基于非线性有限元法的土石坝除险加固研究

以某尾矿库土石坝除险加固工程为研究背景,结合坝址区地形地质条件,采用非线性有限元法对加固前后的土石坝进行了应力应变分析,揭示坝体的应力场及防渗墙应力应变分布规律,为土石坝除险加固工程提供参考依据。     

斜墙土石坝和抛石挤淤结合强夯置换法在某尾矿库加高工程中的应用

以某尾矿库加高工程中的上游拦水坝加高为例,针对其坝顶有一条道路需要保留的要求、项目现场有大量废石可供使用的条件、坝基沉积了较厚细粒尾矿土的问题,推荐了斜墙土石坝加高方案和抛石挤淤结合强夯置换法的坝基处理方法,并通过坝体渗流和坝坡稳定性计算分析、坝体填筑孔隙度检测、坝体实测沉降数据,验证了加高方案和坝基处理方法的安全性.     

基于Geostudio的某土石坝稳定性流固耦合分析

选用某土石坝坝体的某一典型剖面,采用GeoStudio软件中的渗流分析模块SEEP/W和应力应变分析模块SIGMA/W,基于比奥固结原理进行坝体稳定性的流固耦合即应力场与渗流场的耦合分析,以较真实地判定坝体在外力作用下的力学响应特性,为找出该土石坝时间-位移曲线异常波动的真正原因提供了依据.     

洪水对干式堆存尾矿库坝体渗流的影响探讨

浸润线是尾矿库坝体稳定分析的基础,干式堆存尾矿库正常运行时库内尾矿呈干燥或不饱和状态,对洪水状况下运行的坝体渗流状态具有较大影响。根据常见尾矿特性,采用土壤渗流基本原理计算分析,探讨了洪水对干式堆存尾矿库坝体渗流的影响程度。结果表明:干式堆存尾矿库的运行条件与湿排尾矿库有本质的区别,洪水对干式堆存尾矿库坝体的渗流影响可忽略不计。     

基于渗流与应力耦合的尾矿坝稳定性分析

针对尾矿库坝体加高影响其稳定性的问题,基于有限差分法采用渗流与应力耦合模型,对某尾矿坝在4种不同工况下进行渗流场和静力场分析。渗流场计算结果表明:加高坝体在洪水位工况下,坝体内自由面比现状坝洪水位工况升高很多,浸润线最小埋深为5.88 m,小于规范规定的最小埋置深度6~8m,加高坝体在洪水位工况是不安全的,需采取加固措施。应力场计算结果表明:加高坝体洪水位工况下,初期坝坝脚外坡处应力水平值为0.8,坝坡靠近堆积坝坝顶处应力水平值为0.75,应力水平过大,需采取加固和排渗措施,分析结果与渗流场分析结果一致。     

赤泥尾矿库气驱排渗降水试验研究

尾矿库的安全是矿山生产活动的保证,通过排渗加固坝体地基能够有效提高尾矿库稳定性。气驱排 渗是在垂直排渗工法基础上引入气驱系统与槽孔管的新型排渗方法,气驱系统可以在排渗井内产生负压,于土体 周围形成一定范围的真空渗流场,加速孔隙水渗流,槽孔管增加了渗流面积并保证渗流的稳定性。在澳大利亚 Yarwun 赤泥尾矿现场气驱排渗试验中,利用孔压静力触探(CPTU)及室内固结试验测定赤泥尾矿库地层信息与土体 性质,结合涌水量和孔隙水压力现场实测数据,并通过对比排渗前后赤泥物理力学性质变化对气驱排渗加固效果 进行讨论。结果表明：试验场地赤泥颗粒极细、压缩性高、渗透性差,采用气驱排渗降水效果良好,槽孔管保证了涌 水量的稳定,真空负压从上往下递增;降水后赤泥不排水抗剪强度与有效应力显著提高,渗透系数比加固前减小, 加固效果随深度增加不断提高,对于超出排渗井深度土层的加固效果也较为显著。     

红透山某铜矿尾矿库坝体整治及其稳定性分析

红透山某铜矿尾矿库有别于一般的尾矿库,其主要特点是坝后放矿而坝前蓄水,根据稳定性分析结果,该尾矿库现状坝体在各种运行工况下是不稳定的.为了保证尾矿库的安全稳定,对该尾矿库坝体采取了一定的工程措施进行整治和加固,构建抗滑桩与防渗设施于一体的坝体加固体系.尾矿坝加固后,采用基于极限平衡理论的瑞典圆弧法进行稳定性分析,分析结果认为加固措施是可靠有效的.     

尾矿库坝体稳定性维护研究

某尾矿库3级子坝位于基岩凸出部分附近,上游存在类似水坑的淤泥层,对坝体稳定性造成极大影响,理论上降低浸润线高度或者加固坝体是当前可采取的有效措施。采用了FLAC~(3D) 软件对该尾矿库坝体进行了桩加固的数值模拟,模拟假定了坝体均处于非静水压力状态、干滩长度25 m以内和以外分别处于非静水压力状态和静水压力状态、均处于静水压力状态3种工况。模拟生成的应力云图表明:在3种不同工况下坝体加固前后应力变化不大,应力分布改善不明显,且随着静水压力的比例增大,坝体下部基础开始受拉且受拉区呈长条形发展,从侧面反映出降低浸润线高度是提高坝体稳定性有效合理的方法。     

弓长岭尾矿库排渗设计方案

尾矿坝渗流是尾矿坝设计和生产管理经常遇到的问题。通过对弓长岭选矿厂尾矿库排渗治理方式的介绍,分析排渗治理前后坝体浸润线的变化,为今后的排渗设计提供参考。     

基于Geo-studio的尾矿库加高扩容后坝体稳定性分析

加高已有尾矿坝是扩大尾矿库库容的一种经济可行的办法,但尾矿库等级升高,溃坝风险增大。以辽宁某尾矿库为例,通过现场勘查和室内试验获得堆积层基本物理力学参数;对比实测浸润线,利用Geo-studio软件模拟分析尾矿坝加高前后渗流场并优化渗透系数,进一步分析坝体静力稳定性和地震动力响应。结果表明：尾矿库浸润线最小埋深在10 m以上,符合规程要求;采用瑞典圆弧法和简化Bishop法计算的安全系数均高于允许最小安全系数,地震对坝体安全性影响较小,只有局部液化;加高后最危险滑面位于初期坝附近370 m标高以下,主要为深层圆弧形滑移,原因是尾粉土渗透性较低导致浸润线升高,建议实时监测尤其是洪水期浸润线高度,必要时采取相应措施降低浸润线,有效杜绝渗透破坏。     

尾矿坝渗流计算及排渗设计

渗流稳定是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,浸润线位置的高低直接关系到尾矿坝安全稳定。以具体尾矿坝为例,根据现场钻孔实测资料,选取合适的计算参数和边界条件,建立合理的计算模型,对排渗设施正常运营和发生破坏两种情况下的尾矿坝渗流情况进行计算分析,得出初期坝的透水性与尾矿坝渗流稳定关系密切,一旦初期坝的防渗层淤堵,出口处的渗透性降低,坝体的整体浸润线升高,甚至有可能在坝坡处出渗。采用局部水平孔排渗的方案,可以有效地起到排渗的作用,降低坝体的浸润线,保证坝体的安全。     

排渗盲沟布置型式对某尾矿坝渗流稳定性影响的模拟分析

为探索不同排渗盲沟布置型式对尾矿坝渗流稳定性的影响,以某尾矿库为例,通过开展无盲沟、尾粉砂中布置水平向盲沟、尾粉砂中布置垂直向+水平向排渗盲沟、尾粉土中布置水平向盲沟、尾粉土中布置垂直向+水平向排渗盲沟5种布置型式下坝体渗流场、孔隙水压力及稳定性的模拟分析。研究结果表明：尾粉土中布置垂直向+水平向排渗盲沟对坝体浸润线埋深及安全系数影响最大,并给出了不同布置型式对尾矿坝渗流及稳定性影响的大小比较,为尾矿坝排渗设计提供参考依据。     

龙泉尾矿坝渗流场计算分析及降水工程设计

尾矿坝的渗流状态是影响尾矿坝安全稳定的重要因素,如何降低坝体浸润线是尾矿坝安全管理工作的重点。以浙江龙泉尾矿库为例,通过尾矿坝渗流场的模拟,对传统公式法和数值模拟浸润线进行对比验证,以确定坝体浸润线,并设计采用辐射井降水技术降低坝体浸润线,取得了较为理想的工程效果。     

尾矿库渗流场计算的改进有限元法

在传统的变动网格法基础上,提出了尾矿库渗流场的改进有限元分析方法。该方法与变动网格法的区别在于,具体计算时将整个坝体作为渗流区域,不需要首先假定自由液面,只需要假定逸出点的高程;网格划分可对整个坝体进行,只是在渗流逸出点附近要细化网格尺寸;在迭代过程中不用考虑渗流区域内的网格调整,只需对逸出点附近的网格进行局部修正。计算结束后得到的渗流场孔隙水压力为零的各点的连线即为浸润线。工程实例进一步验证了该方法的正确性。     

尾矿坝地质剖面概化及其对渗流场计算的影响

分析了上游堆筑法尾矿坝坝体尾矿砂分布特点，提出地质剖面概化原则，并对比分析了概化剖面对渗流场的影响。认为概化地质剖面，对于深入研究尾矿坝渗流规律和提出防渗排水工程措施是必需的，也是可行的。     

金堆城栗西尾矿库坝体渗流的原因及其治理

分析了金堆城钼业集团有限公司栗西尾矿坝渗流的原因,介绍了栗西尾矿坝漏砂治理及渗流控制实践及取得的效果,并指出了今后应研究和解决的问题。     

某尾矿库渗流计算数值模拟

根据尾矿库的具体工程地质条件,采用渗流分析软件对尾矿库进行渗流数值模拟计算.考虑尾矿库渗透水在尾矿堆积体内流动时做低雷诺数的层流运动,以线性达西定律为基础,模拟不同坝高在正常运行工况和洪水运行工况下的渗流数值计算.结果表明:在冲沟的位置有较大的速度矢量,对流沙的裹挟会使局部危害加剧;库内水位向下游尾矿堆积坝体的渗透过程中,总水头最大,浸润线在坝顶部逸出可能性最大,最容易发生渗流破坏.     

河北承德某铁矿尾矿库副坝坡脚渗水治理

承德某铁矿尾矿库副坝坡脚出现了渗水现象，存在安全隐患。通过对隐患部位进行地质勘测和渗水原因分析，采取废石压坡、降低副坝坡度、设置排渗设施等综合措施，有效排除了安全隐患，保证了副坝安全，可为尾矿库类似安全隐患治理提供参考。     

金属矿山尾矿坝渗流场模拟及稳定性数值分析

在介绍金属矿山尾矿坝稳定性分析一般流程的基础上,选择灵宝市阳平镇金矿尾矿坝为工程实例,应用GEO-Studio软件中的渗流分析模块SEEP/W,模拟在初期坝透水与不透水的情况下,干滩面长度分别为30,50,100 m时尾矿坝的渗流场变化规律。应用GEO-Studio软件中的稳定性分析模块SLOPE/W,计算相应工况下尾矿坝的最危险滑动面与稳定性系数。结果表明,在初期坝不透水时坝体浸润线与尾矿坝坡面相交,地下水从坡面往外渗流;在初期坝透水的情况下,坝体浸润线均未超过初期坝,与尾矿坝坡面亦不相交,则地下水不会从坡面往外渗出。在各种工况下,稳定性系数均大于规范中的安全系数,且在初期坝透水的情况下,其稳定性系数均大于其不透水的情况。这也说明该尾矿坝稳定性较好,若初期坝的透水性好,则对整个尾矿坝的稳定是有利的。     

银山铅锌矿尾矿坝浸润线最大Lyapunov指数分析

浸润线是层矿坝的重要监测项目，长期以来对监测数据缺乏系统分析。为了揭示浸润线的演化规律，通过相空间重构，对银山铅锌矿层矿坝浸润线监测数据进行了最大Lyapunov指数分析。结果表明，层矿坝浸润线时间序列存在正的最大Lyapunov指数；最大Lyapunov指数可以用来评价浸润线状态，其数值较大时，浸润线状态较差。这些结果对合理分析监测数据，进而指导层矿坝安全管理将会有重要意义。