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上篇 理论篇 1

1 绪论 1

1.1 尾矿与细粒尾矿 1

1.1.1 细粒尾矿定义及其特性 3

1.1.2 偏细粒尾矿的提出 5

1.2 尾矿的堆存处置 6

1.2.1 尾矿库及其分类 7

1.2.2 尾矿堆积坝的形式 9

1.2.3 尾矿库安全现状 12

1.3 我国细粒尾矿堆存现状 14

1.3.1 细粒尾矿堆坝特征与不利因素分析 14

1.3.2 国内细粒尾矿筑坝经验 17

1.4 模袋法堆坝技术的提出 19

参考文献 19

2 模袋法堆坝技术 21

2.1 模袋的特性和国内外应用 21

2.1.1 堤岸、河道治理 21

2.1.2 地基处理 25

2.1.3 环保治理 28

2.1.4 膨胀土处理 28

2.2 模袋法堆坝技术 29

2.3 模袋法堆坝工艺 30

2.3.1 水力充填法工艺 30

2.3.2 粒径分级充灌法工艺 32

2.3.3 全尾充灌工艺 33

2.4 模袋法堆坝技术在尾矿库中的应用方式 34

2.4.1 宽顶子坝方式 34

2.4.2 下宽上窄方式 35

2.4.3 模袋中线法（或下游法） 35

2.4.4 澄清拦挡坝、临时挡水坝方式 36

2.4.5 在水坠坝中的应用 37

参考文献 37

3 模袋法堆坝作用机理 39

3.1 模袋布滤水作用机理 39

3.1.1 过滤孔径 40

3.1.2 孔径百分比 40

3.2 模袋体作用机理 42

3.2.1 模袋体固结作用机理 43

3.2.2 模袋体破坏机理 45

3.3 加筋措施作用机理 46

3.4 排渗措施作用机理 48

3.4.1 模袋法排渗设施作用机理 48

3.4.2 排渗体防淤堵措施及其工作机理 49

参考文献 50

4 细粒尾矿模袋充灌试验 51

4.1 室内尾砂充灌试验 51

4.1.1 试验设计 51

4.1.2 试验过程 55

4.2 充灌试验结果 56

4.2.1 充灌效率 56

4.2.2 颗粒级配 58

4.2.3 强度参数 60

4.2.4 作用效应 61

4.3 现场模袋法堆坝试验 63

4.4 主要结论 66

参考文献 66

5 模袋体力学试验 67

5.1 模袋材料种类及其性能指标 67

5.1.1 模袋材料的种类 67

5.1.2 模袋材料的性能指标 70

5.1.3 常用模袋材料的一般性能 74

5.2 模袋体强度增强机理和破坏模式 76

5.2.1 模袋体强度增强机理 76

5.2.2 模袋坝体堆存方式与强度 80

5.2.3 模袋坝体可能的破坏模式 83

5.3 模袋体力学特性试验 86

5.3.1 模袋体受压试验 87

5.3.2 模袋体剪切试验 90

5.3.3 模袋体摩擦试验 94

参考文献 97

6 模袋坝体稳定性计算 98

6.1 模袋法尾矿坝坝体稳定性分析 98

6.1.1 沿模袋层间界面滑出 98

6.1.2 越过模袋结构滑出 99

6.2 刚体极限平衡法 100

6.2.1 改进的竖直条分极限平衡法 100

6.2.2 模袋刚体压坡极限平衡法 101

6.2.3 水平条分极限平衡法 105

6.3 基于模袋层间接触的有限单元分析法 111

6.3.1 岩土工程有限元分析 111

6.3.2 岩土工程接触问题分析 113

6.3.3 有限元强度折减法 115

6.4 工程应用 118

6.4.1 背景介绍 118

6.4.2 基于改进刚体极限平衡法的模袋坝体稳定性分析 119

6.4.3 基于有限元接触的模袋坝体稳定性分析 123

6.5 小结 127

参考文献 128

下篇 工程应用篇 129

7 云南某铜多金属矿尾矿库安全措施专项工程 129

7.1 工程概述 129

7.2 尾矿特性及其堆坝困难 129

7.2.1 尾矿粒度 130

7.2.2 尾矿沉积规律 132

7.2.3 堆积尾矿颗粒组成及其物理力学指标 135

7.2.4 尾矿的动力特性指标 140

7.3 模袋堆坝工程应用 146

7.4 模袋堆坝安全稳定性验证 148

7.4.1 现状稳定性 148

7.4.2 模袋法堆坝后的坝体稳定性分析 151

7.4.3 模袋法堆坝后的尾矿坝动力稳定性时程分析 156

7.5 工程实施 159

8 山西某铝厂赤泥库模袋堆坝试验及加高方案 163

8.1 赤泥概述 163

8.2 赤泥库简介 164

8.3 模袋法赤泥堆坝试验 165

8.3.1 细粒赤泥的粒径分级 165

8.3.2 赤泥模袋法堆坝试验现场观测 166

8.3.3 模袋内赤泥尾砂力学强度测定 171

8.4 模袋法赤泥堆坝加高方案 172

8.4.1 加高方案的可行性分析 172

8.4.2 模袋法堆坝加高扩容方案 173

8.4.3 模袋法加高后的坝体稳定性论证 173

9 云南某铜矿尾矿库加高工程 177

9.1 概述 177

9.2 尾矿性质 178

9.3 工程应用 180

9.3.1 模袋堆坝 180

9.3.2 坝体排渗及加筋措施 181

9.3.3 库水澄清措施 181

9.3.4 模袋法扩容工程实施效果 181

9.4 稳定性 182

9.4.1 计算剖面的选取 182

9.4.2 不同堆坝高度下坝体稳定性 184

9.4.3 动力稳定性时程分析 184