基于強(qiáng)夯振動(dòng)的尾礦壩模型試驗(yàn)研究.pdf

1、尾礦庫實(shí)際運(yùn)行過程中，周邊采場的爆破振動(dòng)會(huì)對(duì)其造成不利影響。以炸藥為振源的模型試驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)中難以實(shí)現(xiàn)。論文用強(qiáng)夯振動(dòng)作為振源，模擬振動(dòng)對(duì)尾礦壩的影響。試驗(yàn)中振動(dòng)速度和加速度等監(jiān)測指標(biāo)是易獲得的，但是裂隙、垮塌、液化等宏觀破壞現(xiàn)象易觀察但卻不易監(jiān)測到真實(shí)有效數(shù)據(jù)。因此論文通過室內(nèi)、外模型試驗(yàn)和有限元模擬計(jì)算，研究振動(dòng)作用下尾礦壩振動(dòng)速度、加速度與宏觀破壞的相關(guān)關(guān)系。
　　本文首先進(jìn)行室內(nèi)振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)，采用控制變量的方法為室外模型試驗(yàn)篩選

2、出對(duì)尾礦壩穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的有效變量，從而確定合理的振動(dòng)強(qiáng)度和尾礦砂濕度等試驗(yàn)參數(shù);在振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，建立小型的尾礦庫室外試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并以?qiáng)夯振動(dòng)為振源開展室外振動(dòng)試驗(yàn)。監(jiān)測和分析尾礦砂在強(qiáng)夯振動(dòng)作用下發(fā)生穩(wěn)定性破壞的條件和規(guī)律。根據(jù)試驗(yàn)獲取的材料參數(shù)以及振動(dòng)數(shù)據(jù)，采用Geo-Studio巖土工程數(shù)值仿真軟件建立尾礦庫數(shù)值模型，模擬尾礦壩發(fā)生失穩(wěn)破壞的條件，驗(yàn)證室外試驗(yàn)和數(shù)值模擬的結(jié)果吻合度，并將室外模型試驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分

3、析。研究表明：⑴尾礦砂含水率存在一個(gè)最優(yōu)范圍，使得砂體穩(wěn)定性達(dá)到最佳；⑵適當(dāng)提高尾礦砂含水率對(duì)于增強(qiáng)砂體的穩(wěn)定性和抗震性是有益的，砂體承受的垂直向振動(dòng)加速度和瞬時(shí)相對(duì)位移明顯降低，垂直向振動(dòng)加速度和瞬時(shí)相對(duì)位移隨強(qiáng)夯振動(dòng)強(qiáng)度增加而增大的趨勢減緩。因此浸潤線控制對(duì)于尾礦庫是至關(guān)重要的；⑶對(duì)于處于半固結(jié)或非固結(jié)狀態(tài)非連續(xù)介質(zhì)的松散砂體，適當(dāng)?shù)膹?qiáng)夯振動(dòng)會(huì)加速砂體沉積、排水，有利于松散砂體的密實(shí)、固結(jié)。但過高強(qiáng)度的強(qiáng)夯振動(dòng)會(huì)對(duì)尾礦砂的穩(wěn)定性造成

4、不利影響；⑷強(qiáng)夯振動(dòng)作用下，當(dāng)尾礦砂孔隙水壓力超過3.09kPa時(shí)，尾礦砂體即可能發(fā)生液化；⑸模型含水率低于13％時(shí)，尾礦砂瞬時(shí)相對(duì)位移峰值與垂直向振動(dòng)加速度的關(guān)系可以表示為:Y=-0.016+1.187/1+10113.362(log0.036-X)；⑹模型含水率高于13％時(shí)，尾礦砂瞬時(shí)相對(duì)位移峰值與垂直向振動(dòng)加速度的關(guān)系可以表示為:Y=0.011+26.932e(x-0.071)/0.0016；⑺通過強(qiáng)夯振動(dòng)作用下的尾礦壩安全穩(wěn)定性