接龙铁矿尾矿堆积坝的稳定性分析评价与初步设计

论文摘要

本论文在详细地质勘察的基础上,对接龙铁矿尾矿库工程地质条件进行了详细探讨,在现场实验和实验室测试基础上,采用瑞典圆弧法对其尾矿库坝体的岩土工程特性及其稳定性开展了研究,并基于研究成果对接龙铁矿进行了初步设计。通过研究,得出如下主要结论:(1)接龙铁矿新建尾矿库场区属强烈切割丘陵地形,呈枝状发育的“V”型冲沟,两侧谷坡基岩大片裸露,沟内土层较厚,岩层分布连续,基岩岩质较硬。坝址附近虽然发育三组“X”剪裂隙,但是裂隙延伸短,可以通过清基消除或根据清基揭露情况进行灌浆工程处理,总体上岩层面结构面产状稳定。另一方面,场地内及周边已建成的建筑物使用几十年也证明,未出现墙体拉裂、失稳等不良现象。(2)接龙铁矿尾矿库场区地质构造简单,自然斜坡稳定。尾矿库库区范围内无活动断层通过,表层普遍分布有隔水的粘土层,不存在渗漏问题,库区植被发育,山体边坡稳定,场地未发现滑坡、泥石流、溶洞等不良地质作用。场地范围内未见活动断裂,场地稳定,地质构造、地貌特征、岩土工程条件均满足尾矿库建设的工程要求。(3)现场实验和实验室测试结果表明,场地内粉质粘土为微透水层,局部分布的素填土和强风化基岩层属强透水层,中等风化基岩属弱透水层。(4)接龙铁矿尾矿坝坝型合理,尾矿坝在坝体中心轴线位置,即最不利位置处,当坝顶标高335m位置时,正常运行情况下其稳定安全系数为1.243,在洪水运行情况下稳定安全系数为1.174,特殊运行条件下其稳定安全系数为1.110。因此,得出335m位置以下,各种工况条件下,接龙铁矿尾矿库都符合规范要求,安全稳定。(5)在接龙铁矿尾矿坝318m和322m标高设计两套水平排渗系统,可防止浸润线在坝坡溢出,确保尾矿堆积坝的安全.

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 尾矿库稳定性研究的目的和意义
• 1.2 研究现状及存在的主要问题
• 1.2.1 国外方面的研究
• 1.2.2 国内方面的研究
• 1.2.3 存在的主要问题
• 1.3 论文的研究思路、技术路线及主要内容
• 1.3.1 研究思路
• 1.3.2 技术路线
• 1.3.3 主要内容
• 2 接龙铁矿概况
• 2.1 接龙铁矿概况
• 2.2 地形地貌
• 2.3 地质构造
• 2.4 地层岩性
• 2.5 水文、气象
• 2.6 地下水径、排、补
• 3 尾矿库岩土力学特征
• 3.1 库区勘察
• 3.2 压水试验及渗水试验
• 3.2.1 压水试验
• 3.2.2 渗水试验
• 3.3 剪切波及声波测试
• 3.4 坝址地基承载力
• 3.5 岩、土物理力学特征试验
• 3.5.1 粉质粘土层物理力学特征
• 3.5.2 岩石物理力学特征
• 3.6 筑坝石料
• 3.6.1 砂岩堆石料物理力学特性
• 3.6.2 砂岩堆石料的工程性质
• 4 接龙铁矿尾矿堆积坝的稳定性分析与评价
• 4.1 尾矿坝稳定性分析方法与流程
• 4.2 极限平衡法原理与计算程序
• 4.2.1 瑞典圆弧法的计算原理
• 4.2.2 稳定性计算流程
• 4.3 确定安全系数、荷载工况与计算剖面
• 4.4 尾矿堆积坝稳定性影响因素分析
• 4.4.1 尾矿的物理力学特性对稳定性影响的分析
• 4.4.2 浸润线对坝体稳定性影响的分析
• 4.5 接龙铁矿尾矿堆积坝坝体稳定性分析评价
• 4.5.1 确定计算剖面--接龙铁矿尾矿坝剖面图概化
• 4.5.2 土层计算指标
• 4.5.3 坝体安全稳定性分析
• 4.5.4 作用于接龙铁矿尾矿堆积坝的荷载及其组合
• 4.5.5 接龙铁矿尾矿堆积坝稳定性的计算方法
• 4.5.6 允许安全系数的确定
• 5 尾矿库初步设计
• 5.1 初步设计指导思想
• 5.2 尾矿堆积坝
• 5.2.1 初期坝
• 5.2.2 堆石坝内坡滤层
• 5.2.3 筑坝物料
• 5.2.4 子坝堆筑
• 5.2.5 渗流控制
• 5.2.6 坝面和坝肩排水
• 5.2.7 后期堆积坝及子坝堆筑
• 5.2.8 尾矿坝参数
• 5.3 排洪系统的安全保证
• 5.3.1 防洪标准
• 5.3.2 洪水计算结果
• 5.3.3 尾矿库排洪系统
• 5.3.4 调洪演算
• 5.3.5 尾矿库管理技术标准
• 5.3.6 排洪构筑物
• 5.4 尾矿库监测
• 5.5 尾矿库水土保持
• 5.6 尾矿库堆积坝安全措施
• 6 主要结论和建议
• 6.1 主要结论
• 6.2 建议
• 致谢
• 参考文献