本文關(guān)鍵詞：小打鵝尾礦庫壩體固結(jié)沉降試驗與數(shù)值模擬

  更多相關(guān)文章： 尾礦 滲透特性 固結(jié)特性 壩體沉降 礦山安全

【摘要】：本文以四川拉拉銅礦小打鵝尾礦庫為工程案例。首先從庫內(nèi)采取尾礦樣,按照《土工試驗標準》,利用固結(jié)儀、三軸儀等設(shè)備,針對不同壓力下、不同類尾礦樣進行室內(nèi)試驗測試,獲得尾礦的物理力學性質(zhì)和固結(jié)特性。隨后,通過室內(nèi)堆壩模型試驗,得到該尾礦庫堆積到設(shè)計壩高時,壩體在不同工況條件下的結(jié)構(gòu)組成和浸潤線埋深及變化規(guī)律。最后,利用工程上常用的固結(jié)系數(shù)沉降方法和數(shù)值模擬法(SIGMA/W軟件),分析了小打鵝尾礦庫尾礦壩堆積過程中的固結(jié)沉降特性以及孔隙水壓力變化規(guī)律等。論文的主要研究工作和取得的成果如下:(1)通過室內(nèi)土工試驗,獲得尾礦的滲透系數(shù)與孔隙比之間呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系。隨著固結(jié)過程,孔隙比減小,尾礦的滲透系數(shù)出現(xiàn)大幅減小,但當孔隙比減小到一個閾值時,滲透系數(shù)趨于穩(wěn)定。(2)介紹了一維固結(jié)理論和工程上常用的兩種計算固結(jié)系數(shù)的方法。同時,對三類尾礦樣進行了固結(jié)試驗,研究了三類尾礦樣的固結(jié)系數(shù)受固結(jié)壓力影響的變化規(guī)律,獲得了固結(jié)系數(shù)與固結(jié)壓力之間的關(guān)系曲線及定量關(guān)系式。(3)通過室內(nèi)堆壩模型試驗,模擬了小打鵝尾礦庫堆壩過程,得到該尾礦庫達到設(shè)計壩高時,壩體結(jié)構(gòu)組成、浸潤線埋深等規(guī)律。(4)利用本文推導的變固結(jié)系數(shù)與應(yīng)力之間的關(guān)系式,研究了尾礦壩整體固結(jié)沉降隨時間變化的規(guī)律,結(jié)果表明,壩體堆積越高,施工后累計沉降量越大,從子壩沿干灘面往庫尾方向、壩體沉降逐漸減少。利用數(shù)值軟件SIGMA/W模擬分析了尾礦庫達到設(shè)計壩后、20年時間內(nèi)壩體固結(jié)沉降變化規(guī)律,研究成果可為尾礦庫的安全生產(chǎn)管理提供技術(shù)支撐。
【關(guān)鍵詞】：尾礦 滲透特性 固結(jié)特性 壩體沉降 礦山安全
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD926.4
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 土的固結(jié)研究10-11
• 1.2.2 土的沉降研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 研究的目的意義和主要內(nèi)容與技術(shù)路線12-15
• 1.3.1 研究的目的和意義12-13
• 1.3.2 研究內(nèi)容13-14
• 1.3.3 研究方法及技術(shù)路線14-15
• 2 小打鵝尾礦庫工程概況15-23
• 2.1 尾礦庫15-18
• 2.1.1 尾礦庫類別15-17
• 2.1.2 尾礦庫等別及其構(gòu)筑物17-18
• 2.2 尾礦庫災(zāi)害風險18
• 2.3 小打鵝尾礦庫工程概況18-23
• 2.3.1 小打鵝尾礦庫設(shè)計概況18-19
• 2.3.2 地形地貌條件19-20
• 2.3.3 氣象與水文20
• 2.3.4 區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地層20-21
• 2.3.5 小打鵝尾礦庫運行現(xiàn)狀21-23
• 3 尾礦樣的物理力學性質(zhì)試驗23-35
• 3.1 概述23
• 3.2 顆分試驗23-28
• 3.2.1 尾礦顆粒級配試驗24-26
• 3.2.2 尾礦塑性指數(shù)試驗26-28
• 3.3 尾礦樣的抗剪強度三軸試驗28-31
• 3.3.1 試驗儀器28-30
• 3.3.2 試驗方法與結(jié)果30-31
• 3.4 尾礦樣的滲透性試驗31-34
• 3.4.1 不同固結(jié)應(yīng)力下尾礦滲透系數(shù)試驗結(jié)果31-32
• 3.4.2 尾礦滲透系數(shù)與孔隙比之間的關(guān)系研究32-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 4 尾礦固結(jié)試驗35-47
• 4.1 土的固結(jié)沉降簡介35
• 4.2 土的固結(jié)理論及固結(jié)系數(shù)計算方法35-40
• 4.2.1 土的固結(jié)理論35-38
• 4.2.2 固結(jié)系數(shù)求解方法38-40
• 4.3 不同類尾礦固結(jié)試驗研究40-44
• 4.3.1 試驗儀器及式樣制備40-41
• 4.3.2 不同固結(jié)應(yīng)力下固結(jié)試驗結(jié)果41-44
• 4.4 小結(jié)44-47
• 5 小打鵝尾礦庫堆壩物理模型試驗47-62
• 5.1 物理模型試驗概述47-48
• 5.2 尾礦庫堆壩模型試驗48-53
• 5.2.1 庫區(qū)山地模型與測量系統(tǒng)48-50
• 5.2.2 試驗材料50
• 5.2.3 試驗過程50-53
• 5.3 試驗結(jié)果及分析53-60
• 5.3.1 灘面坡度變化規(guī)律53-55
• 5.3.2 庫區(qū)顆粒分布規(guī)律55-57
• 5.3.3 壩體浸潤線變化規(guī)律57-60
• 5.4 本章小結(jié)60-62
• 6 小打鵝尾礦庫壩體固結(jié)沉降研究62-77
• 6.1 尾礦壩固結(jié)沉降計算62-66
• 6.1.1 計算模型建立62-63
• 6.1.2 子壩及庫內(nèi)沉降計算結(jié)果及分析63-66
• 6.2 壩體沉降數(shù)值模擬分析66-73
• 6.2.1 SIGMA/W限元分析軟件66
• 6.2.2 幾何模型與計算參數(shù)66-67
• 6.2.3 邊界條件與幾何劃分67
• 6.2.4 尾礦壩應(yīng)力變形數(shù)值計算結(jié)果67-73
• 6.3 數(shù)值模擬壩體沉降分析73-76
• 6.3.1 不同壩高沉降對比分析73-74
• 6.3.2 庫內(nèi)沉降分析74-76
• 6.4 本章小結(jié)76-77
• 7 結(jié)論與展望77-79
• 7.1 結(jié)論77-78
• 7.2 展望78-79
• 致謝79-81
• 參考文獻81-85
• 附錄85
• A. 作者在攻讀學位期間發(fā)表的論文目錄85
• B. 作者在攻讀學位期間參加的科研項目85
• C. 作者在攻讀學位期間獲得獎勵85

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳偉志;蔣關(guān)魯;王智猛;李安洪;;分級連續(xù)加載條件下原狀膨脹土固結(jié)變形研究[J];巖土力學;2014年03期

2 張先偉;孔令偉;郭愛國;拓勇飛;;強結(jié)構(gòu)性對湛江黏土地區(qū)CPTU原位測定結(jié)果的影響[J];工程力學;2013年02期

3 徐海洋;周志芳;高宗旗;;地面沉降過程中固結(jié)系數(shù)的試驗研究[J];巖土工程學報;2011年12期

4 李青石;李庶林;陳際經(jīng);;試論尾礦庫安全監(jiān)測的現(xiàn)狀及前景[J];中國地質(zhì)災(zāi)害與防治學報;2011年01期

5 劉明生;藍蓉;;小打鵝尾礦庫排洪設(shè)施的優(yōu)化設(shè)計[J];有色金屬設(shè)計;2010年03期

6 祝劉文;;海相飽和軟土固結(jié)特性的研究[J];港工技術(shù);2010年04期

7 梅國棟;王云海;;我國尾礦庫事故統(tǒng)計分析與對策研究[J];中國安全生產(chǎn)科學技術(shù);2010年03期

8 張明;趙有明;龔鐳;胡榮華;;深圳灣新吹填超軟土固結(jié)系數(shù)的試驗研究[J];巖石力學與工程學報;2010年S1期

9 董志良;陳平山;莫海鴻;張功新;;真空預(yù)壓下軟土滲透系數(shù)對固結(jié)的影響[J];巖土力學;2010年05期

10 樊躍武;信文山;周志廣;;鐵嶺柴河1~#尾礦壩數(shù)值模擬及其穩(wěn)定性分析[J];地質(zhì)論評;2009年06期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 趙Pr聰;土質(zhì)邊坡降雨離心模型試驗研究[D];西南交通大學;2014年

2 朱寧;金河礦業(yè)公司勐橋鐵礦李子菁尾礦庫潰壩狀態(tài)數(shù)值模擬研究[D];昆明理工大學;2014年

3 劉玄釗;某礦山尾礦壩毛細水上升試驗及其對尾礦壩穩(wěn)定性的影響研究[D];南華大學;2013年

4 霍紫瑋;尾礦壩潰決的數(shù)值模擬及應(yīng)用研究[D];石家莊鐵道大學;2012年

5 鮑瑞雪;基于FLUENT軟件的金屬礦尾礦庫污染模擬研究[D];中南大學;2012年

6 李慧謙;尾礦庫堆壩試驗研究及穩(wěn)定性分析[D];重慶大學;2008年

7 張建軍;某尾礦壩污染物遷移的數(shù)值模擬研究[D];西安理工大學;2007年

8 余果;細粒尾礦堆積壩模型試驗及數(shù)值模擬[D];重慶大學;2005年

9 呂庭剛;尾礦庫安全現(xiàn)狀綜合評價[D];昆明理工大學;2005年

，

本文編號：872417