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有限元分析在尾矿库渗流及抗滑稳定工程实践中的应用

宁皓 张向阳 牟宗琪

宁皓, 张向阳, 牟宗琪. 有限元分析在尾矿库渗流及抗滑稳定工程实践中的应用[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(3): 357-360. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.03.017
引用本文: 宁皓, 张向阳, 牟宗琪. 有限元分析在尾矿库渗流及抗滑稳定工程实践中的应用[J]. 岩土工程技术, 2023, 37(3): 357-360. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.03.017
Ning Hao, Zhang Xiangyang, Mu Zongqi. Application of Finite Element Analysis in Seepage and Anti-slip Stability of Tailings Pond[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(3): 357-360. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.03.017
Citation: Ning Hao, Zhang Xiangyang, Mu Zongqi. Application of Finite Element Analysis in Seepage and Anti-slip Stability of Tailings Pond[J]. GEOTECHNICAL ENGINEERING TECHNIQUE, 2023, 37(3): 357-360. doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.03.017

有限元分析在尾矿库渗流及抗滑稳定工程实践中的应用

doi: 10.3969/j.issn.1007-2993.2023.03.017
基金项目: 河南省科技攻关项目(212102310938);河南省高等学校重点科研项目(22B560010);中国煤炭科工集团双创资金重点项目(2022-ZD002)
详细信息
    作者简介:

    宁 皓,男,1972年生,汉族,北京人,大学本科,工程师,从事岩土工程勘察、岩土工程治理、岩土工程监测等相关工作。E-mail:13701317370@163.com

  • 中图分类号: TD 167

Application of Finite Element Analysis in Seepage and Anti-slip Stability of Tailings Pond

  • 摘要: 某新建尾矿库初步设计拟采用一次性筑坝,坝型为碾压式土石坝,为评价设计方案的合理性以及尾矿库的安全性,采用有限元方法对尾矿库渗流稳定性和抗滑稳定性分析计算,结果表明,尾矿坝采用的渗控体系能够满足大坝的防渗要求,坝体上游侧的HDPE土工膜起到了较好的截渗效果,库内浸润线分布规律合理,下游设计排渗系统起到了较好的排渗效果;在正常蓄水位、最高洪水位和地震等3种工况下,尾矿坝下游边坡的抗滑稳定性均满足规范要求,设计方案合理可行。

     

  • 图  1  尾矿坝坝体结构

    图  2  尾矿坝典型材料分区

    图  3  工况1下水头等值线分布图(单位:m)

    图  4  工况2下水头等值线分布图(单位:m)

    图  5  工况1正常蓄水位下边坡稳定性计算结果

    图  6  工况2最高洪水位下边坡稳定性计算结果

    图  7  工况3正常蓄水位+地震下边坡稳定性计算结果

    表  1  二维渗流有限元计算参数取值

    材料名称渗透系数/(m·s−1)
    kxky
    碾压堆石料3.00×10−43.00×10−4
    碾压土石料3.00×10−63.00×10−6
    尾粉土1.25×10−61.25×10−6
    尾粉质黏土3.00×10−83.00×10−8
    尾黏土2.00×10−92.00×10−9
    HDPE土工膜1.00×10−121.00×10−12
    强风化基岩1.00×10−61.00×10−6
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    表  2  主要材料力学特性指标

    材料种类天然重度
    γ /(kN·m−3)
    抗剪强度
    c/kPaφ/(o)
    碾压堆石料22.00.041.0
    碾压土石料18.526.024.0
    尾粉土20.09.828.0
    尾粉质黏土19.510.816.0
    尾黏土18.013.78.0
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    表  3  大坝稳定计算结果(Bishop)

    计算剖面工况编号计算条件安全系数允许值
    典型剖面1正常运行1.681.30
    2洪水运行1.681.20
    3特殊运行1.161.15
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-01
  • 网络出版日期:  2023-08-08
  • 刊出日期:  2023-06-08

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