ.
Об инновационных продуктах и инженерных решениях, обеспечивающих снижение угрозы камнепадов, эрозионного разрушения массивов под воздействием сточных и паводковых вод, стабилизацию откосов карьеров, отвалов и техногенных месторождений, укрепление подземных выработок, было рассказано в статье журнала «Горная Промышленность» №2 (108) за 2013 год. Настоящая статья посвященна технологии сооружения подпорной стены дробильного комплекса на основе армогрунтовой системы «Террамеш» в условиях нового российского ГОКа «Михеевский».
Михеевское месторождение медно-сульфидных руд – одно из крупнейших медных месторождений в России, расположено в Челябинской области. Международной независимой аналитической консультационной группой CRU месторождение включено в список 50 крупнейших медных месторождений мира. Эксплуатационные запасы руды на месторождении достигают 400 млн т.
Медно-порфировые руды Михеевского месторождения содержат медь, золото, серебро. Содержание металлов в руде низкое, поэтому для обеспечения рентабельного их извлечения требуются большие объемы ее переработки. Строительство горно-обогатительного комбината «Михеевский» – отнесено к проекту федерального значения, а комбинат стал самым крупным из построенных «с нуля» на постсоветском пространстве. В ходе строительства ГОКа «Михеевский», при устройстве площадок подъезда большегрузных карьерных самосвалов к приемному бункеру дробильной установки, возникла необходимость возведения подпорных стен высотой 30 м. Значительная высота сооружения, а также высокая нагрузка, передаваемая гружеными самосвалами полной массой до 330 т (Komatsu 730), потребовали изыскать оптимальную конструкцию из новых современных материалов. Классическое же решение с применением железобетонных технологий обуславливалось большими трудозатратами и в конечном итоге имело высокую стоимость.
Альтернативное архитектурно-планировочное и строительное решение конструкции подпорной стены поступило от компании ООО «Габионы Маккаферри СНГ». Обладая значительным опытом в области геотехнических сооружений с применением габионных технологий, специалистами компании «Габионы Маккаферри СНГ» был предложен собственный проект устройства подпорной стены высотой 30 м на объекте «Михеевский ГОК. Открытый рудник».
В качестве базового конструктивного решения для устройства подпорной стены была принята армогрунтовая система «Террамеш», которая представляет собой модульную конструкцию армирования грунта, используемую для крепления неустойчивых массивов грунта взамен традиционных гравитационных стен для крепления склонов и откосов насыпей. При формировании конструкций модули системы «Террамеш» располагаются слоями. Шаг армирования определяется в соответствии с расчетным обоснованием и обеспечивает устойчивость массива грунта.
На стадии предварительного проектирования было подобрано оптимальное плановое положение подпорной стены, которое в полной мере обеспечило габаритные размеры площадки на верхних ее отметках, также оно учитывало индивидуальные особенности системы «Террамеш», а именно угол наклона лицевой грани.
Конструкция подпорной стены в районе дробильной установки представляет собой армогрунтовую насыпь, состоящую из 3-х блоков, высотой по 10 м каждый и разделенных двумя промежуточными бермами шириной по 2 м. В основании нижнего блока, а также для надежного примыкания к скальному массиву в торцах стены по всей высоте предусмотрены железобетонные блоки.
Переменная по высоте конструкция подпорной стены включает следующие элементы: на высоте от 0 до 4 м – блоки системы «Террамеш» 6*2*0,5 м, георешетку Paralink 500 L = 14 м; на высоте от 4 до 10 м – блоки системы «Террамеш» 6*2*1 м, георешетку Paralink 500 L = 20 м; на высоте от 10 до 30 м блоки системы «Террамеш» 6*2*1 м, георешетку Paragrid 200 L = 20 м.
Данные параметры подпорной стены были получены на основе расчетов общей и внутренней устойчивости в специализированном программном комплексе MACSTARS W по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Осложняющим и доминирующим фактором при расчетах несущих параметров армогрунтовой насыпи была нагрузка от гружёного самосвала общей массой 330 т (Komatsu 730).
В процессе строительства южной подпорной стены (ПС2), когда высота сооружения имела относительную отметку +22 м, в Челябинской области прошел аномальный ливень, при котором уровень воды в котловане у основания стенки поднялся до относительной отметки +4 м. Контрольные измерения горизонтальных и вертикальных перемещений во время и после откачки воды из основания сооружения показали, что деформации стены находятся в допустимых пределах.
Таким образом, несмотря на форс-мажорное природное событие – аномальный ливень, прошедший во время строительства подпорной стены, прочность конструкции в целом не была нарушена. По итоговой оценке экспертов, применение армогрунтовой системы «Террамеш» для сооружения подпорной стены дробильного комплекса Михеевского ГОКа в 2.5 раза экономичнее, чем из стандартных железобетонных элементов. Строительство объекта субподрядчиком ООО «Геокам» было проведено в сжатые сроки – с июня по ноябрь 2013 г. На сооружение армогрунтовой насыпи для подпорной стены было израсходовано:
- георешетка Paragrid 200 – 34 070 м2;
- георешетка Paralink 500 – 9155 м2;
- система «Террамеш» 6*2*1 – 977 шт.;
- система «Террамеш» 6*2*0,5 – 354 шт.
К несомненному и бесспорному достоинству технологии сооружения армогрунтовых насыпей следует отнести возможность максимального использования местных строительных материалов (из попутно извлекаемых скальных пород) и тем самым свести к минимуму объемы дорогостоящих конструкций из монолитного железобетона.
