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。     

地震高烈度区尾矿坝抗震有限元分析

尾矿坝是矿山开采的重要设施,位于地震高烈度区的尾矿坝,其安全性极为重要。以郭家沟尾矿坝为例,对位于高烈度区的尾矿坝进行了抗震稳定性分析。通过建立三维有限元模型,对固定边界和粘弹性边界条件下的计算结果进行比较。结果表明:(1)在静力工况下,坝体沉降符合实际规律,变形值自上而下呈层状分布,库区顶部中间区域沉降量最大;(2)尾矿坝加速度响应随着坝高增高而增加,堆积坝顶部最大,呈现"上大下小"的特征;(3)位于高烈度区的郭家沟尾矿坝坝坡满足抗震稳定要求。研究成果为高烈度区尾矿坝抗震措施提供参考。     

地震作用下加高扩容尾矿库的动力稳定性研究

以周家沟尾矿库为工程背景构建二维数值模型,研究随着堆积坝坝顶标高的增大地震作用对 坝体稳定性影响。根据库区场地情况选用实测波ＥｌＣｅｎｔｒｏ波和Ｔａｆｔ地震波合成人工地震波时程对尾矿 库进行动力稳定性分析,分析了随着尾矿坝坝体加高时尾矿库的最大动剪应力分布、坝顶水平加速度反 应、尾矿库的残余变形及库区的液化区域变化趋势。结果表明随着坝体的加高,最大剪应力集中在坝顶 底部区域且随着坝体的加高由初期坝向坝顶方向扩展;坝顶最大加速度及放大系数减小;尾矿库的最大 残余变形增大,较大部位出现在坝顶附近;坝顶的加高尾矿库液化区将发生变化。工程中要注意坝顶加 高后尾矿坝部分区域发生的液化对尾矿坝稳定性影响。     

某上游式尾矿坝抗震有限元分析

为了分析某上游式尾矿坝的抗震安全性,采用等价黏弹性理论、Seed液化理论和Newmark滑动变形理论,对尾矿坝的地震动位移、加速度、液化区域、坝坡抗震稳定性及地震永久变形进行计算分析。结果表明：尾矿坝在Ⅶ度设防地震作用下,坝体动位移和加速度分布规律合理,其中水平向和竖向动位移极值分别为6.39和0.72 cm,水平向和竖向动加速度极值分别为4.06和2.64 m/s²;地震液化区域出现在尾水覆盖的滩面浅表层,未影响到整个坝体;地震时坝坡抗滑稳定安全系数最小值为1.09,地震结束后累计永久变形为11.95 cm。除远离坝坡的浅表层坝体出现小范围液化区外,大坝整体抗震安全性能较好,不会出现重大安全问题。     

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。     

某尾矿坝渗流场数值模拟及坝体稳定性分析

尾矿坝坝体加高会改变库体堆填物的渗流特性,影响坝体的安全性。综合运用钻孔勘探成果和室内渗透试验所得渗透系数,建立了尾矿坝渗流分析模型,应用二维有限元数值计算软件GEO-SEEP,对某尾矿坝加高后的渗流场进行了计算分析。分析结果表明,天然工况下,加高后尾矿坝库区浸润线偏高,不利于尾矿坝的安全稳定运行。为此在优化加高方案中提出了加强排渗设施的初步方案,数值模拟结果表明,该方案能较好地降低坝体浸润线,提高坝体稳定性。在尾矿坝排渗设施布置时,通过渗流模拟可以检验排渗方案的合理性。     

尾矿坝地震动力响应可靠度分析

为客观准确的评价尾矿坝的稳定性,在动力稳定性分析理论和可靠度分析框架下,采用蒙特卡罗抽样技术产生输入参数样本,将输入参数特性值分别赋给尾矿坝稳定性有限元分析模型,编写MATLAB程序与商业有限元软件GEOSTUDIO实行对接,将有限元软件当做黑匣子直接调用,进行一体化尾矿坝边坡稳定性有限元批处理分析.输入地震波,采用动力有限元方法,比传统的拟静力法更能反映出尾矿坝的动力特性.最后应用到实际尾矿坝工程说明了该方法的有效性,结果表明,该方法可以真实地模拟地震作用对尾矿坝稳定性的影响,并使用蒙特卡罗法计算10 000次,得出尾矿坝的失效概率,所用方法简单实用并且具有较高的计算效率,对尾矿坝安全、保护下游生命财产安全和周边环境具有重要的意义.     

鲁家坝水库大坝加高扩建方案比选及结构计算

针对鲁家坝水库大坝加高扩建工程中,存在绕坝渗漏、溢洪道不满足加高后泄洪要求、施工工期紧等问题,结合现场勘探成果,综合考虑大坝结构现状、坝体填筑材料、坝基肩防渗体等因素,论证优选坝址唯一的原坝址加高扩建粘土心墙坝方案。经大坝渗流及坝坡稳定性分析,各荷载组合工况下坝体渗透比降小于规范值,坝坡稳定安全系数大于规范值。加高扩建后,大坝坝体渗流性态好,坝坡安全稳定,为工程高效优质施工提供了重要技术保障。     

骨干淤地坝加高方式研究

采用有限元方法,对黄河中游多沙粗沙区某坝高为25 m的淤地坝上、下游坝体加高2种加高方式的渗流、下游边坡稳定性及坝体变形情况进行了对比分析,结果表明:下游坝体坡比对加高方式有决定作用,当老坝下游边坡的坡度过陡时,必须采取坝后加高的方式;淤地坝加高在坝体内引起较大的变形,而在老坝体地基中(卧管或竖井放水洞位置)引起的变形不大,所以,老坝体的放水设施可以通过改造加以利用.     

猫鼻子水库扩建工程大坝加高培厚设计分析

猫鼻子水库大坝加高扩建工程中，结合现场勘探成果，综合考虑大坝结构现状、坝体填筑材料、坝基肩防渗体等因素，论证优选坝址原坝址加高扩建混凝土防渗墙方案。经大坝渗流及坝坡稳定性分析，各荷载组合工况下坝体渗透比降小于规范值，坝坡稳定安全系数大于规范值。加高扩建后，大坝坝体渗流性态好，坝坡安全稳定，为工程高效优质施工提供了重要技术保障。