尾矿物理力学特性与高尾矿坝稳定性
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作者张超,马昌坤,陈青林
出版社中国科技出版传媒股份有限公司
ISBN9787030722683
出版时间2021-05
装帧平装
开本16开
定价108元
货号11695345
上书时间2024-05-13
商品详情
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目录
第1章 绪论
1.1 土颗粒几何性质表征方法
1.1.1 颗粒粒径分布定义
1.1.2 颗粒几何形状描述方法
1.1.3 尾矿颗粒形态分类
1.2 三维重构技术发展
1.2.1 土体显微结构研究进展
1.2.2 细观观测试验方法
1.2.3 CT扫描技术
1.3 高尾矿坝研究进展
1.3.1 高尾矿坝概念界定
1.3.2 高应力下尾矿力学特性研究进展
1.3.3 颗粒破碎研究进展
1.4 高应力下尾矿数值试验研究进展
1.4.1 柔性伺服原理
1.4.2 离散元法在岩土工程中研究进展
第2章 尾矿三维重构与细观结构表征
2.1 尾矿颗粒的粒径特征
2.1.1 颗粒显微观测
2.1.2 砂粒、粉粒和黏粒的颗粒特征
2.1.3 粒径分布函数模型
2.1.4 基于Weibull粒径分布模型
2.2 CT技术概述
2.2.1 CT技术发展
2.2.2 CT扫描原理
2.2.3 CT设备简介
2.3 CT图像处理
2.3.1 尾矿CT图像增强处理
2.3.2 尾矿CT图像分割处理
2.3.3 尾矿二值化图像生成
2.4 CT图像三维重构
2.4.1 MIMICS软件介绍
2.4.2 尾矿三维重构实现方法
2.4.3 尾矿内部切面图像获取
2.5 尾矿颗粒细观结构表征
2.5.1 m-B平面下的颗粒级配描述
2.5.2 基于CT技术的颗粒级配描述
2.5.3 颗粒形状表征
2.6 尾矿孔隙细观结构表征
2.6.1 孔隙率分布
2.6.2 二维孔径分布
2.6.3 孔隙分形特征表征
第3章 尾矿力学行为特征
3.1 粒径对尾矿沉积特性影响
3.1.1 絮凝对细粒尾矿沉积特性影响
3.1.2 尾矿浆一维沉积试验
3.1.3 絮网沉积过程模型
3.1.4 尾矿颗粒水平沉积规律
3.1.5 实测沉积分析
3.2 粒径对尾矿力学行为影响
3.2.1 尾矿坝的概化剖面
3.2.2 不同粒径尾矿三轴试验
3.2.3 不同粒径尾矿数值试验
3.2.4 影响机制
3.3 不同矿物组分对尾矿力学性质影响
3.3.1 不同矿物尾矿性质
3.3.2 矿物组分对应力-应变特性影响
3.3.3 矿物组分对应力路径影响
3.3.4 矿物组分对剪切强度影响
3.4 夹层异质性对尾矿力学行为影响
3.4.1 含夹层尾砂三轴试验
3.4.2 应力-应变特性
3.4.3 应力路径特性
3.4.4 大倾角夹层试样应变软化特征
3.4.5 强度参数
3.4.6 变形破坏模式及机制
3.5 夹层异质性对尾矿细观力学性质影响
3.5.1 含夹层尾砂数值试验
3.5.2 室内试验验证
3.5.3 应力-应变关系
3.5.4 变形模型及破坏模式
3.5.5 接触组构分析
第4章 高应力条件下尾矿渗透与固结特性
4.1 试验仪器
4.2 尾矿渗透固结联合试验
4.2.1 试验原理
4.2.2 试验步骤
4.2.3 试验内容
4.2.4 试验结果
4.3 尾矿渗透特性
4.3.1 渗透系数-垂直压力关系
4.3.2 渗透模式
4.3.3 水头对渗透系数影响
4.4 尾矿固结特性
4.4.1 孔隙比-固结压力关系
4.4.2 压缩指数特性
4.4.3 固结系数特性
4.4.4 次固结特性
4.5 一维CRS固结试验
4.5.1 CRS固结理论
4.5.2 应变率选取
4.5.3 CRS固结试验结果分析
第5章 高应力条件下尾矿力学特性
5.1 颗粒破碎定性化分析
5.1.1 标识颗粒对比
5.1.2 尾矿破碎方式
5.2 颗粒破碎定量化分析
5.2.1 破碎颗粒粒径分布特征
5.2.2 常用颗粒破碎指标优缺点
5.2.3 常用颗粒破碎指标对比
5.2.4 基于BET法比表面积颗粒破碎指标
5.3 高围压下尾矿强度特性
5.3.1 应力-应变曲线
5.3.2 密度对优选应力比影响
5.3.3 密度对体积应变影响
5.4 高围压下夹层对尾矿强度特性影响
5.4.1 高围压下应力-应变特性
5.4.2 高围压下夹层倾角对峰值强度影响
5.4.3 高围压下孔压曲线变化规律
第6章 粒径对坝体稳定性影响
6.1 坝体组成与尾矿坝稳定性关系特性
6.1.1 计算原理
6.1.2 计算模型及土性指标
6.1.3 坝体组成对尾矿坝破坏特征影响
6.2 坝体沉积结构与尾矿坝稳定性关系特性
6.2.1 坝壳厚度
6.2.2 沉积层倾角
6.3 坝体固结程度对尾矿坝稳定性影响
6.3.1 固结度-强度关系假设
6.3.2 固结度与坝体稳定性关系
6.4 尾矿坝溃坝对环境影响的分析方法
6.4.1 溃坝过程泄砂量评估
6.4.2 溃坝影响范围预测
6.4.3 溃坝对下游地区地形与环境影响
6.4.4 溃坝预防措施
第7章 高应力对坝体稳定性影响
7.1 高应力下尾矿强度准则
7.1.1 强度包线
7.1.2 本构关系
7.2 高应力下细粒夹层尾矿强度准则
7.2.1 应力路径
7.2.2 临界状态线
7.3 高应力下尾矿渗透模型
7.3.1 常用渗透模型
7.3.2 常用渗透模型拟合分析
7.3.3 考
内容摘要1.1士颗粒几何性质表征方法
1.1.1颗粒粒径分布定义
颗粒的粒度（particle size)和粒径（particle diameter)都是表征颗粒大小的一维尺度。粒度笼统地指颗粒的大小。标准的球形颗粒一般用它的直径表示其粒度，其直径称为粒径。
尾矿颗粒是非球形颗粒，无法用球形的直径来准确衡量颗粒粒度。为了有效表征尾矿颗粒的粒度，可以将尾矿颗粒按特定规则与标准颗粒类比，例如以标准圆颗粒的直径来表示尾矿颗粒粒度，这种直径被称为当量粒径，或者等效粒径。常见的当量粒径有圆当量径、球当量径、三轴径、Martin径和Feret径等。
对于二维颗粒，通常将颗粒与标准圆形颗粒类比，得到的粒径为圆当量径。根据类比方法的不同，圆当量径又可分为等投影面积圆当量径和等周长圆当量径。将待测颗粒类比为投影面积相等的圆，得到的圆的直径为等投影面积圆当量径，也称为Heywood径。将待测颗粒类比为周长相等的圆，得到的圆的直径称为等周长圆当量径。
对于三维颗粒，通常将颗粒与标准球形颗粒类比，得到的粒径称为球当量径。根据类比方法的不同，球当量径又可分为体积球当量径和表面积球当量径。将待测颗粒类比为体积相等的球，得到的球的直径为等体积球当量径。待测颗粒类比为表面积相等的球，得到的球的直径为等表面积球当量径。
三轴径是指颗粒外接长方体长1、宽b、高h的平均值。常见的三轴径计算公式如表1.1所示。
Martin径和Feret径与颗粒选定方向有关。如图1.1所示，在一个选定的方向上，等分线ab将二维颗粒分为面积相等的两部分，该等分线在颗粒上截取的长度为Martin径。同时，在选定方向上可以得到颗粒轮廓两端的切线，两条切线之间的垂直距离为Feret径。明显地，当选定的方向不同时，得到的Martin径和Feret径也不同。
……
精彩内容
本书以尾矿物理特征为基础，以三维重构技术为重要手段，结合室内土工试验和数值模拟试验，从沉积规律、粒径、矿物组分和夹层等角度全面分析尾矿的力学特性。基于新研制的高应力渗透固结试验仪，分析高应力条件下尾矿渗透和固结特性。基于改进的高应力三轴仪进行尾矿的高压三轴试验，深入分析高应力条件下颗粒破碎对尾矿的强度影响。系统阐述高应力条件、新型筑坝工艺对高尾矿坝稳定性的影响。通过数值模拟，模拟高应力条件下尾矿的非线性强度特征、破坏变形特征、接触链演变规律及颗粒破碎规律。 本书可供采矿、岩土、地质与环境学科的有关科研人员和工程技术人员参考，也可以作为矿山工程和岩土工程专业研究生的参考书。
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