五林油页岩矿冻融条件下边坡稳定性研究

发布时间：2017-09-23 07:13

  本文关键词：五林油页岩矿冻融条件下边坡稳定性研究

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【摘要】：冻融循环对边坡应力状态、水压力及岩体力学特性均会产生较为严重的影响,为了研究边坡在冻融循环过程中的力学、变形及失稳机理,采用理论分析、实验测定和数值模拟等综合研究方法,对五林油页岩矿冻融边坡稳定性进行了全面研究来得到一些对于季节性冻土边坡安全性的有益结论。根据冻结过程中水分迁移、渗流、冻土环境涉及的温度场和应力场的相关理论进行理论分析。基于边坡的基本破坏模式及稳定性分析机理,分别将应力场、渗流场和时效性因素纳入稳定性分析,建立融化边坡平面滑坡和圆弧滑坡的力学模型和稳定系数计算公式。通过对现场的试样进行正交实验,探究冻融循环次数、冻融循环温度、冻融循环初始含水率等对其影响,探究其中的显著影响因素。通过实验探究不同的温度场产生的温度梯度、补水量、冻胀量的情况,观测冻胀量随着温度梯度加大的变化。借助FLAC中的热力学模块,分析冻融循环过程中的边坡温度场以及应力场的变化规律。进一步研究显著因素对于边坡稳定性的影响,借助数值模拟研究冻结过程、融化过程、含水率及冻融循环次数对于边坡稳定性的影响规律。季节性冻土地区露天矿开挖形成的新鲜边坡,对于冻融作用的响应敏感性较高,研究冻融对于矿山生产的影响以及边坡防护、监测措施等,为提高矿山生产效率、安全性等方面提供帮助。
【关键词】：冻土边坡 冻融循环 露天矿 边坡稳定 温度场
【学位授予单位】：中国矿业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD804;TD77
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-15
• 变量注释表15-16
• 1 绪论16-25
• 1.1 选题背景及研究意义16-17
• 1.2 国内外研究现状17-22
• 1.3 主要研究内容22-23
• 1.4 研究方法与技术路线23-24
• 1.5 本章小结24-25
• 2 冻融理论基础及边坡稳定性分析方法25-41
• 2.1 冻土基本概念25
• 2.2 冻土中的渗流25-28
• 2.3 冻土中的温度场和应力场28-31
• 2.4 冻融对边坡的破坏31-32
• 2.5 边坡基本破坏模式32-34
• 2.6 冻融边坡的稳定性分析机理34-39
• 2.7 冻融边坡时效性39-40
• 2.8 本章小结40-41
• 3 软岩力学参数及冻胀特性实验研究41-55
• 3.1 剪切实验系统41-42
• 3.2 剪切实验设计与步骤42-44
• 3.3 剪切实验数据处理与分析44-47
• 3.4 不同温度梯度对冻胀性影响实验47-50
• 3.5 冻胀实验结果与分析50-54
• 3.6 本章小结54-55
• 4 矿山边坡温度场及稳定性模拟分析55-68
• 4.1 五林油页岩矿山受冻融影响现状55-56
• 4.2 边坡温度场数值分析原理56-58
• 4.3 矿山边坡温度场模拟分析58-61
• 4.4 冻融关键因素对边坡稳定性的影响分析61-66
• 4.5 本章小结66-68
• 5 冻融边坡对矿山生产影响与防护措施68-73
• 5.1 冻融边坡对矿山生产的影响68-70
• 5.2 五林矿山的防护措施70-71
• 5.3 边坡监测措施71-72
• 5.4 本章小结72-73
• 6 结论73-75
• 参考文献75-79
• 作者简历79-81
• 学位论文数据集81

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 徐光苗,刘泉声;岩石冻融破坏机理分析及冻融力学试验研究[J];岩石力学与工程学报;2005年17期

2 程永春;葛琪;何锋;;季冻区土质边坡滑动界面临界深度的试验研究[J];岩土力学;2010年04期

3 杜寿元;;冻融作用下露天边坡岩石物理力学特性研究[J];有色金属(矿山部分);2014年02期

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本文编号：903896