基于渗流理论的尾矿坝坝体稳定性分析研究

尾矿坝安全现状令人堪忧,尤其以渗流引起的坝体失稳事件屡屡出现,为了获取尾矿坝因渗流引起失稳的相关技术参数,对尾矿坝坝体稳定性进行了分析研究;在总结尾矿坝溃坝原因的基础上,分析了浸润线的影响因素并给出了计算方法,以山东玲珑尾矿坝为例,采用瑞典圆弧法和毕肖普法,对尾矿坝的整体稳定性进行计算;得到了玲珑尾矿坝相关的力学参数及计算成果,并从设计和管理两个方面讨论了尾矿坝安全稳定的防范措施;分析结果对于尾矿坝今后的设计和安全监测管理有重要的借鉴意义。  

某尾矿坝三维有限元渗流分析

利用大型有限元软件SEEP-3D对某尾矿坝进行渗流稳定性计算,分别得出有无水平排渗管两种工况下的浸润面和水头等势线,并对此进行对比分析。计算结果表明,此尾矿坝在无任何排渗设施的情况下浸润面在坝坡溢流,而在加设水平排渗管后,浸润面明显下降到坝面以下,处于安全状态,故建议加设排渗设施。  

虹吸井子结构法在尾矿坝复杂渗流场求解中的应用

针对尾矿坝特有的防渗排水措施(如虹吸井、导渗盲沟、辐射井等)通常难以精细模拟其排水效果和整体三维渗流场,提出一种适合求解布置有复杂排水系统的尾矿坝三维渗流场的虹吸井子结构法。以某尾矿坝为例,采用虹吸井子结构法对尾矿坝三维渗流场进行有限元数值模拟分析,研究虹吸井和导渗盲沟联合作用的防渗效果以及虹吸井部分失效对渗流场的影响,为尾矿坝复杂排水系统的设计提供理论支持。  

尾矿库溃坝研究综述

尾矿库溃坝研究主要包括尾矿坝坝体失稳和泥石流的演进两部分.首先对尾矿库坝体失稳原因、机理和计算模型进行了综述,目前尾矿坝失稳计算模型研究主要集中在尾矿坝静力抗滑稳定和地震作用下尾矿砂的液化判别,而对渗透变形和洪水漫顶导致的尾矿坝渐近失稳模型研究较少,同时对地震作用下尾矿砂液化后流滑变形稳定分析的研究也较少;其次,对尾矿坝失稳后泥石流的物理性质、流变模型、演进计算模型进行了综述,目前尾矿库溃坝泥石流演进计算模型中存在大量的假设,包括对溃坝范围、溃坝过程、溃口大小的假设等,这对泥石流演进分析带来一定的偏差.总之,尾矿库溃坝计算模型还不完善,需要借助土力学、水力学和泥沙动力学等学科的交叉进一步研究.  

陶家沟尾矿坝三维静力和动力稳定性分析

尾矿坝是金属矿山和非金属矿山重要的生产设施,同时又是重大的危险源,为了保证尾矿库的生产安全,需对尾矿库进行系统稳定性评价。采用邓肯-张模型对陶家沟尾矿坝进行了三维静力和动力有限元分析。得到坝坡的静力稳定最小安全系数为1.26,地震反应结束时的动力边坡稳定安全系数为1.16。分析结果表明,陶家沟尾矿坝在静力状态下是稳定的,在动力作用下尾矿坝的边坡仍然是稳定的,此研究可为尾矿坝施工设计提供参考。  

尾矿库溃坝模型设计及试验方法

在简要回顾前人有关模拟方法研究成果的基础上,分析了尾矿库溃坝及其模型试验的特点,理清了设计思路,提出了模型相似条件,然后以预备试验为依托,通过模型尾沙选择与要求、模型制作、测验手段等环节的研究,进一步论述了尾矿库溃坝模型的设计方法与试验方法。尾矿库溃坝模型设计应遵循水流重力相似、水流阻力相似、水流挟沙相似、尾沙悬移相似、河床变形相似及尾沙起动相似等条件;模型沙可选择容重适中、化学性质稳定的拟焦沙;模型试验的工作步骤:给出尾矿库最可能的溃坝方式及对下游影响最大的典型情况,确定尾矿库最终高程,选配合适的模型沙,设计溃坝模型,测出尾矿库溃坝坝址流量、水位过程线和冲沙率以及向下游的洪水演进情况,提出可行的下游保护方案、工程措施及综合防治对策,确定尾矿库最终堆积标高。  

震区加高扩容尾矿坝的渗流稳定分析

早期建设的尾矿坝大多已达到或接近最初设计高度而需要加高扩容,加高扩容后尾矿坝的渗流稳定是人们最为关心的问题。重点分析了尾矿坝与普通土坝的不同地震反应特征,采用简化的常量动态分布系数确定尾矿坝坝体的地震惯性力。详细给出了震区的一座拟加高扩容尾矿坝的渗流与稳定分析,并对该尾矿坝的加高扩容提出了建议。  

基于弹塑性理论的尾矿坝应力及变形研究

本文介绍了基于Mohr-Coulomb破坏准则的弹塑性模型的原理,结合某尾矿坝介绍了其建模分析过程,根据工程实际情况分析了其应力及变形计算结果的合理性.  

尾矿坝浸润线干滩监测预警值的计算

为了更全面的发挥尾矿坝在线监测系统的各项功能，需要给该系统提供各监测指标的预警值。其中浸润线和干滩预警值可以在渗流理论和极限平衡理论的基础上得出，其计算过程通过geo-studio2007的相关模块实现。采用SEEP/W模块计算出浸润线，根据SIGMA/W模块计算出原位应力，在SLOPE/W模块中计算出坝体的安全系数，将计算出的安全系数与标准值对比来判断是否需要预警，这是一个循环搜索的计算过程。安全系数的标准值通过《尾矿库安全技术规程》（AQ2006-2005）和《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）这两个文件来确定，各监测指标以三级预警为宜。通过该方法计算出的某五等尾矿坝的浸润线干滩预警值,目前使用效果良好。  

材料非饱和对尾矿库三维渗流影响分析

基于非饱和土渗流理论 ,针对云南省一尾矿库 ,采用M IDAS/GTS NX有限元分析软件建立了尾矿库三维渗流有限元模型 ,得到了正常工况和洪水工况下尾矿库浸润面位置和孔隙水压力分布规律.并在此基础上 ,将考虑材料非饱和特性渗流计算结果与不考虑材料非饱和特性渗流计算结果进行了对比分析 ,初步探讨了材料非饱和特性对尾矿库安全稳定运行的影响.结果显示 ,材料非饱和特性对尾矿库渗流规律的影响显著 ,不利于尾矿坝的安全稳定运行.