王家坪尾礦壩滲流與固結(jié)沉降穩(wěn)定性分析.pdf

1、隨著近年來尾礦壩在國內(nèi)外的大量修建，尾礦壩的安全事故也屢見不鮮，尾礦壩的安全與否，不僅關(guān)系著人們生命財(cái)產(chǎn)的安全問題，同時(shí)也影響著生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定與發(fā)展。水是影響壩體變形與穩(wěn)定的關(guān)鍵因素，因此分析尾礦壩的滲流穩(wěn)定性、固結(jié)穩(wěn)定性和抗滑穩(wěn)定性是有必要的。本文以擬建的王家坪尾礦庫為例，從尾礦壩滲流穩(wěn)定性、固結(jié)穩(wěn)定性和抗滑穩(wěn)定性三方面進(jìn)行分析研究。
　　（1）王家坪尾礦壩滲流穩(wěn)定方面
　?、俑蔀╅L度越長，尾礦壩的滲流量和最大水力坡降越小

2、，壩體也越穩(wěn)定；相同干灘長度時(shí)，壩高越大，滲流量和最大水力坡降越大，壩體穩(wěn)定性安全系數(shù)越小。尾礦壩堆積至1140m和1203m時(shí)，干灘長度分別選用50m和150m滿足滲流穩(wěn)定性要求。
　　②干灘距離大于尾礦高度時(shí)，下部排滲盲溝失效對(duì)滲流影響最大；干灘距離小于尾礦高度時(shí)，豎直排滲失效對(duì)滲流影響最大。尾礦堆積至設(shè)計(jì)高程1203m干灘長度為150m時(shí)，水平排滲失效，豎直排滲失效，下部排滲失效均可能導(dǎo)致壩坡整體或局部水力坡降偏大，最終影響

3、壩體不穩(wěn)定。
　?、弁愇驳V壩壩料滲透系數(shù)越小，壩坡的滲流量越小，壩坡的水力坡降越小，壩坡的穩(wěn)定性越高，王家坪尾礦壩壩料滲透系數(shù)降6倍或12倍時(shí)壩坡仍可以滿足滲透穩(wěn)定性要求。
　?。?）王家坪尾礦壩固結(jié)穩(wěn)定方面
　　研究了尾礦堆積壩前三年分別以16.87m/a、13.46m/a和10.99m/a的施工速度進(jìn)行筑壩。每年施工結(jié)束后，尾礦的有效應(yīng)力最大值分別為0.176MPa、0.247MPa和0.325MPa，總孔壓為0

4、.133MPa、0.310MPa和0.423MPa，超靜孔壓為0.030MPa、0.068MPa和0.131MPa，豎直位移為7.27cm、13.75cm和22.97cm。研究結(jié)果表明，雖然尾礦壩筑壩速度較快，尾礦中的孔隙水壓力較大，但超靜孔壓所占份額較小，超凈孔壓占有效應(yīng)力的份額更小，并且礦體的滲透系數(shù)相對(duì)較大，壩體內(nèi)的有效應(yīng)力增長速度很快，超靜孔隙水壓力很小，尾礦壩壩首處超靜孔隙水壓力與有效應(yīng)力的比值全部小于0.655，因此尾礦壩的

5、設(shè)計(jì)是穩(wěn)定的。
　?。?）王家坪尾礦壩抗滑穩(wěn)定方面
　　采取規(guī)范中所推薦的極限平衡法，首先從物理力學(xué)特性方面分析其參數(shù)對(duì)穩(wěn)定性影響，然后對(duì)概化模型進(jìn)行了浸潤線位置敏感性分析，最后以王家坪尾礦壩堆積至1203m高程時(shí)為例進(jìn)行壩坡穩(wěn)定性計(jì)算。研究結(jié)果表明，無論是內(nèi)摩擦角?增大、尾礦沉積層粘結(jié)力c增大還是尾礦重度增大，均會(huì)使尾礦的抗滑穩(wěn)定系數(shù)F增大；浸潤線的位置對(duì)壩體的穩(wěn)定性影響較大，穩(wěn)定系數(shù)隨浸潤線距堆積壩最短距離增加而增加，浸