浸润线对上游法尾矿坝地震液化区影响

上游法尾矿库一般采用水力充填方式放矿,并利用库内沉积尾矿堆筑后期子坝,其库内尾砂在矿山生产期内长期处于欠固结状态,密实度较低,结构松散,坝体内部常年存在一定的稳定地下水线即浸润线,上游法尾矿坝的这种特殊结构形式,使得其对地震作用非常敏感,在地震作用下极易出现液化区,导致坝体失稳。本研究结合某一上游法尾矿库工程研究项目,分析坝体浸润线对尾矿坝地震液化反应的影响。     

浸润线对上游法尾矿坝地震液化区影响

上游法尾矿库一般采用水力充填方式放矿,并利用库内沉积尾矿堆筑后期子坝,其库内尾砂在矿山生产期内长期处于欠固结状态,密实度较低,结构松散,坝体内部常年存在一定的稳定地下水线即浸润线,上游法尾矿坝的这种特殊结构形式,使得其对地震作用非常敏感,在地震作用下极易出现液化区,导致坝体失稳。本研究结合某一上游法尾矿库工程研究项目,分析坝体浸润线对尾矿坝地震液化反应的影响。     

尾矿坝地震液化溃坝研究进展

尾矿坝的地震液化溃坝具有突发性和大破坏性等特点,其地震时的稳定性问题已成为矿山安全的难题。在综述尾矿坝地震灾害现状的基础上,系统总结了尾矿静动力特性、尾矿坝模型试验、尾矿坝地震液化与稳定性分析等方面的研究进展,指出基于流体力学理论,从流动破坏角度分析尾矿液化后的变形特性是很有必要的;开展尾矿液化溃坝问题的研究,有助于进一步认识尾矿液化后流态化现象的本质,进而为尾矿坝抗震设计和防灾减灾决策提供理论基础和技术支撑。     

上游法高尾矿坝的抗震问题

在搜集分析国内外上游法尾矿坝的地震灾害事例基础上 ,对上游法高尾矿坝的抗震研究现状、存在的问题进行了探讨。     

尾矿坝动力数值模拟与永久变形

根据地形图建立尾矿坝模型,在三维渗流分析的基础上,确定浸润线,建立合理的材料分区。利用ABAQUS软件建立等效线性粘弹性模型,进行地震响应分析,重点分析坝体的反应加速度、动位移、动剪应力、动剪应变和残余变形等动力反应情况。根据残余变形情况,确定尾矿坝的永久变形。结果表明:坝体在地震作用下的响应不强烈,坝体的永久变形不是很大,震陷率满足设计要求。     

上游法高尾矿坝的抗震问题

在搜集分析国内外上游法尾矿坝的地震灾害事例基础上,对上游法高尾矿坝的抗震研究现状、存在的问题进行了探讨.     

尾矿坝地震液化可能性判别

上游法尾矿坝浸润线较高,大部分坝体处于饱和状态,在地震作用下极易出现液化区,导致坝体失稳,准确判断液化区域的范围成为尾矿库中后期安全运行的关键。根据建筑类别、土质情况进行液化可能性初判,结合初判结果采用临界标准贯入击数法和抗液化剪应力法,利用Geo Studio软件进行地震液化分析,得出地震液化区域范围,为后续采取防护措施提供依据,对保证尾矿库安全运行具有积极意义。     

头石山尾矿坝的动力液化分析

头石山尾矿库是一个拟建的新库,其等级按规范要求确定为二等库,且该库处于8度地震区,其动力稳定性应值得重视。对该尾矿库在某一地震波作用下进行了动力液化的计算与分析,为尾矿坝在高烈度地震区的设计及管理提供参考依据。     

上游法高尾矿坝的抗震问题

在搜集分析国内外上上游法尾矿坝的地震灾害事例基础上,对上游法高尾矿制度的抗震研究现状、存在的问题进行了探讨。     

地震作用下尾矿坝稳定及加筋效果分析

基于Watanabe提出的边坡地震稳定分析方法,以某尾矿坝为例,计算分析了输入不同水平加速度峰值对坝体水平等价加速度时程、安全系数时程与潜在滑块滑移量发展过程的影响及坝体加筋的作用效果。结果表明,尾矿坝体加筋能较好地控制地震滑移,提高整体抗震能力。筋材间距的增大与设计强度的降低都会减小坝体的地震安全系数,建议设计时应针对具体情况选择合适的筋材间距与类型。     

地震作用下某上游式尾矿坝动力响应分析

尾矿坝特殊的筑坝方式和筑坝材料,使得坝体在地震作用下容易失稳破坏,对下游居民的生命和财产造成威胁。针对尾矿坝动力响应问题,基于有限元分析方法,运用等效线性原理进行尾矿坝动力响应分析。分析计算了在地震荷载作用下某上游式尾矿坝的动位移、响应加速度、动应力以及库区液化的分布情况。计算结果表明：在静力作用下,尾矿坝处于稳定状态。顺河向加速度放大系数最大值出现在3 h/4坝高节点处;堆积坝最大主应力和最小主应力均为压应力;坝体顺河向、垂直向最大动位移较小。通过MATLAB语言编写后处理程序,生成不同地震时程下的坝体液化区域,结果显示液化区主要集中在浸润线以下的沉积滩浅层区域,未贯穿整个坝体。     

高尾矿坝—地基相互作用的地震反应分析研究

在研究高尾矿坝的抗震性能基础上，提出了考虑高尾矿坝—地基相互作用的地震反应分析计算模型，并建立了尾矿单元的物理模型。介绍了其动力平衡方程的建立和求解方法，通过对武钢大冶铁矿白雉山尾矿坝的地震反应分析，考虑高尾矿坝—地基相互作用，坝体动位移增大１５％～２０％，坝体的动应力增加１０％左右。     

基于坝体深部双向多点位移监测的尾矿坝稳定性分析

在尾矿堆积过程中,尾矿坝处在重力、外部荷载、水力渗流等多重复杂应力环境下,坝体稳定性受到严重影响,常规的监测手段无法适应兰亭尾矿坝监测区域广、含水量高、位移变化大的特点。基于此,研发了新型的"大量程-防冲击"坝体深部双向多点位移监测装置,对尾矿堆积过程中的尾矿坝的变形进行了实时监测,从局部和整体对坝体的稳定性进行了分析,并提出了工程建议。     

某高尾矿坝考虑渗流作用下的抗震性能分析

渗流作用和地震作用是影响尾矿坝稳定的主要因素。以云南省某尾矿坝为研究背景,基于Geo-studio软件考虑初始渗流场的影响,研究尾矿坝渗流作用下的稳定性,以及地震作用下的动位移与加速度、液化区域与震时的关系、坝坡抗震稳定性、震后永久位移及地震作用下浸润线的变化。计算结果表明：尾矿坝在渗流-应力分析中处于稳定状态。在地震作用下,尾矿坝的水平位移沿着坝高向上不断增大,最大水平位移分布在堆积坝顶部。初期坝顶和堆积坝顶加速度放大倍数分别为1.67和1.87倍。液化区域主要分布于堆积坝浅层区域。尾矿坝震后永久变形量较小,不会发生整体滑塌,但震后浸润线位置较震前显著提高,考虑增设排渗措施防止发生渗流破坏。     

地震作用下矿山边坡永久位移非线性分析

地震作用下矿山边坡的稳定性一直是热点话题,而岩土体非线性强度特征对边坡安全影响更为显著。本文以不同破坏条件下的矿山边坡为研究对象,考虑岩体后缘抗拉强度折减的作用,选取极限分析法中平面应变的对数螺旋旋转机制构建屈服加速度的功能方程,以计算不同坡角、内摩擦角、顶部荷载强度、地震荷载以及张拉折减系数下的矿山边坡的稳定性;采用经典Newmark法对贺州市某矿山项目中典型矿山边坡位移进行推导计算。研究结果表明:考虑非线性破坏对于边坡屈服加速度的影响显著,而顶部荷载加剧屈服加速度的折减;考虑后缘张拉强度折减后矿山边坡的位移可达到传统分析的近2倍。因此,考虑岩土体抗拉强度折减的影响对矿山边坡的抗震稳定性设计至关重要。     

水力旋流器底流筑子坝在上游式尾矿坝的应用

水力旋流器主要应用于中线式和下游式尾矿坝,在上游式筑坝中应用不多。本文根据其分级特性,以国内某尾矿库为例,研究旋流器底流筑子坝在上游式尾矿坝中的应用,提出"旋流器底流筑子坝、旋流器溢流和其余未接旋流器的尾矿支管沿沉积滩前均匀分散放矿"的上游式尾矿坝筑坝新方法。本文研究成果可为水力旋流器在选矿厂相关领域的应用提供参考。     

尾矿坝固结渗流的分析模型和计算方法研究

从分析尾矿坝堆积尾矿固结条件、固结状态和应力状态 (应力场 )入手 ,考虑固结状态不同和应力场的不同对渗流场的影响 ,提出了尾矿坝固结渗流分析模型和相应的计算方法。     

尾矿坝固结渗流的分析模型和计算方法研究

从分析尾矿坝堆积尾矿固结条件、固结状态和应力状态(应力场)入手,考虑固结状态不同和应力场的不同对渗流场的影响,提出了尾矿坝固结渗流分析模型和相应的计算方法.