小打鵝尾礦庫(kù)壩體固結(jié)沉降試驗(yàn)與數(shù)值模擬.pdf

1、本文以四川拉拉銅礦小打鵝尾礦庫(kù)為工程案例。首先從庫(kù)內(nèi)采取尾礦樣，按照《土工試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》，利用固結(jié)儀、三軸儀等設(shè)備，針對(duì)不同壓力下、不同類尾礦樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)試，獲得尾礦的物理力學(xué)性質(zhì)和固結(jié)特性。隨后，通過(guò)室內(nèi)堆壩模型試驗(yàn)，得到該尾礦庫(kù)堆積到設(shè)計(jì)壩高時(shí)，壩體在不同工況條件下的結(jié)構(gòu)組成和浸潤(rùn)線埋深及變化規(guī)律。最后，利用工程上常用的固結(jié)系數(shù)沉降方法和數(shù)值模擬法（SIGMA/W軟件），分析了小打鵝尾礦庫(kù)尾礦壩堆積過(guò)程中的固結(jié)沉降特性以及孔隙水壓力

2、變化規(guī)律等。論文的主要研究工作和取得的成果如下：
　?、偻ㄟ^(guò)室內(nèi)土工試驗(yàn)，獲得尾礦的滲透系數(shù)與孔隙比之間呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系。隨著固結(jié)過(guò)程，孔隙比減小，尾礦的滲透系數(shù)出現(xiàn)大幅減小，但當(dāng)孔隙比減小到一個(gè)閾值時(shí)，滲透系數(shù)趨于穩(wěn)定。
　?、诮榻B了一維固結(jié)理論和工程上常用的兩種計(jì)算固結(jié)系數(shù)的方法。同時(shí)，對(duì)三類尾礦樣進(jìn)行了固結(jié)試驗(yàn)，研究了三類尾礦樣的固結(jié)系數(shù)受固結(jié)壓力影響的變化規(guī)律，獲得了固結(jié)系數(shù)與固結(jié)壓力之間的關(guān)系曲線及定量關(guān)系式。

3、>　?、弁ㄟ^(guò)室內(nèi)堆壩模型試驗(yàn)，模擬了小打鵝尾礦庫(kù)堆壩過(guò)程，得到該尾礦庫(kù)達(dá)到設(shè)計(jì)壩高時(shí)，壩體結(jié)構(gòu)組成、浸潤(rùn)線埋深等規(guī)律。
　　④利用本文推導(dǎo)的變固結(jié)系數(shù)與應(yīng)力之間的關(guān)系式，研究了尾礦壩整體固結(jié)沉降隨時(shí)間變化的規(guī)律，結(jié)果表明，壩體堆積越高，施工后累計(jì)沉降量越大，從子壩沿干灘面往庫(kù)尾方向、壩體沉降逐漸減少。利用數(shù)值軟件 SIGMA/W模擬分析了尾礦庫(kù)達(dá)到設(shè)計(jì)壩后、20年時(shí)間內(nèi)壩體固結(jié)沉降變化規(guī)律，研究成果可為尾礦庫(kù)的安全生產(chǎn)管理提供技術(shù)