[發(fā)明專利]一種尾礦壩滲透弱水面水壓楔劈作用模型的驗(yàn)證方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110061856.X
• 申請日: 2021-01-18
• 公開（公告）號: CN112861219B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李全明;張紅;李振濤;付士根;王志麗;劉巖;陳友良
• 申請（專利權(quán)）人: 中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 吳金水

1.一種尾礦壩滲透弱水面水壓楔劈作用模型的驗(yàn)證方法，其特征在于，所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型的驗(yàn)證方法包括如下步驟：

步驟S1，獲取關(guān)于尾礦壩的水平向滲透弱水面狀態(tài)信息，并根據(jù)所述水平向滲透弱水面狀態(tài)信息構(gòu)建所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型；

步驟S2，對所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型進(jìn)行關(guān)于數(shù)值試驗(yàn)處理、室內(nèi)模型試驗(yàn)處理和土工離心模型試驗(yàn)處理中的至少一者，以獲得相應(yīng)模型驗(yàn)證結(jié)果；

步驟S3，根據(jù)所述模型驗(yàn)證結(jié)果，判斷所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型與所述尾礦壩的匹配度；

步驟S4，根據(jù)所述匹配度的判斷處理，確定所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型的有效性；

在所述步驟S1中，獲取關(guān)于尾礦壩的水平向滲透弱水面狀態(tài)信息，并根據(jù)所述水平向滲透弱水面狀態(tài)信息構(gòu)建所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型具體包括，

步驟S101，獲取關(guān)于尾礦壩的水壓力增量與劈裂滲透壓力之間的關(guān)聯(lián)狀態(tài)信息，并根據(jù)所述關(guān)聯(lián)狀態(tài)信息，確定所述尾礦壩對應(yīng)的水平滲透弱水面存在狀態(tài)；

步驟S102，根據(jù)所述水平滲透弱水面存在狀態(tài)，確定所述尾礦壩對應(yīng)的墻心豎直方向應(yīng)力狀態(tài)；

步驟S103，根據(jù)所述尾礦壩對應(yīng)的墻心豎直方向應(yīng)力狀態(tài)，構(gòu)建形成所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型。

2.如權(quán)利要求1所述的尾礦壩滲透弱水面水壓楔劈作用模型的驗(yàn)證方法，其特征在于：

在所述步驟S101中，獲取關(guān)于尾礦壩的水壓力增量與劈裂滲透壓力之間的關(guān)聯(lián)狀態(tài)信息，并根據(jù)所述關(guān)聯(lián)狀態(tài)信息，確定所述尾礦壩對應(yīng)的水平滲透弱水面存在狀態(tài)具體包括，

步驟S1011，獲取所述尾礦壩在水壓力增量變化過程中，所述劈裂滲透壓力對應(yīng)的壓力梯度變化狀態(tài)，以此確定所述關(guān)聯(lián)狀態(tài)信息；

步驟S1012，根據(jù)所述關(guān)聯(lián)狀態(tài)信息，計(jì)算確定所述尾礦壩與水接觸的一側(cè)面上水平滲透弱水面分布數(shù)量、水平滲透弱水面沿豎直方向的分布密度和水平滲透弱水面相互之間的縫隙寬度中的至少一者，以作為所述水平滲透弱水面存在狀態(tài)；

在所述步驟S102中，根據(jù)所述水平滲透弱水面存在狀態(tài)，確定所述尾礦壩對應(yīng)的墻心豎直方向應(yīng)力狀態(tài)具體包括，

根據(jù)所述水平滲透弱水面存在狀態(tài)對應(yīng)的水平滲透弱水面分布數(shù)量、水平滲透弱水面沿豎直方向的分布密度和水平滲透弱水面相互之間的縫隙寬度中的至少一者，計(jì)算所述尾礦壩與水接觸的一側(cè)面上的墻心豎直方向應(yīng)力的矢量分布狀態(tài)；

在所述步驟S103中，根據(jù)所述尾礦壩對應(yīng)的墻心豎直方向應(yīng)力狀態(tài)，構(gòu)建形成所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型具體包括，

從所述墻心豎直方向應(yīng)力狀態(tài)，確定所述尾礦壩與水接觸的一側(cè)面上的墻心豎直方向應(yīng)力的矢量分布狀態(tài)，并根據(jù)所述矢量分布狀態(tài)構(gòu)建得到所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型。

3.如權(quán)利要求1所述的尾礦壩滲透弱水面水壓楔劈作用模型的驗(yàn)證方法，其特征在于：

在所述步驟S2中，對所述滲透弱水面水壓楔劈作用模型進(jìn)行關(guān)于數(shù)值試驗(yàn)處理、室內(nèi)模型試驗(yàn)處理和土工離心模型試驗(yàn)處理中的至少一者，以獲得相應(yīng)模型驗(yàn)證結(jié)果具體包括，

通過下面A、B和C三者中的至少一者來獲得相應(yīng)模型驗(yàn)證結(jié)果：

A、基于構(gòu)建壓實(shí)粘土和堆石體相結(jié)合的模擬結(jié)構(gòu)、并進(jìn)行有限元計(jì)算分析來實(shí)現(xiàn)所述數(shù)值試驗(yàn)處理；

B、基于預(yù)設(shè)水力劈裂試驗(yàn)裝置來實(shí)現(xiàn)所述室內(nèi)模型試驗(yàn)處理；

C、基于預(yù)設(shè)土工離心模型箱裝置來實(shí)現(xiàn)所述土工離心模型試驗(yàn)處理。

4.如權(quán)利要求3所述的尾礦壩滲透弱水面水壓楔劈作用模型的驗(yàn)證方法，其特征在于：

在所述步驟S2中，基于構(gòu)建壓實(shí)粘土和堆石體相結(jié)合的模擬結(jié)構(gòu)、并進(jìn)行有限元計(jì)算分析來實(shí)現(xiàn)所述數(shù)值試驗(yàn)處理具體包括，

步驟A1，通過壓實(shí)粘土和堆石體共同組成滿足預(yù)設(shè)滲透系數(shù)條件的模擬結(jié)構(gòu)，并確定所述模擬結(jié)構(gòu)對應(yīng)的透水邊界狀態(tài)、以及頂部和底部的位移狀態(tài)；

步驟A2，根據(jù)所述透水邊界狀態(tài)以及所述頂部和底部的位移狀態(tài)對所述模擬結(jié)構(gòu)進(jìn)行關(guān)于流固耦合的有限元計(jì)算分析，以得到關(guān)于所述模擬結(jié)構(gòu)在水壓力作用下的墻心參數(shù)；

步驟A3，根據(jù)所述墻心參數(shù)，確定所述模擬結(jié)構(gòu)在預(yù)定數(shù)值水壓力作用下對應(yīng)滲透初期孔壓場和滲透初期孔壓梯度。