贵州丹寨汞矿渣抗剪强度特性及其细观机理

李新卫¹，李辉²，曹洋兵³，王思洋¹

1. 贵州省地质矿产勘查开发局一0三地质大队2. 河北省环境地质勘查院3. 福州大学环境与资源学院

摘 要：我国贵州省天然斜坡上广泛分布着汞矿渣堆积体,危险性及危害性大,急需对其抗剪强度特性及机理进行深入研究。汞矿渣具有结构疏松、分选性差、粒径相差大且有弱胶结性等特点,选取贵州省丹寨县典型场地,开展汞矿渣颗粒分析试验及现场大型直剪试验。基于颗粒离散元PFC2D程序,进行了与现场直剪试验相应的数值试验,研究了抗剪切过程中的细观机理。现场与数值试验获得的曲线形态和抗剪强度参数接近,证实了数值试验的可靠性和高仿真性。试验结果表明:接近剪切应力峰值时,剪切带区域出现了明显的拉张接触力,而较远区域拉张接触力较不明显;随着剪切的进行,主动剪切盘的颗粒整体向右运动,而固定盘中与剪切带较近区域的颗粒也有向右运动的趋势;靠近剪切带区域出现了数个应力集中区,越靠近剪切墙应力越大;大颗粒对应力分布影响较大;固定盘中的应力集中区靠近剪切带,主动剪切盘应力集中区分布更广、受剪切作用影响更大。

关键词：汞矿渣;直剪试验;抗剪强度;细观机理;PFC;