發(fā)布時(shí)間：2018-03-09 12:15

  本文選題：基底的承載力　切入點(diǎn)：極限堆高　出處：《昆明理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：論文結(jié)合某鐵礦2#排土場(chǎng)設(shè)計(jì)項(xiàng)目,采用邊坡的研究方法細(xì)致研究2#排土場(chǎng)設(shè)計(jì)的合理性,通過排土料力學(xué)參數(shù)研究,排土料力學(xué)抗剪強(qiáng)度較好,認(rèn)為2#排土場(chǎng)堆排性能還具有較大挖掘空間,在排土力學(xué)參數(shù)測(cè)定基礎(chǔ)上提出2#排土場(chǎng)的最大堆排量設(shè)計(jì)參數(shù)和排土方案,為2“排土場(chǎng)的安全運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)提高提供技術(shù)支持和理論支撐。通過漢森公式計(jì)算排土場(chǎng)基底的極限承載能力可以看出,排土場(chǎng)地基的承載能力參差不齊,排土場(chǎng)地基極限承載能力差,排土場(chǎng)必須清理軟弱地層。通過對(duì)軟巖地基排土場(chǎng)進(jìn)行堆載穩(wěn)定性數(shù)值模擬研究認(rèn)為選擇合理的承載力地層是2#排土場(chǎng)設(shè)計(jì)的首要工作。清基以后排土料的性質(zhì)很大程度上決定了排土場(chǎng)參數(shù)。2#排土場(chǎng)最大堆排量設(shè)計(jì)在穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性兩個(gè)方面與原設(shè)計(jì)原設(shè)計(jì)形成對(duì)照,清基后的最大堆排量設(shè)計(jì)方案具有一定的現(xiàn)實(shí)意義,提出清基后的最優(yōu)排土參數(shù)和排土工藝。該方案的可行性還需要做大量更全面細(xì)致的研究工作,如排土場(chǎng)基底的承載性能試驗(yàn),排土料的自然安息角測(cè)定和排土抗剪強(qiáng)度測(cè)定,排土工藝對(duì)穩(wěn)定性影響等,因此,最大堆排量設(shè)計(jì)方案僅僅是排土參數(shù)優(yōu)化的理論探討。本文通過相關(guān)文獻(xiàn)研究形成對(duì)排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性的全面認(rèn)識(shí),針對(duì)影響某鐵礦2#排土場(chǎng)穩(wěn)定性因素進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)研究,對(duì)2#排土場(chǎng)原設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,提出最大堆排量設(shè)計(jì)方案。研究過程得出以下研究成果和結(jié)論：(1)通過現(xiàn)狀調(diào)查,分析影響2#排土場(chǎng)穩(wěn)定性因素,將其影響因素進(jìn)行整理概括,為穩(wěn)定性研究奠定基礎(chǔ)。通過平均地層參數(shù)、最弱層參數(shù)和等效安全系數(shù)計(jì)算參數(shù)采用漢森公式計(jì)算排土場(chǎng)基底的極限承載力,發(fā)現(xiàn)排土場(chǎng)基底極限承載能力差,排土以前必須清除軟弱巖層。采用安全系數(shù)反演的抗剪強(qiáng)度參數(shù)比最弱層參數(shù)有所提高,改變粘聚力的反演方法計(jì)算出的結(jié)果比改變內(nèi)摩擦角的計(jì)算結(jié)果小,可見計(jì)算中內(nèi)摩擦角的重要性比粘聚力要高,其影響程度較大,工程實(shí)踐中應(yīng)當(dāng)重視內(nèi)摩擦角的準(zhǔn)確性。(2)通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)合研究排土料散體的物理力學(xué)性質(zhì),為穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)取值提供依據(jù)。運(yùn)用篩分法和直接測(cè)量的方法測(cè)定排土料粒徑組成,由于排土臺(tái)階低于40m,排土粒徑分異不明顯,采用爆堆廢石散體粒徑組成代替排土場(chǎng)粒徑組成。采場(chǎng)廢石爆堆散體是一種良好的寬級(jí)配不均勻料,排土場(chǎng)排土料為混合土漂(卵)石。按照《公路土工試驗(yàn)規(guī)規(guī)程》(JTG F41-2005)采用灌水法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定排土料的密度,采用試坑注水法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定排土場(chǎng)滲透系數(shù),采用烘干法室內(nèi)測(cè)定排土含水率。按照《土工試驗(yàn)規(guī)程》(SD128—87)和《公路土工試驗(yàn)規(guī)規(guī)程》(JTG F41-2005)在YZW50型微機(jī)控制電動(dòng)應(yīng)力式直剪儀上采用壓模剪切法測(cè)定排土料抗剪強(qiáng)度參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果顯示等量替代法制備的試驗(yàn)料抗剪強(qiáng)度性質(zhì)比相似級(jí)配法制備的要好。(3)文章以不清基的2-2'剖面為模擬研究對(duì)象,運(yùn)用ANSYS10.0完成模型建立過程,導(dǎo)入FLAC3D研究排土過程應(yīng)力應(yīng)變演變過程。模擬排土場(chǎng)內(nèi)部垂直方向應(yīng)力都是層狀分布,隨著排土的堆積排土場(chǎng)底部出現(xiàn)應(yīng)力集中,由于基底抗剪強(qiáng)度低,基底形成剪裂面滑出拉斷排土體形成滑坡。邊坡零位移面隨著堆載的增大逐漸向深部擴(kuò)展,由圓弧狀逐漸向折線型轉(zhuǎn)變,與工勘資料調(diào)查該地區(qū)滑坡類型為折線形一致,確定實(shí)際排土場(chǎng)的滑坡類型為折線形。(4)在排土場(chǎng)極限堆高的驗(yàn)算中,《有色金屬礦山排土場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50421-2007)推薦的1981蘇式公式計(jì)算排土場(chǎng)高度偏于保守。采用漢森公式和靜水壓力公式結(jié)合計(jì)算的排土場(chǎng)極限堆高與蘇式公式的對(duì)比,前者計(jì)算結(jié)果不穩(wěn)定。極限堆高的計(jì)算應(yīng)當(dāng)取基底實(shí)際接觸地層參數(shù),取容易被剪壞位置的基底參數(shù)計(jì)算極限堆高理論上較為合理。(5)按照實(shí)驗(yàn)測(cè)得的排土料抗剪強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行2#設(shè)計(jì)排土場(chǎng)參數(shù)優(yōu)化,排土場(chǎng)最終邊坡角提高12°,產(chǎn)生53萬m3的凈排土量。分析討論優(yōu)化方案的可行性,認(rèn)為最大堆排量設(shè)計(jì)方案僅僅是排土參數(shù)優(yōu)化的理論探討,可行的優(yōu)化方案還需要大量的實(shí)驗(yàn)研究,巖土力學(xué)參數(shù)取值是優(yōu)化可行性的關(guān)鍵因素。論文提出了排土場(chǎng)參數(shù)優(yōu)化的順序,建立簡單的優(yōu)化線性規(guī)劃模型。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD854.7;TD861.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1588506