地震多发区尾矿抗液化强度与动力变形特性试验

摘要

为了研究地震多发区尾矿的抗液化强度和动力变形特性，以某上游法尾矿库中尾矿为研究对象，首先探究沉积固结方式与尾矿细粒含量（FC）的关系；此外，通过开展动三轴试验研究FC对尾矿抗液化性能和动力变形特性的影响，并从尾矿的微观结构特征出发，分析FC对尾矿动力变形特性的作用机制.结果表明：上层尾矿主要经历淋滤固结和化学固结，下层尾矿主要经历自重固结，而FC随取样深度非线性增加.对数坐标下的动剪应力随动循环次数增加近似线性减小，而有效固结围压(σ′_3c)增大使尾矿颗粒接触更加紧密，导致尾矿结构破坏需要更强的动载荷.尾矿的抗液化强度随FC增加先降低后升高，FC越小，尾矿的抗液化强度越高、循环应力比衰减越快，而FC变化对动孔隙水压比的影响较小.尾矿的动孔隙水压比–振次比曲线呈现“减速增长—稳定增长—加速增长”的3阶段发展趋势，而较大的固结压力能够在一定程度上抑制动孔隙水压增长，此外，基于三参数动孔隙水压模型，得到了适用于本文尾矿的两参数动孔隙水压简化模型.随着FC增大，尾矿的动剪切模量先减小后增大、阻尼比先增大后减小，尾矿的动力变形特性逐渐由粗颗粒控制向细颗粒控制转变，该过程细粒含量存在临界值.研究结果可为地震多发区尾矿库稳定性评价及尾矿动力分析提供理论依据.

关键词

地震多发区 / 尾矿 / 细粒含量(FC) / 抗液化强度 / 动力变形特性

基金资助

国家自然科学基金资助项目(51834001,52130404)