宽级配废石的高排土场稳定性研究
发布时间：2021-07-12 21:45
宽级配废石的一坡到底的高台阶排土场具有明显的粒径分级特征,传统稳定性分析方法将其简化为多层各向同性的均质土体,却实质性忽略了排土场粗粒土各粒组分布的不均匀性和随机性,导致难以获得其边坡稳定性的合理结论。依托江西某铜矿高台阶排土场,借助自编元胞自动机程序EPOHHM,采用5组窄级配粗粒土表征了高台阶排土场的粒径分级现象,模拟了各粒组散体分布的不均匀性和随机性,分析了不同工况下排土场的位移场及塑性状态,系统地探讨了不同堆排模式下排土场边坡的安全稳定性,提出了一种宽级配废石的高台阶排土场稳定性的精细化分析方法。研究结果表明,排土场发生"拉-剪"破坏;土体中上部有圆弧形滑坡趋势,下部变形表现为沉降,顶部平台产生拉剪裂缝。仅考虑散体力学强度时,底部粗颗粒（d > 100 mm）含量的增加对排土场起显著的稳固作用,"单台阶全段高"的堆排模式比"全覆盖式多台阶"更有利于宽级配废石的高排土场安全稳定。研究成果将为保证明显粒径分级的排土场的长期安全稳定提供指导,也为今后分析此类工程问题提供借鉴。
【文章来源】：岩土力学. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
现场裂缝及沉降情况
排土场现场情况及测点位置
图2 排土场现场情况及测点位置从颗分结果来看，该排土场散体颗粒粒径相差悬殊，为宽级配土石混合物。通常认为5 mm是粗、细粒的分界粒径，室内大型三轴试验仪的控制粒径一般为60 mm，参考郭庆国[23]关于粗粒土颗粒大小对其工程特性的影响研究，同时考虑到土工标准筛的筛孔直径，结合实际研究需求，本文将排土场散体按粒径d分为以下5个类组：d≤5 mm的砂粒组、5 mm(27)d≤20 mm的细粒砾石组、20 mm(27)d≤60 mm的砾石组、60 mm (27)d≤100 mm的碎石组以及d (29) 100 mm的块石组。边坡的散体颗粒块度分布规律为：随排土场相对高程的增加，60 mm (27)d≤100 mm的颗粒呈减少趋势；d (29) 100 mm的大颗粒明显减少，由40.87%减少至10.13%；在坡脚位置附近，d (29) 200 mm的大块含量较多，部分颗粒块度直径甚至超过1 m;d≤5 mm的粉状颗粒主要集中于排土场上部，在坡脚处其含量低至8.74%;5 mm(27)d≤20 mm的颗粒与d≤5 mm的颗粒变化情况基本一致，即随高程增加而增加；20 mm (27)d≤60 mm的中等块度颗粒随高程增加变化不大，在16.22%～27.17%范围内波动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]内蒙某矿内排土场稳定性分析及优化[J]. 鲁宁,韩猛,于玲,陈亚飞,马诗文. 煤矿安全. 2019(09)
[2]耦合强度各向异性与应变软化的边坡稳定有限元分析[J]. 唐洪祥,韦文成. 岩土力学. 2019(10)
[3]考虑粒径分级的弓长岭某排土场稳定性分析研究[J]. 胡军,赵天毅,张晓龙,袁永涛. 矿业研究与开发. 2017(02)
[4]地理元胞自动机模型研究进展[J]. 赵莉,杨俊,李闯,葛雨婷,韩增林. 地理科学. 2016(08)
[5]粗粒料强度准则与排土场稳定性研究[J]. 张超,杨春和. 岩土力学. 2014(03)
[6]超高台阶排土场散体块度分布规律及抗剪强度参数的研究[J]. 王光进,杨春和,孔祥云,刘天宁. 岩土力学. 2012(10)
[7]基于改进动态规划算法的堆积体滑坡稳定分析[J]. 石崇,尤林,徐卫亚,黄玮,张玉龙. 岩石力学与工程学报. 2012(S2)
[8]超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. 王光进,杨春和,张超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 岩土力学. 2011(03)
[9]粗粒土三轴试验数值模拟与试样颗粒初始架构初探[J]. 王光进,杨春和,张超,马洪岭,冒海军,侯克鹏. 岩土力学. 2011(02)
[10]冰碛土三轴数值模拟试验方法探讨[J]. 徐鼎平,汪斌,江龙剑,曹作忠. 岩土力学. 2008(12)
本文编号：3280717
【文章来源】：岩土力学. 2020,41(11)北大核心EICSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
现场裂缝及沉降情况
排土场现场情况及测点位置
图2 排土场现场情况及测点位置从颗分结果来看，该排土场散体颗粒粒径相差悬殊，为宽级配土石混合物。通常认为5 mm是粗、细粒的分界粒径，室内大型三轴试验仪的控制粒径一般为60 mm，参考郭庆国[23]关于粗粒土颗粒大小对其工程特性的影响研究，同时考虑到土工标准筛的筛孔直径，结合实际研究需求，本文将排土场散体按粒径d分为以下5个类组：d≤5 mm的砂粒组、5 mm(27)d≤20 mm的细粒砾石组、20 mm(27)d≤60 mm的砾石组、60 mm (27)d≤100 mm的碎石组以及d (29) 100 mm的块石组。边坡的散体颗粒块度分布规律为：随排土场相对高程的增加，60 mm (27)d≤100 mm的颗粒呈减少趋势；d (29) 100 mm的大颗粒明显减少，由40.87%减少至10.13%；在坡脚位置附近，d (29) 200 mm的大块含量较多，部分颗粒块度直径甚至超过1 m;d≤5 mm的粉状颗粒主要集中于排土场上部，在坡脚处其含量低至8.74%;5 mm(27)d≤20 mm的颗粒与d≤5 mm的颗粒变化情况基本一致，即随高程增加而增加；20 mm (27)d≤60 mm的中等块度颗粒随高程增加变化不大，在16.22%～27.17%范围内波动。
【参考文献】：
期刊论文
[1]内蒙某矿内排土场稳定性分析及优化[J]. 鲁宁,韩猛,于玲,陈亚飞,马诗文. 煤矿安全. 2019(09)
[2]耦合强度各向异性与应变软化的边坡稳定有限元分析[J]. 唐洪祥,韦文成. 岩土力学. 2019(10)
[3]考虑粒径分级的弓长岭某排土场稳定性分析研究[J]. 胡军,赵天毅,张晓龙,袁永涛. 矿业研究与开发. 2017(02)
[4]地理元胞自动机模型研究进展[J]. 赵莉,杨俊,李闯,葛雨婷,韩增林. 地理科学. 2016(08)
[5]粗粒料强度准则与排土场稳定性研究[J]. 张超,杨春和. 岩土力学. 2014(03)
[6]超高台阶排土场散体块度分布规律及抗剪强度参数的研究[J]. 王光进,杨春和,孔祥云,刘天宁. 岩土力学. 2012(10)
[7]基于改进动态规划算法的堆积体滑坡稳定分析[J]. 石崇,尤林,徐卫亚,黄玮,张玉龙. 岩石力学与工程学报. 2012(S2)
[8]超高排土场的粒径分级及其边坡稳定性分析研究[J]. 王光进,杨春和,张超,马洪岭,孔祥云,侯克鹏. 岩土力学. 2011(03)
[9]粗粒土三轴试验数值模拟与试样颗粒初始架构初探[J]. 王光进,杨春和,张超,马洪岭,冒海军,侯克鹏. 岩土力学. 2011(02)
[10]冰碛土三轴数值模拟试验方法探讨[J]. 徐鼎平,汪斌,江龙剑,曹作忠. 岩土力学. 2008(12)
本文编号：3280717
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