尾矿坝稳定性计算剖面的选择

1. 引言

与采矿边坡的稳定性分析不同，由于尾矿坝具有规则的断面形状，而且纵向长度很长，因此大多数情况下可以使用平面应变假设进行二维分析，而不需要进行三维分析。另一方面，根据对尾矿坝破坏案例的观察发现，溃坝的部位大部分出现在坝长的中间部位，类似于一个梁受均布荷载作用下的最大弯矩处，尽管这种类比没有严格的理论证明。 基于上述假设，我们的计算剖面选择在坝体南侧的中间部位，这个剖面对应于岩土工程勘察剖面12#。

2. 12#剖面

12#剖面共有10个钻孔，其中4个钻孔在坝体外侧，6个钻孔在尾矿库内。坝体外侧的钻孔为12-1, 12-2, 旧孔8和12-3，坝体内测的钻孔为12-4至12-9。

由于我们的主要目的是分析坝体外侧的稳定性，因此着重观察坝体外面的4个钻孔，坝体内测仅观察与之相距最近的钻孔12-4。

(1) 12-1钻孔揭示出的地层从上至下分别为尾粉土、粉土、中砂和粉质粘土。没有找到原状样的试验结果。

(2) 12-2钻孔位于初始坝附近，因此上部地层是建筑初始坝的素填土，下部地层与12-1钻孔相同。没有找到原状样的试验结果和SPT值。

(3) 旧孔8借用了以前的勘察结果，上部地层是尾粉土，接下来有一层层厚1.2m的尾粉质粘土，下部的粉土层内夹着一个透镜体粉砂层，由于这一层的范围很小，在稳定性分析模型中我们将忽略这个透镜体。尾粉土的SPT值从N=7变化到N=18。 

(4) 12-3钻孔主要由尾粉土组成，接下来是尾粉质粘土和粉土层。尾粉土SPT值最小值N=11，最大值N=32。

(5) 12-4钻孔位于坝体内测，地层分布与钻孔12-3相同，但SPT值变化幅度很大。将与相邻的11#钻孔和13#钻孔进行对比。

3. 稳定性分析模型

(1) 把上面剖面图保存成dxf文件；

(2) 导入dxf文件，然后画外部边界和材料边界，遇到的最大问题是不能导入浸润线，因此必须手工输入水位坐标；

(3) 由于dwg图形是1:200的比例，因此稳定性模型必须还原成1:1的比例，即缩小0.2倍；

(4) 模型的左边界是12-1钻孔的位置，模型的右边界是12-4钻孔的位置，模型的底边界是钻孔12-1的钻孔深度位置。

最后的稳定性分析模型如下图所示。模型长度194m，左边界高度16m，右边界高度42m，坝顶距坝底的垂直距离为27m，目前最大的坝体高度是28m。

4. 下一步的工作

(1) 继续校正每个土层的物理力学参数; 【尾粉土的压缩性 (soil compressibility)】

(2) 渗流分析;【渗流分析的输入参数(Seepage Analysis)】

(3) 静态和地震作用下的稳定性分析；【地震载荷作用下的边坡稳定性分析(Seismic Loading)】

(4) 对12-3和12-4钻孔进行基于SPT的液化评价;【基于标准贯入试验(SPT)的液化评价】

文章来源：计算岩土力学