尾矿物理力学特与高尾矿坝稳定 自然科学 张超,马昌坤,陈青林 新华正版
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作者:
张超,马昌坤,陈青林
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出版社:
科学出版社
-
ISBN:
9787030722683
-
出版时间:
2022-07
-
版次:
1
-
装帧:
平装
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开本:
16开
-
页数:
236页
-
字数:
347千字
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作者:
张超,马昌坤,陈青林
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出版社:
科学出版社
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ISBN:
9787030722683
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出版时间:
2022-07
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版次:
1
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装帧:
平装
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开本:
16开
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页数:
236页
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字数:
347千字
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上书时间2023-12-29
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章 绪论 1
1.1 土颗粒几何质表征方 1
1.1.1 颗粒粒径分布定义 1
1.1.2 颗粒几何形状描述方 2
1.1.3 尾矿颗粒形态分类 3
1.2 三维重构技术发展 3
1.2.1 土体显微结构研究进展 3
1.2.2 细观观测试验方 5
1.2.3 ct扫描技术 6
1.3 高尾矿坝研究进展 6
1.3.1 高尾矿坝概念界定 6
1.3.2 高应力下尾矿力学特研究进展 7
1.3.3 颗粒破碎研究进展 8
1.4 高应力下尾矿数值试验研究进展 9
1.4.1 柔伺服 9
1.4.2 离散元在岩土工程中研究进展 10
第2章 尾矿三维重构与细观结构表征 12
2.1 尾矿颗粒的粒径特征 12
2.1.1 颗粒显微观测 12
2.1.2 砂粒、粉粒和黏粒的颗粒特征 13
2.1.3 粒径分布函数模型 16
2.1.4 基于weibull粒径分布模型 18
2.2 ct技术概述 20
2.2.1 ct技术发展 20
2.2.2 ct扫描 20
2.2.3 ct设备简介 21
2.3 ct图像处理 23
2.3.1 尾矿ct图像增强处理 23
2.3.2 尾矿ct图像分割处理 28
2.3.3 尾矿二值化图像生成 32
2.4 ct图像三维重构 33
2.4.1 mimics软件介绍 33
2.4.2 尾矿三维重构实现方 33
2.4.3 尾矿切面图像获取 34
2.5 尾矿颗粒细观结构表征 35
2.5.1 m-b面下的颗粒级配描述 35
2.5.2 基于ct技术的颗粒级配描述 37
2.5.3 颗粒形状表征 38
2.6 尾矿孔隙细观结构表征 43
2.6.1 孔隙率分布 43
2.6.2 二维孔径分布 45
2.6.3 孔隙分形特征表征 45
第3章 尾矿力学行为特征 48
3.1 粒径对尾矿沉积特影响 48
3.1.1 絮凝对细粒尾矿沉积特影响 48
3.1.2 尾矿浆一维沉积试验 50
3.1.3 絮网沉积过程模型 55
3.1.4 尾矿颗粒水沉积规律 56
3.1.5 实测沉积分析 62
3.2 粒径对尾矿力学行为影响 64
3.2.1 尾矿坝的概化剖面 64
3.2.2 不同粒径尾矿三轴试验 66
3.2.3 不同粒径尾矿数值试验 67
3.2.4 影响机制 69
3.3 不同矿物组分对尾矿力学质影响 70
3.3.1 不同矿物尾矿质 70
3.3.2 矿物组分对应力-应变特影响 71
3.3.3 矿物组分对应力路径影响 73
3.3.4 矿物组分对剪切强度影响 74
3.4 夹层异质对尾矿力学行为影响 76
3.4.1 含夹层尾砂三轴试验 76
3.4.2 应力-应变特 79
3.4.3 应力路径特 80
3.4.4 大倾角夹层试样应变软化特征 82
3.4.5 强度参数 83
3.4.6 变形破坏模式及机制 86
3.5 夹层异质对尾矿细观力学质影响 87
3.5.1 含夹层尾砂数值试验 87
3.5.2 室内试验验证 88
3.5.3 应力-应变关系 90
3.5.4 变形模型及破坏模式 93
3.5.5 接触组构分析 95
第4章 高应力条件下尾矿渗透与固结特 99
4.1 试验仪器 99
4.2 尾矿渗透固结联合试验 100
4.2.1 试验 100
4.2.2 试验步骤 101
4.2.3 试验内容 103
4.2.4 试验结果 106
4.3 尾矿渗透特 110
4.3.1 渗透系数-垂直压力关系 110
4.3.2 渗透模式 111
4.3.3 水头对渗透系数影响 112
4.4 尾矿固结特 114
4.4.1 孔隙比-固结压力关系 114
4.4.2 压缩指数特 115
4.4.3 固结系数特 115
4.4.4 次固结特 116
4.5 一维crs固结试验 117
4.5.1 crs固结理论 117
4.5.2 应变率选取 119
4.5.3 crs固结试验结果分析 119
第5章 高应力条件下尾矿力学特 121
5.1 颗粒破碎定化分析 121
5.1.1 标识颗粒对比 121
5.1.2 尾矿破碎方式 123
5.2 颗粒破碎定量化分析 125
5.2.1 破碎颗粒粒径分布特征 125
5.2.2 常用颗粒破碎指标优缺点 127
5.2.3 常用颗粒破碎指标对比 132
5.2.4 基于bet比表面积颗粒破碎指标 134
5.3 高围压下尾矿强度特 138
5.3.1 应力-应变曲线 138
5.3.2 密度对*大应力比影响 142
5.3.3 密度对体积应变影响 143
5.4 高围压下夹层对尾矿强度特影响 145
5.4.1 高围压下应力-应变特 145
5.4.2 高围压下夹层倾角对峰值强度影响 146
5.4.3 高围压下孔压曲线变化规律 147
第6章 粒径对坝体稳定影响 150
6.1 坝体组成与尾矿坝稳定关系特 150
6.1.1 计算 151
6.1.2 计算模型及土指标 152
6.1.3 坝体组成对尾矿坝破坏特征影响 152
6.2 坝体沉积结构与尾矿坝稳定关系特 154
6.2.1 坝壳厚度 154
6.2.2 沉积层倾角 156
6.3 坝体固结程度对尾矿坝稳定影响 157
6.3.1 固结度-强度关系设 157
6.3.2 固结度与坝体稳定关系 158
6.4 尾矿坝溃坝对环境影响的分析方 159
6.4.1 溃坝过程泄砂量评估 159
6.4.2 溃坝影响范围预测 160
6.4.3 溃坝对下游地区地形与环境影响 161
6.4.4 溃坝措施 161
第7章 高应力对坝体稳定影响 162
7.1 高应力下尾矿强度准则 162
7.1.1 强度包线 162
7.1.2 本构关系 165
7.2 高应力下细粒夹层尾矿强度准则 166
7.2.1 应力路径 166
7.2.2 临界状态线 167
7.3 高应力下尾矿渗透模型 168
7.3.1 常用渗透模型 168
7.3.2 常用渗透模型拟合分析 170
7.3.3 虑有效孔隙比修正渗透模型 171
7.3.4 虑破碎指标修正渗透模型 173
7.4 常应力与高应力下压缩固结特比较 174
7.4.1 尾矿颗粒几何参数 174
7.4.2 孔隙比 178
7.4.3 压缩指数与次固结系数 179
7.5 高尾矿坝稳定分析 180
7.5.1 案例背景 180
7.5.2 稳定分析 180
第8章 新型筑坝工艺对坝体稳定影响 182
8.1 絮凝剂对尾矿细观结构影响 182
8.1.1 电子显微镜观测试验 182
8.1.2 sem试验 185
8.2 添加絮凝剂特试验 186
8.2.1 一维沉降试验 186
8.2.2 脱水试验 189
8.2.3 zeta电位试验 190
8.3 絮凝剂对尾矿力学特影响 191
8.3.1 直剪试验 191
8.3.2 颗粒分析试验 192
8.4 絮凝剂对坝体稳定影响 194
8.4.1 模型构建与参数选取 194
8.4.2 稳定分析 195
第9章 高应力条件下尾矿力学特数值模拟 198
9.1 多变形构建 198
9.2 数值模型构建与参数选取 199
9.2.1 数值模型构建 199
9.2.2 细观参数选取 200
9.3 力学特模拟 201
9.3.1 非线强度特征 201
9.3.2 破坏变形特征 202
9.3.3 接触力链演变规律 203
9.3.4 颗粒破碎分析 206
0章 展望 212
10.1 高应力条件下尾矿力学行为 212
10.2 复杂条件下高尾矿坝稳定 213
10.2.1 高寒地区超高尾矿坝稳定 213
10.2.2 细粒高坝稳定 214
10.2.3 强震条件下高尾矿坝稳定 214
10.3 超高尾矿坝安全预警 214
参文献 216
内容简介：
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。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。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的影响。通过数值模拟，模拟高应力条件下尾矿的非线强度特征、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，也可以作为矿山工程和岩土工程专业的参书。
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