栗西溝尾礦壩工程地質(zhì)特征及其穩(wěn)定性研究.pdf

1、尾礦壩是礦山的三大主要組成之一，而上游法尾礦堆積壩的穩(wěn)定性是尾礦處理技術(shù)遇到的主要難題之一。從可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)方面考慮，礦山迫切希望解決好尾礦堆積壩的穩(wěn)定性問(wèn)題。本文以栗西溝尾礦堆積壩工程為例，采用理論分析、數(shù)值計(jì)算和工程實(shí)踐相結(jié)合的研究方法，對(duì)堆積尾礦的物理力學(xué)特性、尾礦的沉積規(guī)律及尾礦壩的穩(wěn)定性進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。取得的重要成果如下： (1)通過(guò)對(duì)大量室內(nèi)外試驗(yàn)成果的分析、總結(jié)，研究了尾礦壩的基本特征及堆積尾礦的顆粒成

2、分、含水率、孔隙比、抗剪強(qiáng)度等物理力學(xué)指標(biāo)的特征，得出了堆積尾礦的沉積規(guī)律，各主要物理力學(xué)參數(shù)的變化規(guī)律等，為尾礦壩的穩(wěn)定性計(jì)算打下了基礎(chǔ)。 (2)針對(duì)該尾礦堆積所形成的高度大于130m的人工堆積松散邊坡，本文采用靜力穩(wěn)定性計(jì)算分析方法和動(dòng)力穩(wěn)定性分析方法(擬靜力法和地震穩(wěn)定性分析)，對(duì)栗西溝尾礦堆積壩現(xiàn)狀和未來(lái)的穩(wěn)定性進(jìn)行了計(jì)算分析，得到不同工況、不同條件下的動(dòng)力和靜力計(jì)算結(jié)果。結(jié)果表明：壩體在現(xiàn)狀(+1273.92m)和設(shè)計(jì)

3、高程(+1300m)下是穩(wěn)定的；但隨著壩體繼續(xù)堆高，達(dá)到擬定高程+1330m時(shí)，尾礦壩的穩(wěn)定性在特殊情況下(即洪水和地震共同作用下)，其穩(wěn)定系數(shù)為1.041，小于規(guī)范值1.05，壩體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，不能滿足規(guī)范要求；尾礦壩繼續(xù)堆高，達(dá)到+1350m時(shí)，在洪水情況下其穩(wěn)定系數(shù)為1.145，略小于規(guī)范值1.15，處于極限穩(wěn)定狀態(tài)；在特殊情況下(即在洪水和地震共同作用下)，其穩(wěn)定系數(shù)為1.019，小于規(guī)范值1.05，尾礦壩處于不穩(wěn)定狀態(tài)，不能

4、滿足規(guī)范要求，需要進(jìn)行加固處理。 (3)本文通過(guò)三種不同評(píng)價(jià)方法對(duì)其液化可能性進(jìn)行了判斷，得出栗西溝尾礦壩的尾中砂d50為0.31mm，不均勻系數(shù)為6.64；尾細(xì)砂d50為0.21mm，不均勻系數(shù)為4.44；尾粉砂d50為0.16mm，不均勻系數(shù)為8.37；尾粉土d50為0.05mm，不均勻系數(shù)為5.90；尾粉質(zhì)粘土d50為0.03mm，不均勻系數(shù)為5.87；均屬于易液化土層，具備液化條件的土層一旦液化，將危及到整個(gè)尾礦壩的安全