尾矿坝加高稳定分析.pdf

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1、第40卷第18期山西建筑Vo1．40No．18．72．2014年6月SHANXIARCHITECTUREJun．2014文章编号：1009·6825(2014)18—0072—02尾矿坝加高稳定分析魏裕基(中国铁建国际集团有限公司，北京100855)摘要：针对某尾矿库尾矿坝加高稳定问题，采用反分析法计算了尾矿库渗透参数，并采用STAB对尾矿坝坡体进行了稳定性分析，得出了各工况下尾矿库坝体最危险滑动面和安全系数，为加高方案提供了依据。关键词：尾矿坝，加高方案，稳定分析中图分类号：TD926．4文献标识码：A0引言性来反映整个尾矿坝的坝坡稳定性。某黄金矿业有限责任公司尾矿库地处

2、秦岭中部地区，海拔在2．1计算模型1240m一1945m之间，相对高差在200m一800m之间，属中高由坝体加高渗流计算模型可以得到，其最大纵剖面如图3所山侵蚀地貌。后期坝为尾矿堆积坝，共设6个平台，平台宽2m，示，此次稳定计算模型即为此断面。最大堆积高度69m，堆积外坡为1：5．0，内坡为自然沉积坡1：100，平均年堆积高度2．76m，最终总坝高97m，总库容为1279．1×10m，尾矿库汇水面积：10．125km，尾矿库类别为：三等库；服务年限25年。分析尾矿库坝体堆积至设计坝顶高程1339m后图3最大纵剖面再加高20m～1359nl时坝体稳定。2．2计算方法1渗透系数

3、反演分析此次坝坡稳定计算采用中国水利水电科学研究院编制的《土质边坡稳定分析程序STAB2005》软件⋯，主要依据SL274．2001渗流参数反演分析采用“反问题正算法”，即通过不同渗流参碾压式土石坝设计规范来进行计算。数的试算，以最小二乘法拟合和实测浸润面误差最小的最佳反演模型渗流参数。渗透系数分析模型见图1，图2。反分析取值范围2．3计算参数选取及试算初值见表1，反分析结果见表2。尾矿坝安全稳定分析计算参数见表3，计算工况见表4。表3尾矿坝安全稳定分析计算参数选取材料分区天然容重／kN·m一饱和容重／kN·m-3c／kPa西／(。)备注初期坝体l8．42421．36472

4、．73O．3堆积坝体15l0．036．0饱和．58219．69823．237．2非饱和覆盖层21．5624．79420．O40．0一表4计算工况工况千滩长度／m编号图1反演模型实体图稳定渗流期0I50Ⅱ稳定渗流期OⅢ+地震50Ⅳ2．4各种工况稳定性判定工况I最小安全系数1．296<[K]=1．35，不满足规范要求，堆积坝不稳定(见图4)。图2有限元计算网格剖分图表1反演分析拟合模型渗透系数取值范围和试算初值m／s分区渗透系数取值范围渗透系数试算初值图4工况I对应最危险滑面最大最小工况Ⅱ最小安全系数1．303<[K]=1．35，不满足规范要求，尾粉土10—510—71．0×1

5、0—6堆积坝不稳定(见图5)。覆盖层lO一410—61．0×10—6初期坝堆石10—310—51．0×10—5表2最佳拟合模型渗流参数1分区I尾粉土I覆盖层I初期坝堆石图5工况II对应最危险滑面I最佳拟合模型渗透系数／m·sI1I2．0×10I4．0×10“I1．0×10“工况Ⅲ最小安全系数1．162>[K]=1．15，满足规范要求，堆2加高方案稳定分析积坝稳定(见图6)。受某矿业有限责任公司委托，对尾矿库坝体加高后进行稳定工况Ⅳ最小安全系数1．167>[K]=1．15，满足规范要求，堆分析，此次分析只针对最大纵剖面进行计算，以这个断面的稳定积坝稳定(见图7)。收稿日期：2

6、014—04—19作者简介：魏裕基(1974-)，男，工程师第4O卷第l8期2014年6月魏裕基：尾矿坝加高稳定分析·73·2—2—4—4断面两个薄弱区域。2)稳定渗流期+地震的各种情况安全系数均小于稳定渗流期相对应的各种情况。图6工况m对应最危险滑面3)干滩长度0m所对应的各种情况安全系数均小于干滩长度50m的各种情况。4)坝体整体滑动面安全系数均非常高。图7工况Ⅳ对应最危险滑面参考文献：3结果分析中国水利水电科学研究院．土质边坡稳定分析程序STAB从坝坡稳定分析计算结果可以看出：2005[z]．2005．1)不管在哪种工况下，坝坡会出现在中游坝坡l：5处和下游[2]SL

7、274-2001，碾压式土石坝设计规范[s]．StabilityanalysisforatailingsfillingdamheighteningengineeringWEIYuoji(ChinaRailwayInternationalGroupCo．，Ltd，BeOing100855，China)Abstract：Tostudythestabilityofatailingsfillingdaminheighteningengineering，thebackanalysismethodwasusedtocomput