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排土场稳定性计算啊冷

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-10-31 20:05
tags:6270

罝怎么读-局面的近义词

2020年10月31日发(作者:钱伯坰)


一、排土场基底承载能力计算和台阶高度的确定
1、第一平盘台阶高度的确定
天然重度
项目
排弃物
基底土层
kN·m
18.0
17.1
15.8
71.2
?1
-3
凝聚力kPa 内摩擦角
25.6
27.8
?
?
???
?
?
H
1
?10
?4
?
Ccot
?
?
?
?
cot
?
??
?
?

1802
?
??
?
式中 H
1
——排土场的堆置高度(m);
C——基底岩土的粘结力(Pa);
φ——基底岩土的内摩擦角(°);
γ——排土场场料的容重(tm
3
)。
18.0?9.8?
?
< br>?
?
???
?
?
H
1
?10
?4< br>?
Ccot
?
?
?
?
cot
?
??
?
?
1802
?
??
?
?1

? 1
?
3.14?27.83.14
?
?
?
?10
? 4
?3.14?71.2?1000?cot27.8
?
1.83
?
cot27.8??
?
?

1802
?
?
?
?
=28.82m
根据GB50 421-2007《有色金属矿山排土场设计规范》中的规定“多台阶排土基
底第一级台阶高度易取10 ~25m”,参考采矿手册中“第一台阶的高度以不超过
20~25m为宜,当基底为倾斜的砂质粘土时 ,第一台阶的高度不因大于15m”,综
合考虑取第一台阶的高度为10m。
2、第二平盘台阶高度的确定
当第一台阶高度为10m时,根据太沙基理论计算公式计算第二级台阶的允许极限
高度。 1
P
u
?
?
bN
r
?cN
c
?qN
q

2
式中
P
u
——地基极限承载力(kPa);

N
r< br>、
N
c

N
q
,——地基承载力系数,与土层内摩擦 角φ有关,可根据下


表选取(Pa);
c——土的内聚力(kPa);
γ、b——地基的天然重度(kNm
3
)。
b——基础宽度(m);
q——排土场底部平盘段高产生的垂直荷载(kPa);
根据地基基础工程规范 中规定,应用太沙基极限承载能力计算式,当基础宽度
b>6m时,取b=6m;当基础宽度b<3m时 ,应取b=3m。在该排土场基地承载能力
计算中,上覆荷载作用宽度远远大于6m,因此取b=6m。
太沙基极限承载力系数
?
(°)
N
r

0.00
0.51
1.20
1.80
4.00
4.00
21.8
45.4
125
326
N
c

5.71
7.32
2.58
5.90
17.6
25.1
37.2
57.7
95.7
172.2
N
q

1.00
1.64
2.69
4.45
7.42
5.70
22.5
41.4
81.3
173.3
0
5
3
15
20
25
30
35
40
45 < br>由基地土层内摩擦角
?
?27.8
0
查表得:
N
r< br>?20

N
c
?30

N
q
?17 .5

平盘高度为25米时,排土场底部平盘段高产生的垂直荷载为500kPa.
1
P
u
?
?
bN
r
?cN
c
?q N
q

2
1
=
?17.1?6?20?71.2?30?500?17.5

2
=11912kPa
在上部荷载作用下,该排土场基地极限承载能力必须满足以下条件
P
u
?P
0
K


式中
P
u
——基地土层极限承载压力(kPa);

P
0
——上部抛弃物产生的荷载(kPa);

K
——地基承载压力安全系数。
其中
P
0
由下式确定
P
0
?
?
0
h

式中
?
0
——排弃物的容重(
kNm
3
);
h——排弃物的堆填高度(m);
当安全系数为1时,
P
u
?P
0
K?
?
0
hK

?17.1?h?1?11912

h?696.6m

同理可求当安全系数为2时,h=348.3m,当安全系数为3时,h=232.2m。
设计中取第二级台阶高度为25m。
同理可确定剩余台阶的高度,列表如下:
台阶
顺序
台阶
高度
一 二 三 四 五
15 25 25 25 25
二、排土场极限堆置高度的确定
在基底处于极限状态,失去承载能力,产生塑性变形和 移动时,排土场的极限堆
置高度可按下式计算
H
2
?
10
?4
?
Ccot
?
?
?
tan
?
45??
?
?
e
2
2
?
tan
?
?
?
?1

?
式中 H
2
——排土场的极限堆置高度(m)。
H
2
?
10?4
?
Ccot
?
?
?
tan
?
45 ??
?
?
e
2
2
?
tan
?
?< br>?
?1

?


10
-4
?3.14?7 1.2?1000?cot27.827.8
?
3.14?tan27.8
=
tan
2
?
45???1

?
e
1.832
?
??
=334m
设计中排土场 的总高度为115m,小于极限高度334m,但是由于采场的开采水平
在720~760m,因此设计 该排土场堆排标高为705m,拦渣坝位置标高为590m。
三、排土场最危险滑动面的确定及分析
1、滑动圆弧圆心的确定
根据经验,最危险滑动面的圆心在一条直线上,该直线称为圆心辅助 线。确定圆
心辅助线的方法有4.5H法和36°法,下面就以4.5H法来确定滑动圆弧的圆心。
4.5H法的步骤如下:
① 由坡脚E向下引垂线并截取边坡高度H得F点。
② 自F点向右引水平线并量取4.5H得M点。
③ 连接坡脚E和坡顶S,求ES的斜度i= 1:2,根据i由表查得 α=25、 β=35
的角值。
④自E点引与ES成角α的直线,又由S点引与水平线成角β的直线,两直线交
于O点。
⑤连接M与O,并向左上方延长,即得辅助线,O点即为滑动圆弧的圆心。


辅助线角值表
边坡斜度i
1:0.5
1:1.0
1:1.5
1:2.0
1:3.0
1:4.0

边坡倾角θ
63.43
45
33.69
26.56
18.43
14.03
α
29
28
26
25
25
25
β
40
37
35
35
35
36
2、滑动面的确定
以O为圆心,R(191m 过作图可知,如图所示的三个剖面为最 可能发生滑动的危险滑动面。下面可通过
条分法来确定最危险的滑动面。
3、最危险滑动面的确定及安全系数分析
(1)滑动面1-1的计算
将1-1滑动块分成若干竖向土条,土条宽度b=0.1R=12m

滑动面1-1计算模型
计算各土条滑动面中点与圆心的连线同竖直线的夹角
?
i
值,可按下式计算:


sin
?
i
?
?
i
R
< br>由此可求
?
1
?7
o

?
2
?1< br>o

?
4
?11
o

?
3
?5
o

?
5
?17
o

?
6< br>?23
o

?
7
?29
o

?8
?36
o

?
9
?43
o

?
10
?52
o

第i块土条上的滑动力矩
M
s
和稳定力矩
M
r
分别为:
M
s
?T
i< br>R?W
i
Rsin
?
i

M
r
?< br>?
fi
l
i
R?
?
W
i
cos?
i
tan
?
i
?c
i
l
i
?
R

式中
W
i
——第i块土条的重力;
R——圆弧半径;

?
i
——第i块土条的内摩擦角,由于该排 土场的排弃物可以看做均质的,
因此内摩擦角为固定值;

c
i
——第i块土条的粘聚力,由于该排土场的排弃物可以看做均质的,因
此内摩擦角为固定值。
其中,各土条的重力分别为9720kN、10260kN、19800kN、34920 kN、45360 kN、
43200 kN、32400kN、36720 kN、34560 kN、19440 kN
则,整个滑动土体的滑动力矩
M
s
?R
?
W
i
sin
?
i

i?1
i?10=
R
?
9720?sin7?10260?sin1?...?34560?si n43-1944?sin52
?

=116074R
整个土体的抗滑力矩
M
r
?R
?
?
W
i
cos
?i
tan
?
i
?c
i
l
i
?

i?1
i?10
因为该排土场的排弃物可以看做均质的,所以
?
i< br>?
?

c
i
?c

上式则简化为: i?10
??
M
r
?R
?
tan
?
?
W
i
cos
?
i
?cL
?

i?1
??


式中 L——整个滑动面的弧长
L?
6464
?2
?
R??2?3.14?119?132m

3603 60
i?10
??
M
r
?R
?
tan
?< br>?
W
i
cos
?
i
?cL
?
i?1
??
i?10
??
=
R
?
tan25. 6
?
W
i
cos
?
i
?15.8?132
?

i?1
??
=143331R
则该滑动面的安全系数
K
1
?
(2)滑动面2-2的计算
将2-2滑动块分成若干竖向头条,土条宽度b=0.1R=13m
M
r
143331R
??1.23

M
s
116074R

滑动面2-2计算模型
计算各土条滑动面中点与圆心的连线同竖直线的夹角
?
i
值,可按下式计算:
sin
?
i
?
?
i
R

由此可求
?
1
?7
o

?
2
?2
o

?
4
?10
o

?
3
?4
o

?
5
?15
o

?
6
?21< br>o

?
7
?28
o

?
8
?34
o


?
9
?41
o

?
10
?49
o

第i块土条上的滑动力矩
M
s
和稳定力矩
M
r
分别为:
M
s
?T
i< br>R?W
i
Rsin
?
i

M
r
?< br>?
fi
l
i
R?
?
W
i
cos?
i
tan
?
i
?c
i
l
i
?
R

式中
W
i
——第i块土条的重力;
R——圆弧半径;

?
i
——第i块土条的内摩擦角,由于该排 土场的排弃物可以看做均质的,
因此内摩擦角为固定值;

c
i
——第i块土条的粘聚力,由于该排土场的排弃物可以看做均质的,因
此内摩擦角为固定值。
其中,各土条的重力分别为5184kN、5708kN、5850 kN、6084 kN、6176 kN、6270
kN、6410 kN、6504 kN、7020 kN、6130 kN
则,整个滑动土体的滑动力矩
M
s
?R
?
W
i< br>sin
?
i

i?1
i?10
=
R
?
5184?sin7?5708?sin2?...?7020?sin41-6130?sin49
?

=22020.6R
整个土体的抗滑力矩
M
r?R
?
?
W
i
cos
?
i
tan?
i
?c
i
l
i
?

i?1
i?10
因为该排土场的排弃物可以看做均质的,所以
?
i
?
?
c
i
?c

上式则简化为:
i?10
? ?
M
r
?R
?
tan
?
?
W
i< br>cos
?
i
?cL
?

i?1
??
式中 L——整个滑动面的弧长
L?
7676
?2
?
R??2?3.14?132?87.5m

360360


i?10
??
M
r
?R
?
tan
?
?
W
i
cos
?
i
?cL
?
< br>i?1
??
i?10
??
=
R
?
tan25 .6
?
W
i
cos
?
i
?16.7?87.5?

i?1
??
=27629.6R
则该滑动面的安全系数
K
2
?

综上所述,滑动面1-1的 安全系数
K
1
?1.23
,滑动面2-2的安全系数
K
1< br>?1.25

因此,最危险的滑动面为1-1滑动面,该滑动面是最有可能发生滑动的软 弱面,
但是此滑动面的安全系数为1.23,也就是抗滑力矩与滑动力矩之比为1.23,大
于 极限状态1.0,因此可认为这个最危险的滑动面是基本安全。可得知此排土场
也是安全的。
M
r
27629.6R
??1.25

M
s
22020.6R

redesign-什么什么什么意


莲花落的意思-就寝


美味的-北大分数线2013


你住在哪里用英语怎么说-live什么意思


出乎意料之外-拖油瓶什么意思


密歇根大学排名-蘩


fellow是什么意思-英语六级新题型


祖父英语-饧怎么读



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