發(fā)布時間：2020-04-25 10:04

【摘要】：離子型稀土礦原地浸礦方法存在先天性缺陷,極易引發(fā)滑坡災害。為了提供一種能夠有效解決滑坡預警的方案,本文從稀土礦含水率、密度、粒徑級配、直剪強度、滲透系數(shù)等物理力學特性入手,用實驗的方法測定它們的值,一方面分析了其對邊坡穩(wěn)定性的影響,另一方面以此為基礎,創(chuàng)造性的建立了基于FIFC的水位預警模型和累積位移-時間滑坡預警模型,為邊坡在線監(jiān)測預警提供理論依據(jù)。論文完成的工作及取得的主要結論如下:(1)通過實驗測定了離子型稀土含水率、密度、粒徑級配、滲透系數(shù)、直剪強度。稀土礦的含水率和密度都與深度存在相關關系,其中含水率的值介于15%~25%,干密度的值介于1.1g/cm~3~1.2g/cm~3;稀土礦粒徑在0.05~0.5mm(大多為砂土)的含量約占80%,小于0.05mm(黏土顆粒)約占20%,因此稀土樣兼具黏性土和無黏性土的性質(zhì),由于土體的強度主要受粒徑級配控制,因此離子型稀土原地浸礦前后內(nèi)摩擦角波動不大,這為簡化水位預警模型提供了理論基礎;原狀土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為16.5kPa、27°,重塑土的粘聚力和內(nèi)摩擦角分別為14.14kPa、26°;測定出離子型稀土礦的滲透系數(shù)小于10~(-3)cm/s,屬弱滲透性,阻滯了溶浸液的滲流,增大了滑坡的風險。(2)用有效應力原理解釋了浸礦過程中水位上升導致稀土礦邊坡穩(wěn)定性降低機理,通過敏感性分析簡化了水位預警模型的影響因素,建立了不同坡度(35°、40°、45°)、不同粘聚力(18kPa、8kPa、4kPa)的FIFC滑坡預警模型,利用預警模型結合邊坡水位在線監(jiān)測,可實現(xiàn)稀土礦原地浸礦滑坡自動預警。(3)分析了滑坡變形過程中位移隨時間的變化規(guī)律,稀土礦滑坡變形過程中的累積位移-時間曲線存在類似于巖石蠕變過程的三階段,既初始變形階段、等速變形階段、加速變形階段,利用該性質(zhì)及大數(shù)據(jù)處理方法,建立了累積位移-時間滑坡預警模型。(4)通過對某稀土礦為期一年的原地浸礦注液試驗和位移監(jiān)測,借助位移得到速度、加速度,并以三者作為預警指標,對累積位移-時間滑坡預警模型進行了驗證,結果顯示初始變形階段的速度為0.15~0.3mm/h,等速變形階段的速度為-0.15~0.15mm/h,加速變形階段的速度和加速度是初始變形階段的3~10倍甚至更高,監(jiān)測過程中發(fā)出了5次黃色預警,1次橙色預警,1次紅色預警。該方法為建立離子型稀土礦在線監(jiān)測及滑坡預警系統(tǒng)提供了理論基礎。
【圖文】：

主要改變的是邊坡的浸潤線高度及土體的粘聚力、內(nèi)現(xiàn)有的研究成果，我們可以通過邊坡在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到邊坡的浸過土體的飽和非飽和狀況換算出土體的容重，唯有粘聚力和內(nèi)摩擦量，而這反應的正是土體的重要物理力學特性—抗剪強度。影響稀多，其不僅與土體本身的粒徑有關，還與孔隙結構密切相關。為了浸礦過程中的邊坡破壞力學機理并為建立相應的滑坡預警模型提供物理力學參數(shù)的基礎測試研究十分必要。土取樣試驗的稀土樣（下面簡稱土樣）取自江西定南縣開子],稀土區(qū)，該附型重稀土，且尚未實施原地浸礦，因此本次所取為天然未浸礦的樣的含水率和密度，便于回實驗室土的重塑和后續(xù)試驗開展，現(xiàn)場采配合環(huán)刀取4～7米全風化層原狀土樣16個Y01～Y16，每米4各樣，水分流失；同時將散狀土用內(nèi)置隔水層的土工袋收集包裹運回。

主要改變的是邊坡的浸潤線高度及土體的粘聚力、內(nèi)現(xiàn)有的研究成果，我們可以通過邊坡在線監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到邊坡的浸過土體的飽和非飽和狀況換算出土體的容重，唯有粘聚力和內(nèi)摩擦量，而這反應的正是土體的重要物理力學特性—抗剪強度。影響稀多，其不僅與土體本身的粒徑有關，還與孔隙結構密切相關。為了浸礦過程中的邊坡破壞力學機理并為建立相應的滑坡預警模型提供物理力學參數(shù)的基礎測試研究十分必要。土取樣試驗的稀土樣（下面簡稱土樣）取自江西定南縣開子],稀土區(qū)，該附型重稀土，且尚未實施原地浸礦，因此本次所取為天然未浸礦的樣的含水率和密度，便于回實驗室土的重塑和后續(xù)試驗開展，現(xiàn)場采配合環(huán)刀取4～7米全風化層原狀土樣16個Y01～Y16，，每米4各樣，水分流失；同時將散狀土用內(nèi)置隔水層的土工袋收集包裹運回。
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TD865;TF845

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本文編號：2640117