浅论基于强度折减法的尾矿坝坝坡稳定敏感性分析

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1、分类号UDC密级学号0708140752矛挤争r声去军硕士学位论文基于强度折减法的尾矿坝坝坡稳定敏感性分析学科名称:__岩土工程学科门类:_____~工学__指导教师:党发宁教授申请日期:2010年3月独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除特别加以标注的地方外，论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文的研究工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。一本论文及其相关资料若有不实之处，由本人承担一切相关责任论文储签名:笋粼‘、年‘月‘日学位论文使用授权声明本人屏务夯牡在导师的指导下创作完成学位论文的知识产

2、权归西安理工大学所有，本人今后在使用或发表该论文涉及的研究内容时，会注明西安理工大学。本人作为学位论文著作权拥有者，同意授权西安理工大学拥有学位论文的部分使用权(在以下“口”中标明，同意的划“矿”，不同意的划“X，’)，即:本人提交的印刷版和电子版学位论文，苗学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存;幼学校可以将学位论文的全部内容编入公开的数据库进行检索;动学校可以将学位论文的摘要编入公开的数据库进行检索;、动学校可以将公开的学位论文或解密后的学位论文作为资料在图书馆、资料室等场所及校园网上供校内师生阅读、浏览。本人学位论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权西安理工大学研

3、究生学院办理。(保密的学位论文在解密后，适用本授权说明)论文作者签名:、导懈:塾缪~平月、日摘要论文题目:基于强度折减法的尾矿坝坝坡稳定敏感性分析学科名称:岩土工程作者姓名:张红日作者签名:导师姓名:党发宁教授导师签名:摘要尾矿坝是矿山建设的三大设施之一。尾矿坝的安全问题直接关系到环境和人类的安全。近年来，尾矿坝事故，特别是特大尾矿坝事故层出不穷，给人民的生命和财产造成了严重的损失。而在尾矿坝事故中，坝坡失稳为其主要破坏形式。更精确地计算尾矿坝坝坡稳定以及研究尾矿坝材料及水对尾矿坝的敏感性，可以更好地评价尾矿坝的安全性，能给尾矿坝工程带来宝贵的借鉴价值。边坡敏感性问题的分析

4、是目前岩土工程界研究的重要内容之一。边坡工程中由于边坡的参数不同，计算的安全系数相差很大，在边坡处理中研究边坡参数的敏感性是十分必要的。尾矿坝中的边坡问题是复杂的多因素问题。强度折减法是对岩土体的抗剪强度进行折减，己经被证明了其合理可靠性。但是目前对强度折减法在渗流祸合作用下的适用性，以及尾矿坝坝坡的多因素敏感性问题，如材料抗剪强度参数、材料的刚度参数、浸润线等等，这些因素是尾矿坝坝坡稳定的决定因素，有待于进一步探讨。本文从边坡强度折减法基本理论出发，结合宁强县某矿业有限公司某已建尾矿库实际工程，运用有限元软件ABAQUS，通过对尾矿坝应力应变和渗流的祸合计算，对尾矿坝的坝

5、坡进行敏感性分析，做了以下工作:(l)建立尾矿坝的有限元模型，用渗流祸合作用下的强度折减法计算边坡的安全系数，并通过计算结果分析尾矿坝坝坡内部的等效塑性应变、垂直应力、水平应力、垂直位移、水平位移等伴随着强度折减系数的变化规律。(2)运用岩土工程软件Geo一studi。的sloPe与Sep两模块祸合对强度折减法计算所得的安全系数进行验证，并通过安全系数、滑动土体等多方面分析对比两者的优缺点。证明了强度折减法在渗流祸合作用下的可行性，分析能给工程界对于两者的选用提供参考。(3)强度折减法在对边坡的计算中，由于采用的参数较多，各个参数的重要程度不太一样，而尾矿坝是一个复杂的渗流

6、和应力应变祸合作用体，参数在内外多因素作用下，不停的变化，有效分析各个参数变化对边坡的敏感性意义重大。在对边坡敏感性分析过程中，采用假定其他条件不变的情况下，通过改变分析对象，得到粘聚力、内摩擦角、弹性模量、泊松比、重度、剪胀角等对边坡的敏感性，并得到一些非常有价值的规律。同时在西安理工大学硕士学位论文对强度参数敏感性分析时，得到了粘聚力和内摩擦角在边坡稳定中敏感程度不同，本文据此设想权重折减法，并对权重折减法相关问题进行了探讨。(4)尾矿坝的渗流是一个复杂的问题，同时又是尾矿坝破坏的主要影响因素。其中以干滩长度和尾矿坝初期坝的淤堵对浸润线的作用尤为明显，本文基于尾矿坝干滩

7、长度的不同长度、初期坝不同程度的淤堵使得渗流场的改变、浸润线抬高对坝坡稳定影响的原理，把尾矿坝非饱和渗流的结果带入到坝坡的强度折减法中去，计算上述各个因素对坝坡稳定的敏感性。同时还简要的论述了降雨对于坝坡的作用。通过对上述因素进行了敏感性分析，对于以后的尾矿设计能提供有意义的参考价值。关键词:尾矿坝;边坡稳定;强度折减法;坝坡敏感性本文研究得到国家自然科学基金面上项目(50879069，50679073)、本文研究得到国家自然科学基金重点项目(9051017)、本文研究得到陕西省黄土力学与工程重点实验室重点科研计划