中国尾矿坝地震安全度研究

《中国尾矿坝地震安全度研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、维普资讯http://www.cqvip.com娘．．I中国尾矿坝地震安全度研究本文往认真研穷唐山地震特征，总结唐山地震对周网尾旷坝影响河尾矿坝进行了全面的勘察、测试与分析，提出了适合于尾矿坝地震其目的在为我国高烈度地馐区建造上游法尾矿高堆坝提供戈践和理沦济效益。摘一、前言中国位于地震活跃地区。6O年代以来，建造了大约上千座尾矿库，很多大中型尾矿库位于地震区，且尾矿坝大都采用上游法筑坝。一般认为尾坝充填坝体常处于松散饱和要状态，在地震作用下极易发生液化破坏。1976年7月28日中国华北唐山发生了7．8级大地震，大石河、新水两座尾坝矿分别距霞中40kITI和6Okm，遭受了严重

2、的震害。大石河尾矿坝滩面滑动、开裂，裂缝宽最大为700mm，喷砂冒水形成的砂丘大的直径达2m，新水尾矿坝出现大面积沉降。距震中80km的唐沽碱厂，18．D5m¨的白灰L点重埝峨应反，晡一大重不到30S全部塌落，使坝下游的化工厂、运输队及住宅被泥砂吞没。目前，中国有些尾矿坝已经加高到100m以上，储存了l{Lm。的尾矿和水。更重要的是，这些尾矿坝有些是坐落在人口密集村镇、工厂和交通干线的上游。中国矿山企业对尾矿坝能否经受得住地震的考验，如何确定这些尾矿坝的极限高度和用什么方法来提高尾矿坝的安全度十分关注。中国国家科学技术委员会、冶金工业部对尾矿坝的安全问题非常重况，并将此合作项

3、目列为国家重点攻关课题。为了能有效地开展本项¨的研究，冶金部建筑研究总院、首钠矿山公司与加拿大阿尔伯塔大学、大不列颠哥伦比亚大学、科隆李奥诺福顾问公司、哈迪BBT公司共同组建了中加合作研究组。中方研究组聘请了学部委员闻韶、胡幸贤二位教授为高级技术顾问。本项目自1989年1月开始至1993年l2月结束为期5年，取得了丰硕成果。整个项目分四大部分顺序进行。①大石河尾矿坝的震害表现、地震记录和基岩输入地震动研究；i大石河尾矿坝现场勘察研究；⑧大石河尾矿料室内试验研究；④大石河尾矿坝地震反应及稳定性研究。以下简要叙述每⋯部分的主要进腠与结论。’中加合作研究项目，得到加拿大国际发展研究

4、中心、、{【1；j国家科委和冶金的资助。巾方研究组负费人为刘鹤年，研究组成员有王余庆、王活、刘哲均、辛鸿博、高建生、李万升、李志林、王影，张其富、高艳平，王景林。本文由王余庆，王治平执笔。一4一维普资讯http://www.cqvip.com、二、大石河尾矿坝的震害、地震记录及基岩输入地震动(一)震害、地震记录记录中描述了唐山地震时大石河尾矿坝及邻近村庄的震害，掌握了唐山地震时大石河尾矿坝的震害位置、表现形式、范围和程度，为对比分析研究提供了素材；汇总分析了唐山地震时国内地震台站收取强震、余震记录的情况，阐明了有研究人工输入地震动的必要性。(二)基岩输人地震动在回顾已有基岩输

5、入地震动方法的基础上，通过对地震动参数衰减规律的研究分析，结合场地特点，提出了三种新的可用于大石河尾矿坝已有震害分析的基岩输入地震动时程曲线，弥补了缺少实测强震记录的不足。提出的三种方法是：①根据震级、震中距按加速度传播规律算出坝址基岩场地的峰加速度，按反应谱传播关系算出基岩场地的反应谱，并以此为目标谱，给定随机相角，拟合人工地震波；②根据震级、震中距分别按加速度传播规律，计算坝址基岩的峰加速度与卓越周期，调整迁安台No066地震记录，作为输入地震波。③用改进的格林函数法，依据迁安台№066和№1O8地震记录，模拟7．8级Lj7．1级地震时基岩场地的输入地震波。计算结果表明，

6、用方法①和方法③算得的液化区与震害基本符合，因此，建议采用①、③两种方法。’大石河尾矿坝现场勘察现场勘察和试验是经中加双方精心设计，周密计划，于1990年4月10日至5月6日双～L方合作完成l的。除采用常规方法外，首次在尾矿坝上采用了薄壁取样器取土——现场干冰冻结存运技术和同位素勘察技术在棕贯试验中使用了能量标定技术；在静力触探和波速试验中同时使用了国产仪器，以及加拿大先进的能在做静探的同时测定波速和孔隙水压力的静探仪SCPT。(一)取原状壬样．．研究表明，用薄壁取样器取土——现场千冰冻结存运技术，采取原状土样是满意的。本次采用的是CB型敞口式取样器，对土样的扰动很小，测得的

7、土密度与用现场同位素方法测得的结果十分接近。而土样现场冰冻后即可避免在存运过程中扰动，亦为实践所证明。这种方法虽不如“先冰冻后取样”的方法完善，但方便易行、成本低，对坝体的扰动范围小，同时又能较好地保存尾矿试样的原状结构，便于在尾矿坝工程勘察中推广应用。一5一维普资讯http://www.cqvip.com(=)放射性同位素试验采用的设备为美国产MT-SOPRIS系列Ⅲ数#测井仪，及XAP／XAM型补偿密度组合仪，ILP／ILM型中子组合仪，CLP／CLM型声波仪。研究表明，用同位素方法测得的土密度与用