地震作用下高堆尾矿坝永久变形与稳定性分析

综合采用时程分析法、整体变形分析法(等效节点力法和软化模量法)、极限平衡法等方法,以小打鹅尾矿库为例,分析了该高堆尾矿坝的永久变形和动力稳定性。分析了干滩面长度、尾矿堆积坝高度、设计地震加速度等影响因素对尾矿坝的安全系数和永久变形的影响,以及地震作用下尾矿坝安全系数的时程变化规律。结果表明:尾矿坝的地震永久变形与一般土石坝的存在差异,其水平方向的永久变形大于竖直方向的永久变形,且永久变形与坝高不一定呈单调递增关系;地震中尾矿坝的最小安全系数与各影响因素大体呈线性关系,而坝顶处的震陷与各影响因素之间呈非线性关系;地震过程中尾矿坝瞬时安全系数具有波动降低的特点,为此,完善了地震作用下尾矿坝最小平均安全系数的计算方法。该研究表明小打鹅尾矿库坝体的抗震性能能够满足相应抗震设防要求。

高堆尾矿坝尾矿特性研究

从栗西尾矿堆积坝的岩土工程勘察、试验的大量数据出发,深入分析了堆积坝体尾矿砂土性状、堆积特性及其变化规律,研究了栗西尾矿砂土分布规律、物理力学性质随时间的变化规律,初步揭示了高堆尾矿坝深部抗剪指标要显著高于浅部;堆积坝体同一空间位置,同样埋深下干容重指标具有随时间明显增长、渗透系数明显降低的规律。

某高堆坝尾矿库动力响应及稳定性分析

通过选取两条实测地震波和一条规范谱拟合人工波,采用时程法开展了某高堆坝尾矿库的抗震动力分析,研究了三组不同地震波作用下尾矿库的加速度响应、液化区分布、地震永久变形、坝体动抗滑稳定情况。研究结果表明:地震作用下,该尾矿坝加速度最大值发生在初期坝顶及堆积坝顶、边坡区域,坝体未出现动力响应“鞭鞘效应”;坝体液化区主要出现在沉积滩浅层区域;震后坝体呈现整体震陷,震陷约占坝高的0.18%;坝体在不同地震波作用下,最小安全系数为1.51,均大于规范建议的最小安全系数。通过动力抗震计算分析说明尾矿库的安全满足规范要求,可为类似工程提供参考。