尾矿坝的动力稳定性分析

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由地震引起的流滑在尾矿坝的各类事故中是最严重的,且随着尾矿坝规模的不断变大,如果发生地震,灾害将无法估计。所以研究尾矿坝的动力稳定性显得尤为紧迫和必要。但目前所作的此类工作并不多。因此本文主要在这方面开展工作,对尾矿坝的动力稳定性进行数值仿真模拟。本文以金堆城栗西尾矿坝为研究对象,叙述了栗西尾矿坝的基本情况,利用野外工程地质测绘、原位测试、室内土工试验及物探成果,确定出栗西尾矿坝体的物理力学性质指标;利用Geo-slope软件建立了二维简化模型、划分了单元网格、确定了边界条件和地震荷载、选取了计算参数;采用非线性粘弹性模型进行了动力反应分析,并耦合动力与渗流进行了动力反应分析。通过对比耦合前后的加速度、应力、位移、孔压及液化区域,得出:(1)渗流对节点加速度有一定的影响。且渗透系数越大,加速度反应越小。(2)最大加速度时刻尾矿坝渗透系数小的部分耦合后应力场与耦合前的接近;渗透系数大的部分耦合前后的应力场有很大的区别。且渗透系数越大,有效应力越大。并且耦合前后应力的时程曲线有很大的不同。(3)耦合前后坝体的位移场没有太大的变化。但渗透系数越大,位移越大。并且耦合前后位移的时程曲线有很大的不同。(4)尾矿坝渗透系数较小部分耦合前后的孔隙水压力场基本相同;渗透系数大的部分孔隙水压力场完全不同。且渗透系数越大,孔隙水压力越小。并且耦合前后孔压的时程曲线趋势相同,只是耦合后的孔压增长较快。(5)耦合前后的孔压消散曲线基本没有区别,在渗透系数较大的情况下,孔压消散越快。(6)考虑渗流与否对液化区的影响较大,渗透系数的大小对液化区也有影响。(7)栗西尾矿坝在地震过程中局部发生液化,可能使坝体产生滑坡。利用滑块位移法对栗西尾矿坝进行了坝坡稳定性分析和永久变形分析,得出了安全系数时程曲线及永久变形时程曲线。
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