《尾矿库工程地质特性与稳定性研究》是作者在多年从事尾矿库设计与安全监测的基础上编写的。主要内容包括库区新构造运动特征、尾矿料宏微观力学特性、尾矿库静动力荷载作用下的稳定性和动力学特性分析等。
《尾矿库工程地质特性与稳定性研究》可作为行政主管部门、生产管理单位和从事尾矿库设计与安全相关工作的管理、技术人员的参考用书。
尾矿库主要用于堆存矿石选别后的尾矿或其他工业废渣。如果尾矿坝发生溃坝,将会严重危害下游人民的生命和财产安全,同时带来严重的环境和生态灾难。地质条件和坝体结构因素是尾矿坝溃坝的主要原因,因此本书依托某尾矿库工程,通过现场勘察、试验研究、理论分析、数值模拟等方法与手段,对尾矿库工程地质特性和稳定性进行研究。
全书共分6章,详细阐述了尾矿库库区新构造运动特征、尾矿料微观特性、宏观力学特性、分层固结特性及尾矿库静动力荷载作用下的稳定性和动力学特性等。基于钻探和各种地质资料,研究区内环境工程地质条件对库区稳定性的影响,重点研究了新构造运动对库区稳定性的影响,同时利用X射线荧光光谱仪、BET试验、扫描电镜和脱附一吸附试验对尾矿料与砂土、红黏土进行成分、孔隙结构、颗粒组成结构的对比分析。选用滤纸法测定磷矿尾矿料、砂土、一般粉土和红黏土的基质吸力,并进行对比分析。采用变湿应力研究尾矿料的应力状态和开裂,建立尾矿料裂隙开展模型。对不同干密度、不同饱和度的非饱和尾矿料试样进行单向压缩固结试验。基于饱和一非饱和理论,建立了磷矿细粒尾矿坝的平面和三维有限元计算模型,并进行了不同工况下的渗流场与应力场的耦合分析和稳定性计算。基于非线性时程分析法,建立了高烈度区磷矿细粒尾矿坝的动力有限元计算模型,并进行了不同工况下的瞬态响应分析、全时程稳定性分析。
前言
第1章 绪论
1.1 概述
1.2 本书主要内容
第2章 尾矿库区区域工程地质特性
2.1 库区自然地理及地形地貌
2.2 库区地质特征
2.3 库区新构造运动特点
2.4 库区地震活动特征
第3章 尾矿料微观特性及其宏观力学性质
3.1 微观特性
3.2 尾矿料的基质吸力
3.3 非饱和尾矿料的力学强度
第4章 尾矿料初始开裂模型及分层固结特性
4.1 变湿应力和初裂深度
4.2 初始裂隙间距和裂隙宽度
4.3 固结试验
4.4 尾矿料单向固结方程
4.5 尾矿料模型试验
第5章 渗流场与应力场耦合分析
5.1 饱和-非饱和渗流基本方程
5.2 渗流场与应力场耦合机制分析
5.3 渗流场与应力场直接耦合分析
5.4 渗流场和应力场耦合分析
5.5 整体加载时稳定性分析
5.6 筑坝过程稳定性分析
第6章 尾矿坝地震动力特性分析
6.1 引言
6.2 非线性动力分析方法
6.3 尾矿坝动力学响应分析
6.4 尾矿库动力稳定性分析
参考文献