基于FLAC3D的某尾矿坝稳定性研究.pdf

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1、中国矿山工程2015年2月·64·ChinaMineEngineering第44卷第1期基于FLAC~D的某尾矿坝稳定性研究StabilitystudyofatailingsdambasedonFLAC3D袁经中(云锡卡房分矿，云南个旧651000)摘要：结合某尾矿坝工程实例，将强度折减法应用于尾矿坝稳定性分析中，应用FLAC3D数值模拟，计算绘制出该尾矿坝的位移分布云图、应力分布云图及剪应变分布云图，分析该尾矿坝的稳定性情况。计算结果表明，该尾矿坝的安全系数是1．85，说明该尾矿坝在正常情况下可以安全运行。关键词：稳定性

2、；尾矿坝；强度折减Abstract：Thestrengthreductionmethodwasusedtoanalysethestabilityoftailingsdamcombinedwithatailingsdamengineering，andFLAC3Dnumericalsimulationtocalculateandplotthedisplacementdistributioncontoursofrailingsdam．Thestressandshearstraindistributioncontourswereu

3、sedtoanalysethestabilityofthetailingsdam．Theresultsshowedthatthesafetyfactoroftailingsdamis1．85，SOitcanoperatesafelyunderthenormalcondition．Keywords：stability；tailingsdam；strengthreduction1前言目前，由于计算机硬件技术和有限元软件技术的飞速发展，运用有限元强度折减法分析边坡稳定已经成为新的趋势¨。Ugai、Matsui和San、Ugai和

4、Leshchinsky等都对此做了进一步的研究，研究结果均表明：有限元强度折减法能得到比较稳定的与极限平衡法接近的安全系数和临界滑动面。对于尾矿坝稳定性的研究，前人做过许多，如尾矿砂的液化问题，尾矿坝内渗流场，确定尾矿坝内浸润线的方法，尾矿坝事故调研分析，有限元法尾矿坝的稳定性分析，尾矿坝台阶数量对其安全性的影响等诸多方面研究。本文主要通过FLAC3D软件模拟分析某尾矿坝的稳定性。2工程概况该尾矿库始建于1959年，设计坝顶使用标高为1745m，有效库容1853万in。目前，该库已使用至1744．50m，尚可使用库容57万

5、in。该库初期坝坝高20．8m，坝顶宽4．0m，坝内坡1：2，外坡1：4，坝型为堆石坝，后期堆积坝为上游式尾矿堆坝，堆积坝顶标高约145．63m，滩顶标高约145．5m，堆积坝高42．63m，总坝高63．43m。根据该企业工勘资料，该库的尾砂从下至上为人工填土(坝基)、尾粉砂(初期坝)、尾粉土、尾粉质粘土、尾粘土等，企业工勘测试提供的各土层物理力学指标见表1，尾矿成分分布见图1。3模型建立根据尾矿分布成分图，首先在CAD中形成典型剖面第1期袁经中：基于FLAC3D的某尾矿坝稳定性研究·65·表1岩土物理力学参数C‘mlou

6、roIX—DisplacementMaa{hc=0(1()(】e+()一一73898e一[x1o0．~e+000■O5ODXOX0)e+OO0to5×)Oe一(Ml3e—oo31ol0()OOe一002目圉1．)瞻一)Iol501~-一0021．5000e一002102O000e一002网20∽—x)2to25000e—O02四囝32．5000e一002Io3．(．；900e一002．0OOOe一002103．5()O~le一002[13．500~,-002to4O(k'gh~一O02回冒4；：O000e一：-002to4

7、i5：．5000e—：-f躯0X0J2Iuter~al=5．()-003图3水平位移云图水位线【．ont0urofZ一[)isr)lacenlenlMac／ae=0000e+0(D黏土囊崔_翱：j：：：图1尾矿成分分布图一3．500Oe一002f1—3xx)e一【x)2蒜j一3．(k-002to-2500(k~-OO2一25000e一002IfI_20000e-002}一2O000e一002—l5000e—o0：上的线条，然后导入ANSYS有限元软件继续建模形IJ—l500(-002to—IO000e-O02I—l[x)O

8、Oe一002to一5000Oe-003成三维模型，并划分网格，然后采用ANSYS和翻豳一5000Oe一00300000c+0000-+000ItI41240P一003lnter'~al=50e一003FLAC3D软件接口将模型导入FLAC3D之中，模型图4垂直位移云图长524m，初期坝高50m，尾矿坝高