瓦场坝沟干堆尾矿库稳定性分析.pdf

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1、2012年10月■阿目蒜商勘察与测绘【文章编号]1673-0038(2012)30-0179-03瓦场坝沟干堆尾矿库稳定性分析孟东亮廖云清(三门峡市黄金设计院有限公司河南--fq峡472000)1工程概况略阳县鸿嘉矿业有限公司瓦场坝沟尾矿库工程由初期浆砌石重力坝、后期尾矿堆积坝、排水斜槽、大坝观测设施等建(构)筑物组成。初期浆砌石重力坝坝顶标高1120．Om，坝基处最低点标高1093．0m，坝轴线长约73．56m，最大坝高H=27．0m，坝项宽B=2．0m，内边坡坡比为l：O．2，外边坡坡比为1：0．8。坝体设置排渗孔，孔径+50，间距1

2、．5mx1．5m梅花型布置。筑坝材料采用MU30．0块石，MIO．0水泥砂浆。基础清至微风化岩层，自1096．Om标高以下采用C25抛石混凝土回填。后期尾矿堆筑采用干堆的方式，堆筑方向由下及上分层碾压堆筑。外坡堆积坡度为1：3．0，每5．0m一级，每级预留5．0m宽的平台，下游每级马道顶标高为l125．0．0m、1130．0m、l135．0m及1140．Om，最终形成的下游外坡坡比均为1：4．0，后期坝坝顶标高l140．0m。瓦场坝沟尾矿库最终可形成总库容79．87xl&m，，有效库容为67．89xl&m3，可贮存选矿厂投产后5．50a的

3、尾矿量，最大坝高为47．0m，划定为四等尾矿库工程。2初期坝稳定分析2．1基本组合荷载计算按照《水工挡土墙设计规范》(SL379—2007)基本荷载组合包括：自重、附加荷载、土压力、水重、静水压力、扬压力，此处由于尾矿采用干堆不考水的影响，亦无附加荷载，因此本工程挡土墙的基本荷载为自重及土压力。2．1．1自重计算G圬=1圬V=22．0x334．0=7348．0kN／m2．1．2求解浆砌石坝剖面重心(见图1)将浆砌石坝分解成如图l三个可以直接求出重心的图形：S，、S：、S，，三个图形的面积可以计算出分别为S1=242．0m2，S2_44．0

4、m2，$3=48．0m2，其分别对X、Y轴求面积距，其面积距之和等于总面积对x、Y轴的面积距即：242．0x7．33+44．0xl1．0+48．0x1．0=(242．0+44．0+48．0)xZGy242．0x13．2+44．0x20．8+48．0x12．0=(242．0+44．0+48．0)xZcx求得：Z萨12．48m；ZGY--6．91m。2．1。3王&力计箕(1)求解粘质土主动土压力，计算公式如下：E。=巾。}1土hk。ka2i忑sin((a仅++13B；)百([sin(a+13)sin(ct一8)+sin(6+8)sin(+-1

5、3)]+211sin仅cos巾cos(a+13-6-8)一2[(sin(a+13)sin(+-13)+'qsinacosqb)(sin(d一8)sin(6+8)+'qsinctcos6)r}-q：三L—y±h式中：巾c-主动土压力增大系数，H>8m，取1．2；1土——挡土墙墙后回填尾砂湿容重，18kN／m3；h——挡土墙结构高，24．0m；勘察与测绘■阿目蒜强2012年10月B——挡土墙墙后填土表面坡角(。)，14．04。；仅一一挡土墙墙背面与铅直面的夹角o)，11．310：山一一挡土墙墙后回填土的内摩擦角o)，250：8——挡土墙墙后填

6、土对墙背的摩擦角(。)，Oo按表A．0．1采用；E。一一作用在挡土墙上的主动土压力(kN／m)：c——湿尾砂的粘聚力，9．8kN／m2。带入参数计算得：q=0．045；k。=0．57‰=3066．62kN／m则：XE=E。COS(仪+8)=3007．07kN／mYE=E。sin(or+5)=601．42kN／m作用点高度Zx=H／3=8．0m。2．2特殊组合荷载计算按照《水工挡土墙设计规范》(SL379—2007)基本荷载组合包括：白重、土压力、水重、静水压力、扬压力、地震荷载，此处由于尾矿采用干堆不考水的影响，亦无附加荷载，因此本工程挡

7、土墙的基本荷载为自重+地震惯性力+地震土压力。2．2．1地震土压力计算根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203—97)规定，本地区地震基本烈度为Ⅶ度，地震加速度为0．159，自重如上，地震土压力计算公式如下：FE-1，／土H2(卜争)Cer—cos‘(巾一O。一B)cosO。COS‘pcos(8+p+0。)(1±订)7一sin(8+巾)sin(巾一0e--O／．)“cos(6+p+0。)COS(Ot—B)oe=tg。1未式中：F广地震拟静力法代表值；H——土高(m)：仅。l_一水平向地震加速度，0．159；d。——竖向地震加速度ot,=

8、othx2／3=0．19；i=——计算系数，取0．25；B——挡土墙墙后填土表面坡角(o)，14．04。；仪一一挡土墙墙背面与铅直面的夹角(。)，11．3lO：山——挡土墙墙后回填土的内摩擦角