銅尾礦砂的非飽和土力學特性及應用研究.pdf

1、本文對湖北省大冶市某礦業(yè)公司生產(chǎn)中產(chǎn)生的銅尾礦砂材料進行了室內(nèi)試驗研究，主要對銅尾礦砂的基本性質和非飽和銅尾礦砂的抗剪強度特性進行研究。然后以新建尾礦庫為工程背景，通過本文得到的非飽和銅尾礦砂強度公式，利用非飽和土的強度折減法，進行非飽和銅尾礦砂堆積壩穩(wěn)定性的分析研究。具體內(nèi)容概述如下：
　　1）設計實驗方案、進行基礎性試驗研究，判斷銅尾礦砂土樣的基本性質，同時進行環(huán)評中運用的浸出試驗研究，了解銅尾礦砂對環(huán)境的影響。
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2、）設計實驗方案，進行非飽和土三軸試驗研究：在不同基質吸力情況下非飽和銅尾礦砂的抗剪強度特性研究，具體如下：
　?、俜秋柡豌~尾礦砂剪切過程中的的應力（應力比）應變關系；
　?、诜秋柡豌~尾礦砂剪切過程中的體變關系；
　?、鄯秋柡豌~尾礦砂的抗剪強度分析；
　?、苓m合非飽和銅尾礦砂的抗剪強度公式。
　　3）尾礦庫干堆場堆積壩穩(wěn)定性分析：
　　①在非飽和銅尾礦砂的不同基質吸力情況下，對不同坡度的堆積壩進行穩(wěn)定性

3、分析；
　　②得到基質吸力、坡度以及安全系數(shù)三者之間的關系，求得某一安全系數(shù)下基質吸力與坡度的關系(公式)；
　?、蹨y出堆積壩初始狀態(tài)下的基質吸力，并對此狀態(tài)下的堆積壩進行穩(wěn)定性分析得到某一安全系數(shù)下的堆積壩坡度，與②中公式算的結果進行對比。
　　本文考慮了基質吸力對非飽和土的影響，實驗數(shù)據(jù)顯示在剪應力—基質吸力平面上的吸力強度變化是非線性的，與基質吸力有關的摩擦角明顯在變化。若按Fredlund的建議處理成兩個線性部

4、分或者處理成一個線性都太過于保守。本文采用新的方法，按分段函數(shù)處理，將前一部分處理成二次曲線，其曲線的斜率則為該段的摩擦角。同時本文還考慮了與凈法向應力有關的摩擦角的變化。從而可以推導出非飽和銅尾礦砂的抗剪強度公式。
　　通過本文得到的非飽和銅尾礦砂強度公式，利用非飽和土的強度折減法，進行非飽和銅尾礦砂堆積壩穩(wěn)定性的分析研究。在不同基質吸力和不同坡度下進行非飽和銅尾礦砂堆積壩穩(wěn)定性分析，得到安全系數(shù)、基質吸力和坡度以及斷面之間的關