长历时降雨入渗对多台阶排土场边坡稳定性影响研究

降雨是边坡滑坡失稳的主要诱发因素之一。由多相土石混合料构成的人工排土场边坡因其滞水蓄水特性,在长历时降雨条件下极易发生滑坡事故。以充沛雨量地区某排土场为例,分析了长历时降雨造成现状单台阶高陡边坡临界失稳的原因。在此基础上,以经优化设计后的多台阶边坡为例,运用非饱和土力学方法,开展长历时降雨条件下瞬态渗流场演化规律及其对边坡稳定性影响研究。研究结果表明,长历时降雨条件下,单台阶浅层滑坡较深层滑坡更易发生失稳,下部台阶边坡受降雨影响的程度较上部台阶更大,停雨阶段各台阶边坡稳定性恢复速率相对较缓。优化控制排土段高和坡度、修建截排水设施等可有效维护排土场边坡的稳定性。     

尾矿库框架式排水井拱板管理现状及结构安全提升措施

尾矿库框架式排水井拱板事故频发,极大地影响了矿山企业的正常生产。在全面分析拱板在施工、安装及运行等环节安全隐患的基础上,对现有监管措施进行总结。在此基础上,从结构安全角度,针对现行拱板所存在的受力模型易改变、承载能力偏低、易松动脱落、易引发立柱继发垮塌等结构弱点,提出拱板结构安全升级的一系列措施,可为框架式排水井安全管理提供有益支撑。     

废石中线法尾矿坝三维渗流特性分析

针对复杂地形条件下废石中线法尾矿坝的特点,采用饱和-非饱和三维有限元渗流分析方法,对尾矿坝三维渗流场进行数值模拟,分析了渗流场的分布规律,研究表明:复杂地形条件下,尾矿坝渗流场具有明显的三维分布特征,废石中线法尾矿坝具有浸润线低、渗透稳定性好等特点,对坝体抗震稳定性有利。研究成果可为类似工程的研究及设计提供参考。     

降雨条件下超高单台阶排土边坡稳定性分析

以国内某80m高单台阶排土场边坡为例,采用饱和-非饱和渗流有限单元法,对长历时降雨过程中及停雨后一段时间内边坡瞬态渗流场变化规律进行研究,分析了随降雨历时的边坡稳定性瞬态变化规律。结果表明,对于超高单台阶排土边坡,降雨过程主要影响表层一定范围内渗流场及稳定性,降雨过程中边坡失稳受浅层滑动破坏控制。研究成果可为多雨地区长期降雨过程中的超高单台阶排土场研究设计提供参考。     

长历时降雨对高陡边坡排土场渗流影响分析及稳定性研究

高台阶排土工艺使得排土场呈现高陡边坡趋势,降雨则是诱发高陡边坡滑动的一个重要因素。以某多雨地区高陡边坡排土场为例,开展了长历时降雨条件下渗流演化规律及稳定性影响分析。研究表明：排土场堆积高度越大,降雨对内部孔隙水压力分布的影响越小;排土场稳定性在不同降雨时期受深层和浅层2种不同的滑动方式控制;降雨引起抗滑稳定系数的降低速率大于停雨后安全系数的升高速率。     

基于ANSYS的拱坝等效应力计算及图形显示

针对有限元软件ANSYS拱坝等效应力计算中存在的问题,以及结果不能在ANSYS后处理模块中直接进行图形显示,利用ANSYS参数化设计语言阐述了等效应力过程中坐标系设置、沿路径积分、夹角求解等关键问题的解决方法,同时采用单元转化及结点输出列表修改的方法,在ANSYS后处理模块中实现了拱坝坝面各结点有限元等效应力的计算和结果图形化显示的一体化.以某拱坝为例分析了有限元应力与等效应力在分布规律上的差异性,验证了方法的可行性.     

复杂地质环境条件下尾矿库防渗方案比选研究

尾矿库防渗方案的选择与所选库址的场地条件、工程地质、水文地质等因素密切相关。防渗方案与所选库址的地质环境条件不相适应,极易引发防渗失效事件。以处于复杂地质环境条件下某典型尾矿库防渗工程为例,在全面分析库区渗漏条件基础上,对该尾矿库开展多种防渗方案下的技术比选研究工作,主要得出如下结论:1)在判定该尾矿库无临谷渗漏,主要存在坝基渗漏及绕坝渗流的基础上,"垂直+水平防渗(部分)"方案最符合该尾矿库库区的地质环境条件;方案既保证垂直防渗系统的可靠性;同时利用辅助水平防渗措施,进一步减少入渗地基水量;2)该方案可延长坝基渗径,利于卵砾石层地基的渗流安全;3)由于堆排尾矿为铜尾矿,方案的实施也可满足安监总管一[2013]58号文中:"新建堆存重金属尾矿库的库底应硬化并防渗"的相关要求。     

排土场边坡区域稳定性及整体安全度分析研究

露天矿排土场边坡的安全受场址地形及地质条件、排土边界形态、堆置方式及排土物料特性等因素的综合影响,其稳定性呈现多区域多因素影响的空间效应。以国内某复杂条件下大型高排土场边坡为例,基于空间和平面数值分析相结合的方法,对排土场开展多区域下的边坡稳定性、滑坡失稳破坏机制及整体安全度等研究工作。研究结论表明:(1)特定地形、地质、边界及堆置方式下,排土场各区域空间稳定性差异较大,整体安全度受关键部位的局部稳定性控制;(2)排土体滑移失稳过程中,三维空间滑移体形态及特征明显;表现为排土体顶部下滑产生拉裂缝,底部剪出呈坡脚底鼓现象,对应于数值计算,则表现为边坡整体塑性区贯通,并发生坡脚位移突变;(3)排土场边坡整体安全度应以空间稳定性结果为准,与空间破坏区域相近区域下的平面安全度结果亦可近似反映排土场的整体安全度,其安全度结果约低于空间稳定性安全系数0.10~0.20。     

泥石流地质灾害易发区某尾矿库排洪设施的安全布置方案

我国尾矿库排洪设施常采用"井、塔、槽+洞、管、渠"的形式,该种排洪形式具有断面小、尺寸高、经济性好的优势;但在布置方式缺乏安全度的情况下,当遭遇地质灾害影响时其结构抵抗能力较差,排泄能力减弱,易发生结构损毁或行洪於堵事故,从而严重影响尾矿坝的整体安全;在地质灾害易发区,安全、科学、合理地布置排洪设施显得十分关键。以处于泥石流相对易发区的某典型尾矿库为案例,在全面调查库区地质灾害规模的基础上,分析沟谷泥石流的发育特征及其对主体工程的危害程度;采用排洪系统双进口方案并整体避让泥石流沟谷危险区范围布置的方法以增大系统安全度,并经模型试验验证了布置方式的可靠性;在此基础上,充分利用尾矿库调洪库容,容纳一次泥石流固体总量以保证尾矿库防洪安全;设置了泥石流停淤场及拦挡设施,减小泥石流对库区的危害程度;建立库区泥石流在线监测系统,实现尾矿库安全运行实时监控;通过以上措施,形成了一套完善的适用于泥石流地质灾害易发区的排洪设施安全布置方案。     

基于三维有限差分法的小湾拱坝施工步模拟及极限承载分析

为深入研究高拱坝的破坏机制及安全度,有必要对小湾拱坝这一典型工程的极限承载能力进行重点分析。基于 FLAC3D显式有限差分算法,精确模拟小湾拱坝分步施工的全过程;在此基础上利用超载法和强度储备系数法,基于带拉破坏Drucker-Prager和Mohr-Coulomb两种准则,对比分析探讨高拱坝在极限承载过程中破坏机制及其渐进破坏模式;结合破坏区的具体形态,联合采用塑性区贯通、位移突变等方法,评价其整体安全度;分析两准则下高拱坝安全度存在显著差异的原因,指出在评价拱坝的极限承载力方面 Mohr-Coulomb 准则要优于Drucker-Prager准则;最后,还对材料参数剪胀角、抗拉强度进行了敏感性分析,从中得到一些有益的结论。