防渗尾矿库地震稳定性和位移分析

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1、上海交通大学工程硕士学位论文防渗尾矿库地震稳定性和位移分析硕士研究生：郭超学号：1120109158导师：陈龙珠，刘宁申请学位：工程硕士学科：建筑与土木工程所在单位：船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学ThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterANALYSISFORSEISMICSTABILITYANDPERMANENTDISPLACEMENTOFCLAY-LINEDTAILINGSTACKSCandid

2、ate：GUOChaoStudentID:1120109158Supervisor：CHENLong-zhu,LIUNingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：ArchitecturalandCivilEngineeringSchoolofNavalArchitecture,Affiliation：OceanandCivilEngineeringDateofDefence：Jan,2015Degree-Conferring-Institution：S

3、hanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学硕士学位论文摘要防渗尾矿库地震稳定性和位移分析摘要随着人们对于尾矿中污染物的了解以及由于尾矿中渗沥液下渗导致环保事故的增多，越来越多的尾矿库开始采取防渗措施。由于我国防渗尾矿库多位于地震频发区，一旦地震发生震陷或边坡失稳事故，或者在地震作用下衬垫系统和渗沥液导排系统发生破坏，都会给环境造成巨大危害。因此，研究防渗尾矿库的地震稳定性和永久位移有着重要的工程意义。本文通过固结、直剪、动三轴等土工试验，获得了磷石膏的物理和力学参数，为磷石膏堆场静、动力稳定性分析提供依

4、据。结合某防渗尾矿库工程实际，使用FLAC2D软件建立了有限差分数值模型，对采用粘土垫层防渗的尾矿库进行二维地震动力响应计算，分析其地震稳定性，并将计算得到的坝顶最大水平位移与传统简化方法的计算结果进行了对比分析。结果表明，通过有限差分数值模型计算的水平位移仅略大于简化方法的计算结果。参数分析表明：防渗垫层的抗剪强度对于尾矿库动力响应影响较大，其虽有一定的隔震作用，使得防渗层上部的最大水平加速度低于其下部的最大水平加速度；但随着防渗垫层抗剪强度的降低，尾矿库的失稳模式由经过尾矿内部的圆弧形滑动向经过防渗层的楔形滑上海交通大

5、学硕士学位论文摘要动转变，尾矿库的稳定性下降，屈服加速度显著降低，永久性水平位移大幅增加，可能造成震陷等危害。本文研究结果对于地震区防渗尾矿库工程的设计有一定的实用参考价值。关键词：尾矿库，粘土垫层，地震响应分析，稳定性，永久位移上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTANALYSISFORSEISMICSTABILITYANDPERMANENTDISPLACEMENTOFCLAY-LINEDTAILINGSTACKSABSTRACTMoretailingsstacksarerequiredtohaveabottomlin

6、ersystemtopreventleakage.However,dynamicresponseanalysesforthistypeoftailingsstacksarerelativelylack.Therefore,itisimportanttostudyseismicstabilityandpermanentdisplacementoflinedtailingsstacks.Afinitedifferencemodelofaclay-linedtailingsdamwasdevelopedusingthecompu

7、terprogramFLAC.Two-dimensionalseismicresponseanalysiswasperformedtostudytheimpactoftheclaylineronthepermanentdisplacementofthetailingsstackduringanearthquake.Itwasfoundthatthemaximumhorizontaldisplacementonthecrestofthetailingsdamfromthenumericalsimulationwasonlys

8、lightlylargerthanthatfromtheconventionalsimplifiedmethod,indicatingthevalidityofthenumericalsimulation.Theparameteranalysesshowedthattheshearstrengthoft