非饱和尾矿砂的土—水特征试验研究及其边坡稳定性分析

发布时间：2020-06-13 17:04

【摘要】：在矿区有大量的尾矿砂边坡,一旦失稳将造成重大的经济损失和人员伤亡。通常这些边坡中上部的尾矿砂是非饱和的,而下部的尾矿砂是饱和的,但工程中常用饱和土体理论来分析评价尾矿砂边坡的稳定性,这与实际是不相符的。本文以江西赣州某矿的尾矿砂为试验对象,开展了非饱和尾矿砂的土-水特征试验及其边坡稳定性的相关研究,具体内容及成果如下:(1)测定尾矿砂的基本物理参数,开展非饱和尾矿砂的土-水特征曲线试验,分析了不同因素(干密度、粒径)对尾矿砂土-水特征曲线的影响;利用F-X模型和V-G模型对试验数据进行拟合,得到了非饱和尾矿砂的土-水特征曲线方程。(2)基于以上得到的土-水特征曲线方程,建立了非饱和尾矿砂的抗剪强度计算公式;通过不同含水率的尾矿砂直剪试验得到其抗剪强度,并与公式计算的抗剪强度对比,结果较为一致。(3)考虑浸润线以上尾矿砂的基质吸力,利用非饱和尾矿砂的抗剪强度公式计算其强度,提出了非饱和尾矿砂边坡的最小势能稳定性分析方法,并分析了浸润线、基质吸力以及干密度对尾矿砂边坡稳定性的影响。(4)针对一尾矿砂边坡算例,以非饱和尾矿砂的抗剪强度公式计算其强度,运用ABAQUS软件分析其稳定性,得到不同含水率下尾矿砂边坡的安全系数,并通过拟合得到了含水率与安全系数的函数关系。通过对比分析最小势能法与ABAQUS的分析结果,二者得到的临界滑动面、安全系数基本一致。
【图文】：

图 1.1 某尾矿砂堆积边坡究进展相）、孔隙水（液相）、空隙气（气相和土的气-液相交界面处形成一层收，非饱和土最重要的一个特征是气相闭等三种形态存在，很多学者用土体由于非饱和土中在水气界面处产生表气压而言的负的孔隙水压[12]，在收缩非饱和土的基质吸力。基质吸力产收缩膜的表面张力，从而影响非饱

图 1.1 某尾矿砂堆积边坡究进展相）、孔隙水（液相）、空隙气（饱和土的气-液相交界面处形成一，非饱和土最重要的一个特征是闭等三种形态存在，，很多学者用由于非饱和土中在水气界面处产气压而言的负的孔隙水压[12]，在非饱和土的基质吸力。基质吸力响收缩膜的表面张力，从而影响非
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU41;TU43

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本文编号：2711475