强降雨作用下某铀尾矿坝渗流特征和稳定性实验研究

发布时间：2020-04-07 15:01

【摘要】：本文以西南某铀尾矿坝为研究对象,在干滩不同位置、深度取出3种尾砂样,分析样品基质吸力与含水率、干密度之间的关系以及渗透率与进水压力、含水率之间的关系,并建立相似物理模型(1:100),利用光栅光纤系统分别测得了强降雨作用下(24小时500mm和800mm)铀尾矿坝各监测点的位移和浸润线随时间的变化高度,并通过数值模型进行了验证。研究结果表明:(1)尾砂1和尾砂2基质吸力与含水率关系呈现的变化规律与一般土料并无差异,但尾砂3在上述规律上与已有研究结论相反,需对其展开进一步研究。由所建立的SWCC和SSCC曲线,可知将尾砂1和尾砂2作为主要筑坝材料时,基质吸力对铀尾矿坝安全稳定的影响是十分有限的。(2)饱和尾砂渗透率测试实验结果表明,3种铀尾砂在不同进水压力下,渗透率呈现不同的特征。对于尾砂1很难发现临界水力压力,而对于尾砂2和尾砂3,特别是尾砂3临界水力压力明显。非饱和尾砂渗透率测试实验结果表明,渗透率与基质吸力相关性较强,利用经验公式拟合效果良好。(3)24小时降雨500mm和800mm下,相对于初始浸润线,某铀尾矿坝相似物理模型浸润线变化主要在坝体中部和前端。竖向最大位移发生在坝体中部;横向最大位移出现在坝体前段。通过与数值模拟对比结果表明,不同降雨条件下浸润线最大值和位移量与实验值基本吻合,说明物理模型实验效果良好,能够很好的反映出原位坝体在两种不同降雨条件下的各个监测点的位移量。(4)通过实验结论与相关规程对比,此铀尾矿坝在降雨量大于300mm条件下其安全系数都低于规程要求(1.25),建议加强此铀尾矿坝中部坝段的排水措施,以减小强降雨作用下导致的浸润线过高的情况发生。
【图文】：

铀尾矿,尺寸参数,基本物理参数,干滩

图 3.1 某铀尾矿坝尺寸参数和实际测量图3.2 基本物理参数测定3.2.1 实验取样实验所采用的铀尾矿砂取至中国西南某铀尾矿坝干滩 35m、28m 和 5m 处，通过开挖钻孔 3m、1m 和 0.2m 取出 3 种铀尾矿砂样，3 种铀尾砂样如图 3.2、图3.3 和图 3.4 所示。

干滩,铀尾矿

整个坝体总长 119.09m。干滩坡度较小，，长约 38.7m。图 3.1 某铀尾矿坝尺寸参数和实际测量图3.2 基本物理参数测定3.2.1 实验取样实验所采用的铀尾矿砂取至中国西南某铀尾矿坝干滩 35m、28m 和 5m 处，通过开挖钻孔 3m、1m 和 0.2m 取出 3 种铀尾矿砂样，3 种铀尾砂样如图 3.2、图3.3 和图 3.4 所示。
【学位授予单位】：南华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TV223.4;TV649

【参考文献】