本文關(guān)鍵詞： 排土場(chǎng) 土石混合體 強(qiáng)度重構(gòu) 時(shí)效特性 力學(xué)實(shí)驗(yàn) 穩(wěn)定性分析　出處：《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)》2017年博士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】：論文基于時(shí)效邊坡理論,綜合運(yùn)用固結(jié)理論、摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則、極限平衡理論等方法對(duì)露天礦排土場(chǎng)巖、土剝離物集中混合堆載所產(chǎn)生的重構(gòu)膠結(jié)特性進(jìn)行研究。取得了以下成果:(1)基于推剪、壓剪試驗(yàn)兩種原位實(shí)驗(yàn)的技術(shù)特征,提出了土石混合體原位剪切改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。根據(jù)壓縮理論和堆載體的換算重力,建立了土石混合體的沉降量計(jì)算公式;根據(jù)孔隙度變化模型建立土石混合體有效抗剪強(qiáng)度的表達(dá)式。(2)根據(jù)土石混合體強(qiáng)度重構(gòu)的影響因素,建立了相應(yīng)的影響因素結(jié)構(gòu)體系,基于摩爾-庫(kù)倫準(zhǔn)則建立了土石混合體抗剪強(qiáng)度表達(dá)式,并結(jié)合剪切破壞模型,描述了土石混合體基本的破壞形式。通過(guò)重構(gòu)實(shí)驗(yàn)揭示了重構(gòu)壓力、重構(gòu)時(shí)間這兩個(gè)關(guān)鍵因素與土石混合體抗剪強(qiáng)度參數(shù)的關(guān)系,重構(gòu)壓力的增長(zhǎng)造成土石混合體平均黏聚力呈二次函數(shù)規(guī)律增長(zhǎng),重構(gòu)時(shí)間增長(zhǎng)造成土石混合體黏聚力呈對(duì)數(shù)規(guī)律遞減。(3)根據(jù)土石混合體中塊石的尺寸效應(yīng)和分布密度,建立了排土場(chǎng)中的大塊出現(xiàn)剪切破壞和滾動(dòng)失穩(wěn)兩種破壞模式的力學(xué)方程�；跇O限平衡理論,給出了排土場(chǎng)圓弧滑坡的穩(wěn)定系數(shù)的修正計(jì)算公式,并采用數(shù)值模擬方法進(jìn)行了不同大塊分布條件下的穩(wěn)定性評(píng)價(jià),揭示了塊度比和大塊分布的密集度這兩個(gè)因素對(duì)于土石混合體邊坡穩(wěn)定性的影響規(guī)律�；谂磐翀�(chǎng)的作業(yè)程序和不同層位土石混合體力學(xué)強(qiáng)度的分布規(guī)律,分別進(jìn)行了多層平行推進(jìn)排土和逐層排土這兩種方案的邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià),得到了動(dòng)態(tài)排土過(guò)程中的穩(wěn)定性變化規(guī)律。(4)根據(jù)龍橋排土場(chǎng)基底的傾斜結(jié)構(gòu)建立力學(xué)模型,并給出了基底滿(mǎn)足“自鎖”條件的判別條件。龍橋排土場(chǎng)下部和上部基底滿(mǎn)足“自鎖”條件;而“中部”區(qū)域基底處于解鎖狀態(tài),而且下部排土場(chǎng)所提供的有效抗滑力大于中部排土場(chǎng)的剩余下滑力,排土場(chǎng)基底滿(mǎn)足穩(wěn)定條件。采用極限平衡和有限元兩種分析方法分別對(duì)排土場(chǎng)的二維和三維穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),得到了排土場(chǎng)穩(wěn)定系數(shù)隨著高度增大不斷降低,并且下降的速度逐漸變慢。
[Abstract]:Based on the time-dependent slope theory, the paper synthetically applies consolidation theory, Moll-Coulomb criterion and limit equilibrium theory to the treatment of open-pit dump rock. In this paper, the characteristics of reconstituted cementing produced by concentrated mixed surcharge of soil peels are studied. The following results are obtained: 1) based on the technical characteristics of two in-situ experiments, the push-shear test and the compression-shear test, According to the compression theory and the conversion gravity of the pile carrier, the formula for calculating the settlement of the soil-rock mixture is established. According to the porosity variation model, the expression of effective shear strength of soil-rock mixture is established. (2) according to the influencing factors of strength reconstruction of soil-rock mixture, the corresponding structural system of influencing factors is established. Based on the Moorn-Coulomb criterion, the expression of shear strength of soil-rock mixture is established, and the basic failure mode of soil-rock mixture is described in combination with the shear failure model. The reconstruction pressure is revealed by the reconstruction experiment. The relationship between the two key factors of reconstruction time and the shear strength parameters of soil-rock mixture is discussed. The increase of reconstruction pressure results in the increase of the average cohesive force of soil-rock mixture with quadratic function law. According to the size effect and distribution density of block in soil-rock mixture, the cohesive force of soil-rock mixture decreases in logarithmic law with the increase of reconstruction time. The mechanical equations of shear failure and rolling instability of large blocks in the dump are established. Based on the limit equilibrium theory, a modified formula for calculating the stability coefficient of the circular landslide in the dump is given. The numerical simulation method is used to evaluate the stability of different bulk distribution conditions. The effects of block ratio and bulk distribution on the stability of soil-rock mixed slope are revealed. Based on the operation procedure of dump site and the distribution law of mechanical strength of different layers of soil-rock mixture, the influence of the two factors on the stability of soil-rock mixture is discussed. The slope stability evaluation of the two schemes of multi-layer parallel propulsion dump and layer by layer dump is carried out, and the law of stability variation in the process of dynamic dumping is obtained. (4) according to the inclined structure of the foundation of Longqiao dump, the mechanical model is established. At the same time, the conditions of judging the basement satisfying the condition of "self-locking" are given. The lower and upper substrates of Longqiao dump meet the condition of "self-locking", while the basement of "middle" region is in the state of unlocking. Moreover, the effective slide resistance provided by the lower dump is greater than the remaining sliding force of the central dump. The two dimensional and three dimensional stability of the dump is evaluated by the limit equilibrium method and the finite element analysis method, and the stability coefficient of the dump decreases with the increase of the height. And the rate of decline is slowing down.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TD824.8

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本文編號(hào)：1503090