安太堡露天矿排土场基底黄土过载现象数值模拟

为了研究黄土基底排土场破坏机理,对安太堡露天矿排土场基底黄土进行过载现象数值模拟研究。结果表明在排弃物不断回填的过程中,基底黄土逐渐出现塑性区域,最终由于基底软塑带图所承受载荷超过其极限值而使得自身强度急剧降低,从而产生破坏。并且通过二次回填的方法,可以防止塑性变形值增大过快而使得软塑带土过早的产生过载现象,这样更适合于排土场的规划。     

露井联采条件下黄土基底排土场变形演化规律

为了解决井采影响下黄土基底排土场边坡的治理问题,采用理论研究与现场课题相结合的方法,对露井联采条件下黄土基底排土场变形演化规律进行了研究与探讨.结合多个矿区开采历史,根据开采煤层赋存情况以及井工矿、露天矿矿坑与排土场的空间形态,将露井联采分为两种类型;通过对露井联采条件下黄土基底排土场边坡变形破坏机理的研究并结合现场实际总结了露井联采条件下黄土基底排土场边坡变形破坏的一般规律,为黄土基底排土场下井工开采可行性提供依据.     

沿山坡排土场稳定性控制

针对沿山坡排土场边坡经常发生滑坡灾害的现象,提出了增加排土场排弃高度、增加容量等工程措施来增强排土场的稳定性,以元宝山露天矿225机道排土场为工程背景,应用Flac3D数值模拟和刚体极限平衡法,揭示了排土场沿山坡黄土基底变形、移动规律、破坏机理和滑坡模式,取得了显著的经济效益。     

基于FLAC 3D的黄土基底排土场边坡稳定性分析

 元宝山露天矿3^#线长胜排土场是典型的黄土基底排土场,在启用前须对排土场边坡的稳定性进行评价。由于排土场的形成不是瞬间堆积起来的,而是慢慢填筑,综合排土机的作业过程采用刚体极限平衡法对不同排弃高度的边坡进行稳定性计算,并采用FLAC 3D对排土场边坡的变形进行模拟;数值模拟研究了排土场的基底以及地下水等因素对边坡稳定的影响,揭示了边坡的岩体变形、移动规律及滑坡模式,对边坡稳定性做出科学评价,为矿山的安全生产提供依据。     

变水压强作用下顺斜基底排土场破坏机理

针对沟谷河道地带的顺层倾斜基底露天矿排土场开展研究,基于多孔介质流体力学,土力学等基础理论,以河道内作用于排土场一侧的静水压力为研究变量,分析排土场在不同水压作用下及考虑流固耦合效应下的变形破坏机理。对复杂地质条件下的排土场边坡进行建模和网格划分,应用FLAC3D软件计算自重条件下排土场边坡的稳定状态;并在此基础上对排土场在不同压力水头(汛期)作用下的渗流场、应力场分布规律进行计算和比较分析,研究其变形和破坏机理,分析排土场的稳定性与作用静水压强之间的关系。并结合哈尔乌素露天矿排土场工程实例,对所得结论进行分析验证。分析了排土场不同水压情况下的流固耦合效应和稳定性状况,为沟谷地区建设排土场的工程实践提供了理论依据。     

湿陷性黄土隧道基底加固处理技术

湿陷性黄土是由于黄土在一定的压力作用下受水浸湿后,土的结构迅速破坏而产生显著的附加下沉,并且强度也随之降低的一种特殊结构。黄土的湿陷性有自重湿陷和非自重湿陷两类。在我国60%以上的黄土地区为湿陷性黄土,而且大多出现在地表浅层,黄土地基的湿陷性特征会给即将修建的结构物带来不同程度的危害,可能会使结构物出现大幅度的沉降、裂缝、倾斜、甚至影响其安全和寿命。因而,必须对其进行处理后方可使用。另外湿陷性黄土隧道多位黄土土质结构疏松,孔隙、垂直节理发育,地基承载力不高,具有湿陷性,在遇水侵蚀或较大荷载的作用下,隧道则产生较大沉降。其基底承载力很难满足要求,通常需对基底进行加固处理,湿陷性黄土隧道基底处理常用的方法有水泥挤密桩和树根桩等。     

倾斜基底软岩排土场边坡失稳机理及防治措施

以云南省小龙潭煤矿布沼南露天龙桥排土场为研究实例,首先介绍了龙桥排土场基底的地质条件和排弃物的物理力学特性,然后对排土场边坡的稳定性进行了分     

结构性黄土扭剪特性及联合强度破坏应力修正算法

 中国西北地区存在大量的陡峭黄土边坡,降雨或扰动均会导致黄土的结构性大大降低,可能导致滑坡的产生。通过新型扭剪强度测试仪分析了结构性黄土在扭剪试验过程中的破坏特征,基于扭剪试验结果对可以综合考虑结构性黄土抗拉及抗剪特性的联合强度公式进行了验证,并基于联合强度研究了土体破坏应力的修正算法。结果表明,原状黄土、重塑黄土的破坏扭矩随含水率增大而逐渐减小,且原状黄土的破坏扭矩大于重塑黄土;扭剪强度试验中破坏应力圆与联合强度破坏线相切,验证了联合强度公式具有合理的试验基础;基于联合强度提出的土体破坏应力修正算法,可为黄土边坡灾害评价提供更加切合实际的强度理论。     

考虑孔隙水压效应的非饱和土边坡失稳分析与防滑对策

以某排土场为背景,基于Terzaghi有效应力原理,建立排土场土体抗剪强度与孔隙水压关系函数,得到土体抗剪强度随孔隙水压力的增加而降低的结论.在此基础上,以非饱和土边坡稳定性判定准则为基准,通过Morgenstern-Price法分析在孔隙水压力作用下排土场边坡的稳定性,得出其破坏模式主要沿淤泥层或基底风化泥岩层滑动.根据计算结果,从边坡参数优化、水坝止水、抗滑桩加固三方面出发,提出边坡治理措施,以确保矿区安全生产.     

露天矿软岩基底内排土场变形、破坏规律

针对近水平露天矿山尽早实现内排,缩短运距,而且内排土量越大经济效益越显著,那么内排土场帮坡角和内排土场稳定性就成为问题的关键。本文结合宝日希勒露天矿工程背景,运用FLAC~(3D)、Ansys数值模拟方法对内排土场基底、地下水等主要影响因素进行研究,揭示了软岩基底内排土场岩体变形、移动规律、滑坡机理并提出防治措施,保证露天矿安全生产并获得最大经济效益。     

人工制备结构性黄土抗拉强度研究

近年来,随着西部经济的快速发展,基础设施的大量建设,黄土由于拉伸破坏而造成的灾害越来越多,使得人们认识到研究黄土抗拉强度的重要性。通过对人工制备结构性黄土的抗拉强度试验,研究了含水率、干密度对黄土抗拉强度的影响规律及机理。试验结果表明,结构性黄土抗拉强度最大值出现在最优含水率附近处,抗拉强度随含水率的增大先增加后减小;随着干密度的增大,抗拉强度表现出一直增大的趋势;结构性黄土受拉时主要表现为脆性破坏;含水率及干密度主要通过改变颗粒间滑动摩擦力、黏聚力等作用,进而影响土体抗拉强度。     

黑岱沟露天矿排土场西部变形区滑坡控制

针对黑岱沟露天矿排土场西部变形区无法在该区继续进行后续排弃工作的问题,通过对影响变形区边坡稳定的基底、水、排弃物等主要因素进行分析,得出积水入渗是导致变形区排土场边坡稳定性下降的主要因素。进一步分析了变形区边坡变形破坏的主要模式,结果表明:坡角置换与压脚的设计是边坡控制的关键,结合数值模拟计算结果,提出了对排土场西部变形区坡脚进行土岩置换及填方压脚的治理措施。     

含管黄土渗流变形规律模拟研究

黄土地区油气长输管道管沟回填土及附近区域中发育有洞穴灾害,对管道安全的威胁日益严重.尽管原状黄土、公路与铁路路堤中黄土洞穴的成因机理研究较多,但对含管黄土的渗透变形及洞穴灾害研究却较为匮乏.文章在厘清含管黄土渗流变形流固耦合方程的基础上,构建由原状土、回填土与管道组成的含管黄土渗流变形计算模型.利用Ansys Workbench中Fluent和Transient Structural耦合求解,模拟分析含管黄土中雨水渗流和土体变形规律.结果表明:约3 m宽的管沟回填黄土的渗流速度和变形量明显大于原状土;入口流速、回填土孔隙率与密度的增加均会以不同方式加快管沟回填黄土的渗流变形,进而加速管周黄土洞穴的形成与发展;微地貌起伏汇水区、管沟回填土、原状土与回填土的接触面是管周黄土洞穴灾害易发区.研究结果对揭示管周黄土洞穴成因机理有重要的理论意义,为管周黄土洞穴灾害防治提供参考.     

露天矿排土场边坡稳定性分析

为了更全面准确地了解露天矿排土场边坡稳定性情况,从而保证露天矿能健康安全的生产,以边坡稳定性分析的理论为基础,对在排土场边坡稳定研究中应用的极限平衡法,有限单元法进行分析与探讨,分析各种方法的适用条件,结合简单排土场算例进行分析和模拟,结果表明:当不存在软弱基底和弱层时传统的极限平衡法是评价边破稳定的首选方法,但当排土场坐落在软弱基底或存在弱层时,对边坡进行有限元强度折减法与极限平衡法结合分析得到的结果更为可靠。该成果通过理论研究和试验得到能够最贴合实际的排土场边坡稳定分析算法的构想。     

无底箱式灰土垫层处理大厚度湿陷性黄土地基

1 无底箱式灰土垫层的概念及加固机理将建筑平面处理范围内沿周边一定宽度及深度的湿陷性黄土和基底下一定厚度的湿陷性黄土挖去,然后用灰土(石灰和土的体积比为2:8或3:7),在最优含水量状态下分层夯实而形成无底箱式灰土垫层,沿周边的墙式灰土垫层称之抗渗滞水墙。见图。 以灰土垫层形成的这样一个侧面与上面封闭的壳体将基底下的湿陷性黄土扣住,使得建筑物的管道漏水、雨水、市政管道漏水、污水等无法竖向渗透和侧向渗透到基底下的未处理土层,保护了基底下的未处理土层,从根本上避免了基底下卧层遇水湿陷,承载力降低,基础下沉,建…     

海州矿排土场工程复垦关键技术研究

从露天开采形成排土场的水土流失角度出发,提出了排土场工程复垦技术。其中排土场边坡水土流失控制技术主要有边坡整形设计、排土场斜坡整治技术、排水系统配置技术和排土场固土护坡技术;排土场平台径流分散措施主要有最终平台的整治和下部台阶平台的整治;排土场边坡径流分散措施主要是对于坡度>35°的台阶边坡,可适当进行缓坡措施,在边坡水平沟整地基础上建立以柠条、沙棘等耐旱固土灌木为主的等高植物篱;排土场工程复垦关键技术主要有平盘整治工程、客土回填工程和水土保持生物工程。     

浸水条件对浅埋湿陷黄土隧道受力性状影响的大型模型试验研究

黄土隧道基底岩含水率发生变化会导致拱脚和墙脚失稳甚至坍塌,因此,黄土隧道尤其是整体处于湿陷性黄土地层中的隧道受力性状特性研究已经引起工程技术人员高度重视。为了研究湿陷性黄土地层隧道基底承载力及其湿陷变形问题,通过室内大型模型试验方法,研究了天然基底浸水和不浸水工况下基底受力变形性状,研究结果表明：隧道基底压力径向表现为非均匀分布,在仰拱中间位置处最小,墙脚位置处最大;隧道周边切向应力变化规律与径向应力变化规律基本类似,但变化幅度较小;隧道切向压力与径向压力基本一致,浸水完成后各测点应力值都有所增大。     

非饱和黄土抗拉强度的研究

分析了非饱和黄土抗拉强度的来源,研究了非饱和黄土抗拉强度的特性,结果表明：密度和含水量是非饱和黄土抗拉强度的主要影响因素;百饱和黄土在拉应力下的破坏一般为脆性破坏;抗拉强度与初始含水量呈幂函数关系;试样破坏时的极限拉应变随初始含水量的增大而变大。     

粉煤灰-石灰改良黄土与压实黄土强度特性对比分析

基于TSZ-3型应变控制式三轴剪切仪,在不同固结围压条件下对不同压实度粉煤灰-石灰改良黄土和压实黄土进行了常规三轴加载试验,研究了竖向加载条件下改良黄土和压实黄土的应力-应变演化关系、强度特性及其破坏方式的差异.研究结果表明:改良黄土的应力-应变曲线以软化型为主,屈服即意味着破坏;压实黄土全部为应变硬化型,可用双曲线描述,属于渐进屈服破坏.固结围压和压实度均会对压实和改良黄土的强度产生较大影响,两者之间的耦合关系共同决定黄土的强度.改良黄土的黏聚力值均远大于压实黄土,内摩擦角略微大于压实黄土;改良黄土在剪切前期强度增长较大,压实黄土的强度随着剪切变形的发展逐步发挥.三轴竖向加载条件下,改良黄土呈脆性滑移破坏形式,压实黄土呈剪缩侧胀破坏.     

本钢某矿排土场边坡稳定性分析

以本钢某矿排土场边坡发生滑动后的现状稳定性为研究对象，在已有的勘察资料的基础上，分析了该滑坡产生的原因和破坏模式，并采用剖面反算法对滑带土的力学参数进行反演分析；运用推力法对恢复后的原状和破坏后现状进行了稳定性分析；对其影响因素进行了稳定性和敏感性分析，并将其按影响大小排序。分析结果表明：排土场处于暂时稳定阶段。