马屋箐尾矿库加高坝体稳定性分析

• 作 者: 王垄
• 机 构: 重庆大学
• 出 处: 重庆大学
• 发表日期: 2018年期
• 关键词: 尾矿坝 抗剪强度 动强度 抗震稳定性 地震波

本文以云南磷化集团有限公司安宁矿业分公司正在运行的马屋箐尾矿库三期工程为背景。首先按照《土工试验标准》，针对库内采取的尾矿样进行室内土工试验测试，获得尾矿的物理力学参数。之后，依据马屋箐尾矿库的工程地质勘察资料，按照国家技术规范要求，对尾矿坝的的静力稳定性进行计算。并选择了三条地震波（汶川地震波、鲁甸地震波和人工地震波），对三期工程后的坝体在地震作用下的变形位移、加速度、尾矿液化情况等进行了计算。取得主要成果如下:　　①尾矿颗粒分析结果显示，库内沉积尾矿呈现离放矿越近越粗、越远越细，坝前粗库尾细的特征。尾矿的抗剪强度指标尤其是内摩擦角值比同类土要高，主要是由于该尾矿为磷石膏，存在板结效应。　　②尾矿的动力试验结果表明，随着破坏振次的增加，尾矿在不同围压下的动剪应力比有逐渐接近的趋势。即在高振幅动应力作用下，尾矿的动强度对固结条件较为敏感;而在长时间的低振幅动应力作用下，固结条件对尾矿动强度的影响较小。试验尾矿的最大阻尼比在0.21～0.29之间，阻尼比随围压的增大而有所减小，并且密度的影响较大。　　③采用极限平衡法（瑞典圆弧法和毕晓普法），针对三期拟考虑的四种扩容加高(9.0m、12.0m、15.0m、18.0m)的可行性进行了稳定性分析，结果显示，尾矿坝在正常工况和洪水工况下的安全系数与规范值相比有较大富裕，但特殊工况下安全系数1.156（Bishop法），超过规范值(1.15)0.5％。如果三期扩容加高21.0m，尾矿坝在特殊工况的瑞典圆弧法和Bishop法安全系数均小于规范值要求。　　④采用二维时程分析方法对尾矿坝的动应力抗震稳定性进行了分析。对比三种地震波作用下的坝体动力反应（加速度、应力、位移），人工波对坝体作用较为显著，汶川波和鲁甸波的作用相对较小。汶川波和人工波作用下，坝体安全系数均大于1.0，鲁甸波有一个时刻安全系数小于1.0。总体而言，尾矿坝在三种地震波的作用下，坝体是稳定的。