寬級配廢石的一坡到底的高臺階排土場具有明顯的粒徑分級特征,傳統(tǒng)穩(wěn)定性分析方法將其簡化為多層各向同性的均質土體,卻實質性忽略了排土場粗粒土各粒組分布的不均勻性和隨機性,導致難以獲得其邊坡穩(wěn)定性的合理結論。依托江西某銅礦高臺階排土場,借助自編元胞自動機程序EPOHHM,采用5組窄級配粗粒土表征了高臺階排土場的粒徑分級現(xiàn)象,模擬了各粒組散體分布的不均勻性和隨機性,分析了不同工況下排土場的位移場及塑性狀態(tài),系統(tǒng)地探討了不同堆排模式下排土場邊坡的安全穩(wěn)定性,提出了一種寬級配廢石的高臺階排土場穩(wěn)定性的精細化分析方法。研究結果表明,排土場發(fā)生"拉-剪"破壞;土體中上部有圓弧形滑坡趨勢,下部變形表現(xiàn)為沉降,頂部平臺產(chǎn)生拉剪裂縫。僅考慮散體力學強度時,底部粗顆粒（d > 100 mm）含量的增加對排土場起顯著的穩(wěn)固作用,"單臺階全段高"的堆排模式比"全覆蓋式多臺階"更有利于寬級配廢石的高排土場安全穩(wěn)定。研究成果將為保證明顯粒徑分級的排土場的長期安全穩(wěn)定提供指導,也為今后分析此類工程問題提供借鑒。 

【文章來源】：巖土力學. 2020,41(11)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

現(xiàn)場裂縫及沉降情況

排土場現(xiàn)場情況及測點位置

圖2 排土場現(xiàn)場情況及測點位置從顆分結果來看，該排土場散體顆粒粒徑相差懸殊，為寬級配土石混合物。通常認為5 mm是粗、細粒的分界粒徑，室內大型三軸試驗儀的控制粒徑一般為60 mm，參考郭慶國[23]關于粗粒土顆粒大小對其工程特性的影響研究，同時考慮到土工標準篩的篩孔直徑，結合實際研究需求，本文將排土場散體按粒徑d分為以下5個類組：d≤5 mm的砂粒組、5 mm(27)d≤20 mm的細粒礫石組、20 mm(27)d≤60 mm的礫石組、60 mm (27)d≤100 mm的碎石組以及d (29) 100 mm的塊石組。邊坡的散體顆粒塊度分布規(guī)律為：隨排土場相對高程的增加，60 mm (27)d≤100 mm的顆粒呈減少趨勢；d (29) 100 mm的大顆粒明顯減少，由40.87%減少至10.13%；在坡腳位置附近，d (29) 200 mm的大塊含量較多，部分顆粒塊度直徑甚至超過1 m;d≤5 mm的粉狀顆粒主要集中于排土場上部，在坡腳處其含量低至8.74%;5 mm(27)d≤20 mm的顆粒與d≤5 mm的顆粒變化情況基本一致，即隨高程增加而增加；20 mm (27)d≤60 mm的中等塊度顆粒隨高程增加變化不大，在16.22%～27.17%范圍內波動。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]內蒙某礦內排土場穩(wěn)定性分析及優(yōu)化[J]. 魯寧,韓猛,于玲,陳亞飛,馬詩文.  煤礦安全. 2019(09)
[2]耦合強度各向異性與應變軟化的邊坡穩(wěn)定有限元分析[J]. 唐洪祥,韋文成.  巖土力學. 2019(10)
[3]考慮粒徑分級的弓長嶺某排土場穩(wěn)定性分析研究[J]. 胡軍,趙天毅,張曉龍,袁永濤.  礦業(yè)研究與開發(fā). 2017(02)
[4]地理元胞自動機模型研究進展[J]. 趙莉,楊俊,李闖,葛雨婷,韓增林.  地理科學. 2016(08)
[5]粗粒料強度準則與排土場穩(wěn)定性研究[J]. 張超,楊春和.  巖土力學. 2014(03)
[6]超高臺階排土場散體塊度分布規(guī)律及抗剪強度參數(shù)的研究[J]. 王光進,楊春和,孔祥云,劉天寧.  巖土力學. 2012(10)
[7]基于改進動態(tài)規(guī)劃算法的堆積體滑坡穩(wěn)定分析[J]. 石崇,尤林,徐衛(wèi)亞,黃瑋,張玉龍.  巖石力學與工程學報. 2012(S2)
[8]超高排土場的粒徑分級及其邊坡穩(wěn)定性分析研究[J]. 王光進,楊春和,張超,馬洪嶺,孔祥云,侯克鵬.  巖土力學. 2011(03)
[9]粗粒土三軸試驗數(shù)值模擬與試樣顆粒初始架構初探[J]. 王光進,楊春和,張超,馬洪嶺,冒海軍,侯克鵬.  巖土力學. 2011(02)
[10]冰磧土三軸數(shù)值模擬試驗方法探討[J]. 徐鼎平,汪斌,江龍劍,曹作忠.  巖土力學. 2008(12)



本文編號：3280717