尾矿坝洪水漫顶溃坝起动分析及缩尺试验研究

发布时间：2024-12-19 02:07

　　尾矿库溃坝事故会对下游一定范围居民的生命财产安全和周边环境带来严重威胁,天气原因等不确定性因素使得库内水位暴涨漫顶的概率存在,开展极端条件下的尾矿库漫顶溃坝分析十分必要。物理模型试验方法是研究溃坝分析的重要手段,然而模型坝的相似问题是困扰技术人员的一大难题。为更好地开展尾矿库相似漫顶溃坝试验,本文从修建尾矿坝的尾砂和粘土材料的剪切强度特性入手,探索土体抗剪强度与水流冲刷起动抵抗力之间的关系,开展尾砂材料起动试验和粘土坝的漫顶溃坝试验,分析了常重力条件下开展尾矿坝起动相似模型试验的可行性。本文主要研究内容包括如下:(1)首先基于临界状态理论所推导的砂类土抗剪强度与孔隙比关系理论表达式。再采用不同颗粒级配的铜尾砂和钨尾砂开展了一系列固结试验和直剪试验,试验结果验证了采用理论公式预测砂类土抗剪强度的可行性,并分析了尾砂抗剪强度的影响因素和相关规律。(2)从水流冲刷下泥沙的起动特点入手,根据极限状态下泥沙颗粒的受力平衡分析,推导出泥沙起动的理论公式,将泥沙起动与土体的抗剪强度建立关联性。利用自主研制的新型起动试验装置,开展了不同粒组和不同干密度条件下的起动试验。将理论公式计算得到的起动切应力值与...

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１研宄技术路线图??９??

善尾矿库漫顶溃坝缩尺模型中的起动相似条件。??１．４．２技术路线??本文研宄技术路线图如图１．１所示。??阅读文献和资料收集??尾砂现堂均质粘?泥沙＿理论分析???Ｊ???土体强度分析???Ｊ???Ｉ?｜起动切应力与抗剪强度?????亘?固?卩日＃??１?Ｓ隱??验?验?ｇ？??....

图２．１直剪试验剪切面处土应力状态变化??１１??

直剪试验中土体开始剪切后，剪切面上单元土体的法向应力不变而剪切应??力不断增加至达到抗剪强度。剪切面上单元土体在达到峰值破坏时刻的应力状??态如图２．１所示，此时剪切面上的剪切应力与摩尔应力圆刚好相切。如图２．１中??所示，砂土的内摩擦角为根据土体破坏时的极限状态和摩尔－库伦破坏....

图２．２尾砂试样准备??

２．３．１．１试验土样??本章试验选用的铜尾砂取自江西瑞昌市武山市和上饶市永平铜矿，钨尾砂??取自赣州市崇义县新安子钨锡矿。通过现场取样和室内试样制备（如图２．２），??参照《土工试验规程》（ＳＬ２３７－１９９９）对尾砂的基本物理力学性质研究，主要对尾??砂的颗粒级配、颗粒比重及....

图２．３尾砂试样颗粒级配曲线??表２．１试样编号和基本物理指标??＂￣￣￣￣

??尾砂试样的颗粒级配曲线如图２．３所示，钨尾矿的平均粒径要大于铜尾矿，且钨??尾砂颗粒曲线平缓，粒度分布范围较铜尾砂分布范围更广，土粒大小不均匀，??属于级配良好类型土。土粒试样的编号和岩土物理力学性质如表２．１所示，一般??砂类土粒比重参考值为２．６５？２．６９，由于有色金属....

本文编号：4017484