›› 2018, Vol. 39 ›› Issue (3): 815-822.doi: 10.16285/j.rsm.2016.0921

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

不同固结条件下尾矿动孔压演化规律

张修照1, 2, 3，巫尚蔚4，张 超1，杨春和1   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室，湖北 武汉 430071； 2. 中国科学院大学，北京 100049；3. 中冶长天国际工程有限责任公司，湖南 长沙 410205；4. 重庆科技学院 安全工程学院，重庆 401331
  • 收稿日期:2016-04-25 出版日期:2018-03-12 发布日期:2018-06-06
  • 作者简介:张修照，男，1979年生，博士研究生，高级工程师，主要从事尾矿坝灾害形成机制与防治方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家重点研发计划项目（No.2017YFC0804600）；国家自然科学基金（No.51741410）；国家自然科学基金重点项目（No.51234004）。

Dynamic pore-water pressure evolution of tailings under different consolidation conditions

ZHANG Xiu-zhao1, 2, 3, WU Shang-wei4, ZHANG Chao1, YANG Chun-he1   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering, Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Wuhan, Hubei 430071, China; 2.University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 3. Zhongye Changtian International Engineering Co., Ltd., Changsha, Hunan 410205, China; 4. Safety Engineering College, Chongqing University of Science and Technology, Chongqing 401331, China
  • Received:2016-04-25 Online:2018-03-12 Published:2018-06-06
  • Supported by:

    This work was supported by the National Key R. & D. Program of China (2017YFC0804600), the National Natural Science Foundation of China (51741410) and the State Key Program of National Natural Science of China (51234004).

PDF (Chinese)

658

摘要： 地震作用下尾矿坝有液化失稳的危险，尾矿动孔压的演化规律可以间接体现其液化过程。为研究尾矿动孔压的演化规律，开展了一系列的动三轴试验。结果表明：尾矿动孔压演化具有明显的阶段性，在等压固结时可用S形反正弦函数曲线描述，在偏压固结时可用J形指数函数曲线描述；尾矿材料在等压固结条件下临界孔压接近于围压，在偏压固结条件下临界孔压小于围压，且随围压及固结应力比的增大而减小，随尾矿平均粒径的增大而增大。基于极限平衡理论推导了等压固结和偏压固结条件下的临界孔隙水压力方程，从理论上阐释了试验结果所揭示的动孔压演化规律，可以为地震区上游式尾矿坝的抗震设计提供参考。

关键词: 尾矿, 动三轴试验, 动孔压演化规律, 孔隙水压力模型, 临界孔压

Abstract: Tailings dam is in danger of liquefied instability under earthquake. The liquefaction process can be indirectly reflected by the evolution rule of the dynamic pore-water pressure. To study the dynamic pore-water evolution, a series of dynamic triaxial tests is conducted. The results show that: the development of dynamic pore-water pressure of the tailings is characterized with different stages, including an S-shaped curve under isotropic consolidation and a J-shaped curve under anisotropic consolidation. The critical pore-water pressure of tailings is close to confining pressure under isotropic consolidation. The critical pressure, less than confining pressure under anisotropic consolidation, decreases with the increase of confining pressure and consolidation stress ratio, and increases as the average particle size of tailings increases. The critical pore-water pressure equations under the condition of isotropic consolidation and anisotropic consolidation are derived based on the theory of limit equilibrium, which explain the dynamic evolution of pore-water pressure observed in dynamic triaxial tests. The results provide reference for seismic design of upstream tailings dam in earthquake area.

Key words: tailings, dynamic triaxial tests, pore-water pressure evolution rule, pore-water pressure model, critical pore-water pressure

中图分类号: 

  • TU 411

[1] 杨志浩, 岳祖润, 冯怀平, . 非饱和粉土路基内水分迁移规律试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2241-2251.
[2] 王康宇, 庄妍, 耿雪玉, . 铁路路基粗粒土填料临界动应力试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1865-1873.
[3] 张雪东, 蔡红, 魏迎奇, 张紫涛, 梁建辉, 胡晶. 基于动力离心试验的软基尾矿库地震响应研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(4): 1287-1294.
[4] 梁珂, 陈国兴, 刘抗, 王彦臻, . 饱和珊瑚砂最大动剪切模量的 循环加载衰退特性及预测模型[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 601-611.
[5] 梁珂, 何杨, 陈国兴, . 南沙珊瑚砂的动剪切模量和阻尼比特性试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 23-31.
[6] 梁 珂, 陈国兴, 何 杨, 刘景儒, . 基于相关函数理论的动模量和阻尼比计算新方法[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1368-1376.
[7] 裴向军, 朱 凌, 崔圣华, 张晓超, 梁玉飞, 高会会, 张子东. 大光包滑坡层间错动带液化特性及 滑坡启动成因探讨[J]. 岩土力学, 2019, 40(3): 1085-1096.
[8] 王丽艳, 巩文雪, 曹晓婷, 姜朋明, 王炳辉. 砾钢渣抗液化特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3741-3750.
[9] 周恩全, 王琼, 宗之鑫, 陆建飞. 饱和橡胶砂动力特性动三轴试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3797-3804.
[10] 李 宣, 孙德安，张俊然,. 吸力历史对非饱和粉土动力变形特性的影响[J]. , 2018, 39(8): 2829-2836.
[11] 年廷凯，焦厚滨，范 宁，郭兴森，贾永刚，. 南海北部陆坡软黏土动力应变-孔压特性试验[J]. , 2018, 39(5): 1564-1572.
[12] 尹光志，王文松，魏作安，曹冠森，张千贵，敬小非，. 地震作用下高堆尾矿坝永久变形与稳定性分析[J]. , 2018, 39(10): 3717-3726.
[13] 黄 娟，丁祖德，袁铁映，赵 丹，彭立敏,. 循环荷载作用下泥炭质土的动变形特性试验研究[J]. , 2017, 38(9): 2551-2558.
[14] 刘汉龙，刘 平，杨 贵，肖 杨，刘彦辰，. 高聚物胶凝堆石料动残余变形特性试验研究[J]. , 2017, 38(7): 1863-1868.
[15] 李 博，黄茂松，. 掺有橡胶粉末砂土液化特性的动三轴试验研究[J]. , 2017, 38(5): 1343-1349.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 《岩土力学》编辑部
地址：湖北武汉武昌小洪山中国科学院武汉岩土力学研究所(430071)　邮编：200042　电话：027-87198484, 87199252, 87199253, 87198752　E-mail: ytlx@whrsm.ac.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发