【摘 要】
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尾矿库边坡的稳定性分析是岩土工程中的焦点问题之一。通过对尾矿库边坡的稳定性详细研究,发现很多因素能够影响尾矿库边坡稳定性的,其中考虑渗流场应力场耦合作用以及渗流对
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尾矿库边坡的稳定性分析是岩土工程中的焦点问题之一。通过对尾矿库边坡的稳定性详细研究,发现很多因素能够影响尾矿库边坡稳定性的,其中考虑渗流场应力场耦合作用以及渗流对蚀变带弱化作用无疑是影响其稳定性的重要原因。本文以三山岛金矿仓上露天坑尾矿库边坡工程为例,以典型的渗流作用为主要线索,通过现场试验以及室内试验,对三山岛金矿仓上露天坑尾矿库边坡在考虑渗流作用下蚀变带的弱化情况下稳定性进行研究。主要研究内容和结果如下:(1)通过对三山岛尾矿库边坡现场勘探、对蚀变带岩石取样、相关试验等一系列测试,详细系统分析尾矿库边坡内的蚀变带岩石的密度、孔隙率、三轴压缩强度等物理力学性质。(2)介绍渗流场与应力场耦合的基本理论知识,对考虑渗流情况下的方程进行推导,得到在渗流作用下有限元方程的定解。考虑渗流场与应力场的情况下,建立相关有限元模型,同时给出模型求解的步骤。(3)基于ABAQUS的程序语言,对模型在渗流作用下的初始孔压力进行设置,通过渗流条件下的孔压云图结果,可以得到尾矿库边坡内部的浸润线位置云图,与工程勘探的浸润线位置进行比较,结果其位置大致相同,说明数值模拟中的岩石的物理参数取值、边界条件的设置是符合实际工程的以及ABAQUS对尾矿库边坡进行渗流分析的可靠性。(4)在渗流条件下,运用ABAQUS对尾矿库边坡487剖面和503剖面进行应力场与渗流场作用进行数值模拟分析,研究孔隙水压力、有效应力、位移变化与时间的关系;同时,与不考虑渗流条件下,应力值、位移值、塑性区以及安全系数进行比较,发现在是否考虑渗流作用时数值存在很大的不同。(5)针对三山岛金矿仓上露天坑尾矿库边坡的地质状况,建立和实施专业化监测体系。主要包括边坡位移监测、边坡地表裂缝监测、深部位移监测、水位变化监测等。同时,详细介绍边坡监测内容和方法、监测仪器与工作原理,以及对边坡现场监测的实施。通过位移监测结果来看,在考虑渗流作用下ABAQUS结果与实际的结果更加接近,说明考虑渗流作用下的尾矿坝分析更加合理。
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