基于強夯振動的尾礦壩模型試驗研究.pdf

1、尾礦庫實際運行過程中，周邊采場的爆破振動會對其造成不利影響。以炸藥為振源的模型試驗在現(xiàn)實中難以實現(xiàn)。論文用強夯振動作為振源，模擬振動對尾礦壩的影響。試驗中振動速度和加速度等監(jiān)測指標是易獲得的，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)測到真實有效數(shù)據(jù)。因此論文通過室內(nèi)、外模型試驗和有限元模擬計算，研究振動作用下尾礦壩振動速度、加速度與宏觀破壞的相關關系。
　　本文首先進行室內(nèi)振動臺試驗，采用控制變量的方法為室外模型試驗篩選

2、出對尾礦壩穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的有效變量，從而確定合理的振動強度和尾礦砂濕度等試驗參數(shù);在振動臺試驗的基礎上，建立小型的尾礦庫室外試驗模型，并以強夯振動為振源開展室外振動試驗。監(jiān)測和分析尾礦砂在強夯振動作用下發(fā)生穩(wěn)定性破壞的條件和規(guī)律。根據(jù)試驗獲取的材料參數(shù)以及振動數(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，驗證室外試驗和數(shù)值模擬的結(jié)果吻合度，并將室外模型試驗結(jié)果與數(shù)值計算結(jié)果進行對比分

3、析。研究表明：⑴尾礦砂含水率存在一個最優(yōu)范圍，使得砂體穩(wěn)定性達到最佳；⑵適當提高尾礦砂含水率對于增強砂體的穩(wěn)定性和抗震性是有益的，砂體承受的垂直向振動加速度和瞬時相對位移明顯降低，垂直向振動加速度和瞬時相對位移隨強夯振動強度增加而增大的趨勢減緩。因此浸潤線控制對于尾礦庫是至關重要的；⑶對于處于半固結(jié)或非固結(jié)狀態(tài)非連續(xù)介質(zhì)的松散砂體，適當?shù)膹姾徽駝訒铀偕绑w沉積、排水，有利于松散砂體的密實、固結(jié)。但過高強度的強夯振動會對尾礦砂的穩(wěn)定性造成

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