离子型稀土矿滑坡预警技术研究

发布时间：2017-10-04 10:38

  本文关键词：离子型稀土矿滑坡预警技术研究

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【摘要】：采用室内试验与数值模拟相结合的研究方法,对离子型稀土矿滑坡预警进行研究,得到如下结论:(1)通过对安远某稀土矿边坡实地取样和建立注浸模型,对离子型稀土边坡的原地浸出进行了室内模拟研究。对模拟注浸各期的土样进行了含水率(ω)、密度(ρ)、渗透系数(k)、粘聚力(C)、内摩擦角(φ)、颗粒大小、土粒比重(sG)等指标测试,为后续研究提供基础参数。(2)在室内试验的基础上,建立了安远某稀土矿边坡的数值模型。利用FLAC3D软件进行了数值模拟分析,模拟研究了边坡从开始注液至发生破坏的整个过程;获得了该过程中模型边坡的坡顶位移、坡顶位移变化速率、坡脚位移、坡脚位移变化速率、坡顶与坡脚间相对位移、坡顶应力、坡顶应力变化速率、坡脚应力、坡脚应力变化速率以及边坡安全系数;分析了以上参数指标的变化特征,给出了各指标随注液时间变化的特征方程。(3)在室内试验和数值模拟分析的基础上,进行了滑坡预警研究。确定了以坡顶位移、坡脚位移、坡顶位移变化速率、坡脚位移变化速率、坡顶和坡脚间的相对位移、坡顶应力、坡脚应力、坡顶应力变化速率以及坡脚应力变化速率为评价指标的滑坡预警指标体系;参照相关设计规范,确定了边坡安全系数预警的临界值;以各指标随注液时间变化的特征方程为桥梁,确定了各预警指标的临界值;利用临界值法对各评价指标进行滑坡预警判别;依照超过临界值的预警指标个数的不同,设置了Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级,共4个预警级别,并给出了针对各级别应给予关注的程度;从而建立了稀土边坡滑坡预警模型。(4)结合在线监测系统,利用预警模型,对安远某稀土边坡进行了滑坡预警分析;分析结果显示,注液第11周,研究区边坡的滑坡预警级别为Ⅰ级,边坡总体处于稳定状态,无需发布预警信息。
【关键词】：取样 室内试验 数值模拟 滑坡预警
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD854.6;TD326
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 研究背景及研究意义10-11
• 1.2 文献综述11-15
• 1.2.1 国内外滑坡预警研究现状11-12
• 1.2.2 国内外滑坡预警模型研究现状12-15
• 1.2.3 存在的问题与不足15
• 1.3 主要研究内容和技术路线15-18
• 1.3.1 研究内容15-17
• 1.3.2 技术路线图17-18
• 第二章 矿土物理性质试验研究18-41
• 2.1 引言18
• 2.2 土样的选取与运输18-21
• 2.2.1 原状土样18-19
• 2.2.2 重塑土样19-20
• 2.2.3 土样装运20-21
• 2.3 室内试验21-39
• 2.3.1 室内注模拟浸试验21-23
• 2.3.1.1 土样重塑21-22
• 2.3.1.2 模拟注浸22-23
• 2.3.2 含水率试验23-25
• 2.3.3 密度试验25-29
• 2.3.3.1 蜡封法25-27
• 2.3.3.2 环刀法27-29
• 2.3.4 直接剪切试验29-32
• 2.3.5 颗粒大小分析试验32-33
• 2.3.6 比重试验33-35
• 2.3.7 渗透性试验35-39
• 2.4 本章小结39-41
• 第三章 稀土矿边坡稳定性数值分析41-64
• 3.1 两类典型的稀土边坡41-43
• 3.1.1 裸脚式边坡41-42
• 3.1.2 全覆式边坡42-43
• 3.2 稀土边坡典型破坏模式43-44
• 3.2.1 平面滑动破坏模式43
• 3.2.2 圆弧滑动破坏模式43-44
• 3.3 数值模拟分析44-63
• 3.3.1 FLAC3D简介44-45
• 3.3.2 强度折减法简介45-47
• 3.3.3 测点位移和应力47-60
• 3.3.3.1 测点位移49-54
• 3.3.3.2 测点应力54-60
• 3.3.4 安全系数60-63
• 3.4 本章小结63-64
• 第四章 稀土矿滑坡在线监测64-80
• 4.1 引言64
• 4.2 滑坡在线监测的目的和监测内容64-67
• 4.2.1 在线监测的目的65-66
• 4.2.2 在线监测的内容66-67
• 4.3 稀土矿滑坡在线监测系统的构建67-75
• 4.3.1 滑坡敏感区域的确定68
• 4.3.2 传感器的选择与布设68-72
• 4.3.2.1 土压计68-69
• 4.3.2.2 孔隙水压计69-70
• 4.3.2.3 表面位移计70
• 4.3.2.4 水位计70-71
• 4.3.2.5 雨量计71-72
• 4.3.3 测线的布置与施工72-74
• 4.3.4 在线监测系统的实现74-75
• 4.4 现场数据分析75-78
• 4.4.1 降雨、坡体水位与孔隙水压力75-77
• 4.4.2 土压力77-78
• 4.4.3 表面位移78
• 4.5 本章小结78-80
• 第五章 稀土矿边坡滑坡预警研究80-91
• 5.1 滑坡预警判别方法80
• 5.2 预警指标的选取80-84
• 5.2.1 位移81
• 5.2.2 位移变化速率81-82
• 5.2.3 相对位移82
• 5.2.4 应力82-83
• 5.2.5 应力变化速率83-84
• 5.3 预警指标临界值的确定84-85
• 5.4 滑坡预警体系的建立85-86
• 5.5 预警模型算例86-90
• 5.5.1 应力86-88
• 5.5.2 应力变化速率88-89
• 5.5.3 相对位移89
• 5.5.4 边坡预警评判89-90
• 5.6 本章小结90-91
• 第六章 结论与展望91-93
• 6.1 研究结论91-92
• 6.2 展望92-93
• 参考 文献93-97
• 附录A97-103
• 附录B103-106
• 致谢106-107
• 攻读学位期间的研究成果107-108

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：970189