极限平衡法和强度折减法分析尾矿坝稳定性比较

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1、极限平衡法与强度折减法分析尾矿坝稳定性比较*卜磊1,3周汉民1,2李长洪1,3*崔旋2（1北京科技大学土木与环境工程学院北京100083；2北京矿冶研究总院北京100160；3金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083）摘要：传统的刚体极限平衡法是尾矿坝稳定性分析中普遍使用的方法。然而，近些年来，有限元法逐渐成为一种强有力的尾矿坝边坡稳定性分析的工具，其中以强度折减法为典型代表。尽管强度折减有限元法有很多优势，但是它并没有被广泛接受而用于日常分析坝体稳定性。为了探索出较为合理的分析途径

2、，本文深入剖析了两种理论的异同点，并结合某尾矿坝实际工程，比较分析了考虑正常、洪水运行下有限元强度折减法与极限平衡法在安全系数大小及滑动面形状和位置上的差异，分析产生差异的原因，并在安全系数的选用上提出了建议，以期为尾矿坝的安全设计施工提供可靠依据和技术支撑。关键词：尾矿坝；渗流；稳定性分析；刚体极限平衡法；强度折减有限元法中图分类号：TD854文献标志码：AComparisonoftheLimitedEquilibriumMethodandtheFiniteElementStrengthRedu

3、ctionMethodonStabilityAnalysisofTailingsDamsBULei1,3ZHOUHan-min1,2LIChang-hong1,3*CUIXuan2(1SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing100083；2BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgyBeijing100160；3KeyL

4、aboratoryofHighEfficientMiningandSafetyofMetalMineMinistryofEducationBeijing100083)Abstract:Traditionallimit-equilibriumtechniquesarethemostcommonly-usedanalysismethodsintheanalysisoftailingsdams.Duringrecentyears,however,theFiniteElementMethod(FEM)ha

5、sgraduallybecomeapowerful,viablealternative,ofwhichtheShearStrengthReduction(SSR)techniqueisatypicalrepresentative.DespitetheSSRfiniteelementtechnique’smanybenefits,ithasnotreceivedwidespreadadoptionforroutineslopestabilityanalysisoftailingsdams.Toexp

6、loreareasonableanalysismethod,thispaperwillgiveadeepinsightintothedifferencesandsimilaritiesbetweentwotheories.Anexampleofstabilityanalysisoftailingsdamsengineeringpracticeisproposed.Thedifferencesofsafetyfactorquantity,shapeandlocationofslipsurfaceam

7、ongstabilitymethods:limitedequilibriumslicemethodandfiniteelementshearstrengthreductionmethod,arecomparedandstudiedinthenormal,floodconditions.Thedifferencebetweenthetwomethodsaboveisexpatiatedandsomeadvicesareputforward.Ithopestoprovideareliablebasis

8、andtechnicalsupportforthesafetyofthedesignandconstructionoftailingsdams.Keywords:Tailingsdam;Seepage;Stabilityanalyses;Thelimitedequilibriummethod;Thefiniteelementstrengthreductionmethod1前言尾矿库作为矿山三大控制性工程之一，同时也是重大危险源[1]。尾矿坝作为尾矿库的主体构筑物，坝体稳定与否，直接