唐山某尾矿库坝体稳定性分析报告.doc

目 录

1.前 言 1
2.稳定性计算分析依据 2
2.1 依据的法规文件 2
2.2依据的其它文件 2
3．尾矿库概述 3
3.1库区位置及自然地形地貌 3
3.2气象特征 4
3.3尾矿坝现状 4
4.地勘报告概述 5
4.1地层岩性 5
4.2岩土物理力学性质 6
5.尾矿坝稳定性分析 7
5.1稳定性分析概述 7
5.1.1稳定性分析流程 7
5.1.2计算剖面的确定 8
5.1.3荷载工况的选取 8
5.1.4计算方法的确定 9
5.1.5计算软件简介 9
5.1.6计算参数的确定 10
5.2正常运行条件稳定性分析 10
5.2.1正常水位条件下的渗流稳定性分析 10
5.2.2正常条件下坝体边坡稳定性分析 14
5.3洪水运行条件稳定性分析 19
5.3.1最高洪水位下渗流稳定性分析 19
5.3.2洪水运行期间坝体边坡稳定性分析计算 24
5.4特殊运行条件稳定性分析 28
5.5尾矿坝稳定性计算结论 34
5.6影响尾矿堆积坝稳定的因素分析 35
5.6.1尾矿的物理力学特性影响分析 35
5.6.2浸润线对坝体体稳定性影响的分析 36
5.6.3尾矿坝外坡坡比对坝体稳定性的影响分析 36
6.尾矿坝安全管理补充措施 36

1.前 言
为了矿山建设和生产安全，促进xx市选矿业的健康发展，确保选矿厂尾矿库的安全运行，根据《尾矿库安全技术规程》AQ2006-2005、《尾矿库安全监督管理规定》（国家安全生产监督管理局令第6号）的要求，唐山xx矿业有限公司委托xxxx工程勘察设计有限公司，对该公司xx尾矿库进行尾矿坝稳定性分析。
对尾矿坝的稳定性进行分析计算的目的是贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针，提高尾矿库的本质安全程度和使用单位的安全管理水平，降低安全风险，预防事故发生，以确保不垮坝、不溃库，切实保障人民生命和财产安全，同时，为安全监督管理部门提供执法参考依据，以便有目的地进行日常监管。

2.稳定性计算分析依据
2.1 依据的法规文件
《中华人民共和国安全生产法》
《中华人民共和国矿山安全法》
《尾矿库安全技术规程》AQ2006—2005
《尾矿库安全监督管理规定》国家安全生产监督管理总局令第6号2006.4.21
《选矿厂尾矿设施设计规范》ZBJ1—90
《尾矿设施施工及验收规范》YS5418—95
《上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规程》YBJ11-86(试行)
《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001
《碾压式土石坝施工规范》SL279—2002
《岩土工程勘察规范》GB 50021-2001
《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）
《关于加强尾矿库安全生产工作的实施意见》冀安监管-[2006]50号
2.2依据的其它文件
《唐山xx矿业有限公司尾矿坝工程地质勘察报告》xx工程勘察设计有限公司 xx
《唐山xx矿业有限公司xx尾矿库整改设计方案》xx矿xx有限
责任公司 xx
3．尾矿库概述
3.1库区位置及自然地形地貌
唐山xx矿业有限公司xx尾矿库位于xx市xx镇xx村，有乡间公路相通，交通便利。尾矿库北侧为炼铁厂，南侧为沙河。
xx市位于xx省东北部，地处燕山余脉，地形复杂，北部和西部是山地，东部为丘陵，市区附近为盆地。山地和丘陵约占全市面积的70%。有名的山峰约40座，北部大咀子山海拔696m，是本市最高山峰。
xx市境内河流较多，有滦河、青龙河、冷口沙河、白洋河、沙河等大小河流13条。滦河最大，自西北向东南流经全市，境内流长50km，水量充足，最大流量达24800m3/s。全市水资源总量达3.27亿m3。
xx市主要地貌类型为中低山区，地质构造位于燕山台褶带马兰峪复背斜轴部中段，出露地层主要为太古界迁西群地层，主要岩性为紫苏斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩、石英岩。
xx市矿产资源丰富，主要有铁、铜，其次有镍、石灰石、燧石、草炭等。近年来，以铁矿为主，采矿选矿及矿产品加工业快速发展，已成为该市的经济支柱。xx市政府大力支持本县矿业的发展加快基础设施建设，创造良好的发展环境。

3.2气象特征
xx市属温带大陆性气候。冬季寒冷干燥，夏季高温潮湿，季风气候特点显著。年平均气温10℃，一月平均气温-7℃，四月平均气温12℃，七月平均气温25℃，十月平均气温11℃。极端最低气温-28.2℃，极端最高气温38.9℃。≥0℃积温4229℃，≥10℃积温3876℃。年日照2672小时。六至八月为雨季，年平均降雨量700mm左右。十月上旬初霜，四月中旬终霜，无霜期约175天。最大冻土厚0.8m。
根据xx市及卢龙县气象站的气象观测资料，区内年降水量有50%以上分配在6月至9月的雨季，而最大日暴雨量又占雨季总降雨量的很大一部分。其特征是雨季中常以连续的暴雨或大雨出现，这是尾矿库在防洪、排水以及尾矿坝坝体设计、运行管理中应密切注意的问题。
根据《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）尾矿库场区地震基本烈度为7度，属于A.0.2xx省 第三组 抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值为0.15g。
3.3尾矿坝现状
唐山xx矿业有限公司xx尾矿库位于xx市xx镇xx村，有乡间公路相通，交通便利。尾矿库北侧为炼铁厂，南侧为沙河。
现状尾矿坝采用尾矿砂堆积而成，坝高约5
米，坝顶平均宽约6米，边坡比约1：1.1
。坝顶高程为72m。
现场勘察时尾矿库内干滩长度约50米，满足规程要求。尾矿坝
顶超高滩顶约1米。

尾矿库南北长约100 m，东西宽100 m，尾矿库全库容3.1×104m3，有效库容约2.4×104m3
。根据《尾矿库安全技术规程》规定属五等库。
4.地勘报告概述
xxxx工程勘察设计有限公司2007年1月受唐山xx矿业有限公司委托，对其尾矿坝进行了地质勘察，编制岩土工程勘察报告。勘察采用物探法，得出尾矿坝的岩层分布规律，通过水工实验得出尾矿坝各分层的物理力学指标，做为尾矿坝稳定分析的依据。
本次勘察采用地面调查、DZQ-12A高分辨地震仪相结合，对该尾矿库（堆场）坝体进行工程地质勘察，在沿坝体轴线方向布置一条勘探线共布置3个检测点。
4.1地层岩性
采用地面调查与DZQ-12A高分辨地震仪相结合的方法进行勘探，布置3个勘探点，一条勘探线，（见工程平面布置图）。按坝体、地基岩土的物质组成、结构构造特征、物理力学性质、成因类型，场区地层自上而下划分为3个工程地质层（见B—B′尾矿坝纵剖面图、面波频散曲线解释图。）依次为：①尾中砂、②碎石土、③风化片麻岩、现分层描述如下：
第一层 ① 尾 中 砂（Q4ml）
灰黑色稍湿，松散，成分以尾矿砂为主，含微量铁成分。
厚度为2～4.5m左右，平均厚度为3.5m。
第二层 ② 碎石土（Q4dl）
黄色，干燥，较密实，成分为粘土夹碎石。碎石成分主要为风化片麻岩。
该层厚度为4～6.5m左右，平均厚度为5m
第三层 ③ 风化片麻岩（Ar）
黄色，稍湿， 较硬，属中等—强风化程度。松散易碎，块状构造。
该层厚度为4～19m左右，平均厚度为12m。
该层全区分布，层位稳定，工程地质特性稳定，是良好的地基持力层。
4.2岩土物理力学性质
根据室内土工试验结果及原位测试所取得的指标综合分析，提供各岩土层稳定性分析参数表。
稳定性分析岩土物理力学参数表
地层编号
岩土名称
重力密度r(kn/m3)
快 剪 φq(度）
快 剪 Cq (Kpa)
渗透系数
m/s
①
尾中砂
17.64
34
7.84
1.5e-5
②
尾粉砂
18.64

30
9.8
3.75e-6
③
尾细砂
18.12
44
7.84
1.3e-5

5.尾矿坝稳定性分析
5.1稳定性分析概述
5.1.1稳定性分析流程
对尾矿坝的稳定性分析时，应先进行渗流计算，确定坝体浸润线、逸出坡降和渗流量。在确定坝体渗流浸润线的基础上对该尾矿坝进行边坡稳定性分析。稳定性分析流程如下:
确定计算方法
选取计算剖面
确定荷载工况
确定计算参数
对计算结果分析、得出结论
收集有关尾矿库（坝）资料
按计算程序计算

5.1.2计算剖面的确定
对尾矿坝的稳定性计算断面应考虑到尾矿沉积规律，根据颗粒粗细程度概化分区。根据地质勘察报告，选取1号探点所经的断面为坝体稳定性分析研究断面。
5.1.3荷载工况的选取
根据《尾矿库安全技术规程》AQ2006－2005有关规定，尾矿坝稳定性分析计算荷载分下列五类，可根据正常运行、洪水运行、特殊运行情况进行组合。
一类为筑坝期正常高水位的渗透压力。
二类为坝体自重。
三类为坝体及坝基中孔隙压力。
四类为最高洪水位有可能形成的稳定渗透压力。
五类为地震惯性力。
荷载的组合
荷 载 组 合
荷 载 类 别
1
2
3
4
5
正常运行
总应力法
有
有

有效应力法
有
有
有

洪水运行
总应力法

有

有

有效应力法

有
有
有

特殊运行
总应力法

有

有
有效应力法

有
有

有
　　　据此，在对尾矿坝进行渗流分析时亦要同时考虑正常水位运行与洪水位运行两种情况。

5.1.4计算方法的确定
尾矿坝坝体稳定性分析计算方法采用瑞典圆弧法，计算采用公式如下：
K＝
式中：K――抗滑安全参数；
W――土条重量；
Q、V――分别为水平和垂直地震惯性力；
u―― 作用在土条底面的空隙压力；
α――条块重力线通过此条块底面中点的半径之间的夹角；
b――土条宽度；
Mc――水平地震惯性力对圆心的力矩；
R―― 圆弧半径。
5.1.5计算软件简介
在对尾矿坝进行渗流分析计算时，采用水工结构有限元分析系统软件，该软件内部采用有限元分析技术，技术先进，计算方法目前处于我国水工设计行业的领先水平。
对尾矿坝体进行边坡稳定性分析时亦采用土石坝边坡稳定分析系统软件。

5.1.6计算参数的确定
本次稳定性分析计算各控制参数分别来自于地质勘察报告、尾矿库技改方案。
尾矿坝断面取自地质勘察报告所提供的目前该坝的实际情况，为了分析的需要，对外轮廓进行光滑处理。尾矿坝分层的沉积规律与各分层岩土的物理力学指标，取自于地质勘察报告书。
尾矿坝正常运行期与洪水运行期水位的数据，取自该尾矿库的技改方案。尾矿坝的地震控制参数取自当地的地质水文资料。
5.2正常运行条件稳定性分析
5.2.1正常水位条件下的渗流稳定性分析
根据该尾矿库的技改方案确定下正常运行期的控制水位情况，将这些参数输入分析软件，计算得到该尾矿坝正常运行期间的浸润线、等势线、水力坡降、流速矢量分布等，分析计算结果见下图。
图1　　尾矿坝正常运行期坝体浸润线

上图中红线表示在正常水位条件下尾矿坝的渗流浸润线，从中可以看出逸出点高度为0.67m。

图2　　尾矿坝正常运行期坝体等压线

图3　正常运行条件下渗流等势线
　　上图为正常运行条件下渗流等势线即水头值。

图4　正常运行条件下渗流流速矢量图
上图为正常运行条件下渗流流速矢量图，可以清楚地看出在尾矿坝内渗流的流动方向，其上还标出渗流的最大流速。

图5　正常运行条件下渗流总流速

图6　正常运行条件下渗流x方向流速

图7　正常运行条件下渗流y方向流速

图8　　正常运行条件下渗流总水力坡降

图9　　正常运行条件下渗流x方向水力坡降

图10　　正常运行条件下渗流y方向水力坡降
5.2.2正常条件下坝体边坡稳定性分析
根据《尾矿库安全技术规程》要求尾矿坝稳定性分析考虑正常运行条件下的坝体自重与正常高水位的渗透压力。根据渗流分析结果得出的浸润线，考虑各种荷载情况分析其在正常运行条件下的坝体抗滑稳定最小安全系数。

图11　正常运行条件下尾矿坝边坡稳定性分析
上图为计算结果图。可知在正常运行条件下，坝体最危险滑动圆弧面的最小安全系数FS=1.4352。
分析计算过程控制如下:
工程名称; D:\2007.4.16稳定行分析\xxxx\分析过程\边坡分析\正常边坡.dwg
土条宽度: 0.2174
工 况: 运行期，下游坡
计算方法: 有效应力法，1-瑞典法(圆弧)
安全系数: 1.4352
地震加速度: 0.00g
计算日期: 07-04-19,

=======================分条基本数据==================================

h1 = 浸润线以上、同时坡外水位以上部分的高度，自然容重
h2 = 浸润线以下、坡外水位以上部分的高度，饱和容重
h3 = 浸润线以上、坡外水位以下部分的高度，自然容重－水容重
h4 = 坡外水位以下、同时浸润线以下部分的高度，浮容重
z = 土条底部淹没在坡外水位以下的高度z1 + 土条顶部淹没在水位以下的高度z2

土条号 地面高程 总高度 z h1 h2 h3 h4 y方向超载 C Fy

1 5.00E+00 4.13E-01 0.00E+00 4.13E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
2 5.00E+00 1.10E+00 0.00E+00 1.10E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E00 34.000
3 5.00E+00 1.60E+00 0.00E+00 1.60E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00
0.00E+00 7.84E+00 34.000
4 5.00E+00 2.00E+00 0.00E+00 2.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
5 5.00E+00 2.34E+00 0.00E+00 2.34E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
6 4.84E+00 2.48E+00 0.00E+00 2.48E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
7 4.65E+00 2.55E+00 0.00E+00 2.55E+00 5.09E-04 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
8 4.45E+00 2.59E+00 0.00E+00 2.39E+00 192E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
9 4.25E+00 2.60E+00 0.00E+00 2.24E+00 3.60E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
10 4.05E+00 2.60E+00 2.38E-08 2.09E+00 5.08E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
11 3.85E+00 2.58E+00 0.00E+00 1.94E+00 6.39E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
12 3.66E+00 2.54E+00 0.00E+00 1.79E+00 7.54E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
13 3.46E+00 2.49E+00 -1.19E-08 1.63E+00 8.55E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
14 326E+00 2.43E+00 -4.77E-08 1.48E+00 9.44E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
15 3.06E+00 2.35E+00 -2.38E-08 1.34E+00 1.01E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
16 2.87E+00 2.26E+00 0.00E+00 1.21E+00 1.06E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E00 34.000
17 2.67E+00 2.17E+00 4.77E-08 1.07E+00 1.10E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
18 2.47E+00 2.06E+00 2.38E-08 9.32E-01 1.13E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
19 2.27E+00 1.94E+00 4.77E-08 7.96E-01 1.15E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
20 2.08E+00 1.82E+00 0.00E+00 6.60E-01 1.16E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
21 1.88E+00 1.68E+00 -2.38E-08 5.50E-01 1.13E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
22 1.68E+00 1.54E+00 -2.38E-08 4.43E-01 1.10E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
23 1.48E+00 1.39E+00 -4.77E-08 3.50E-01 1.04E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
24 1.28E+00 1.23E+00 2.38E-08 2.58E-01 9.69E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
25 1.09E+00 1.06E+00 -238E-08 1.66E-01 8.94E-01 0.00E+00 0.00E+00
0.00E+00 7.84E+00 34.000
26 8.90E-01 8.84E-01 -1.19E-08 8.44E-02 8.00E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
27 6.92E-01 7.01E-01 1.19E-08 4.22E-02 6.58E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
28 494E-01 5.10E-01 -2.38E-08 1.40E-02 4.96E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
29 2.97E-01 3.11E-01 -1.19E-08 9.15E-04 3.10E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
30 9.89E-02 1.05E-01 -2.98E-09 1.02E-02 9.48E-02 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E00 34.000

========================分条计算数据==================================

条号 SinA CosA 总重(惯性力用) 土条重 分母重(降落期) 施工重 sigma-y sigma-n sigma3 u u'

1 9.67E-01 2.55E-01 1.58E+00 1.58E+00 1.58E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 0.00E+00 0.00E+00
2 9.31E-01 3.66E-01 4.23E+00 4.23E+00 4.23E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 0.00E+00 0.00E+00
3 8.95E-01 4.46E-01 6.12E+00 6.12E+00 6.12E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 0.00E+00 0.00E+00
4 8.60E-01 5.11E-01 7.66E+00 7.66E+00 7.66E+00 0.00E+00 0.00E00 0.00E+00 1.00E+02 0.00E+00 0.00E+00
5 8.24E-01 5.66E-01 8.97E+00 8.97E+00 8.97E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 0.00E+00 0.00E+00
6 7.89E-01 6.15E-01 9.51E+00 9.51E+00 9.51E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 0.00E+00 0.00E+00
7 7.54E-01 6.57E-01 9.77E+00 9.77E+00 9.77E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 5.09E-03 0.00E+00
8 7.18E-01 6.96E-01 1.02E+01 1.02E+01 1.02E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.92E+00 0.00E+00
9 6.83E-01 7.30E-01 1.05E+01 1.05E+01 1.05E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E02 3.60E+00 0.00E+00
10 6.48E-01 7.62E-01 1.07E+01 1.07E+01 1.07E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 5.08E+00 0.00E+00
11 6.13E-01 7.90E-01 1.08E+01 1.08E+01 1.08E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 6.39E+00 0.00E+00
12 5.77E-01 8.17E-01 1.08E+01 1.08E+01 1.08E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 7.54E+00 0.00E+00
13 5.42E-01 8.40E-01 1.07E+01 1.07E+01 1.07E+01 0.00E+00 0.00E+00
0.00E+00 1.00E+02 8.55E+00 0.00E+00
14 5.07E-01 8.62E-01 1.06E+01 1.06E+01 1.06E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 9.44E+00 0.00E+00
15 4.72E-01 8.82E-01 1.04E+01 1.04E+01 1.04E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.01E+01 0.00E+00
16 4.36E-01 9.00E-01 1.01E+01 1.01E+01 1.01E+01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.06E+01 0.00E+00
17 4.01E-01 9.16E-01 9.83E+00 9.83E+00 9.83E+00 0.00E00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.10E+01 0.00E+00
18 3.66E-01 9.31E-01 9.46E+00 9.46E+00 9.46E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.13E+01 0.00E+00
19 3.31E-01 9.44E-01 9.03E+00 9.03E+00 9.03E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.15E+01 0.00E+00
20 2.95E-01 9.55E-01 8.57E+00 8.57E+00 8.57E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.16E+01 0.00E+00
21 2.60E-01 9.66E-01 8.01E+00 8.01E+00 8.01E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.13E+01 0.00E+00
22 2.25E-01 9.74E-01 7.41E+00 7.41E+00 7.41E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E00 1.00E+02 1.10E+01 0.00E+00
23 1.90E-01 9.82E-01 6.75E+00 6.75E+00 6.75E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 1.04E+01 0.00E+00
24 1.55E-01 9.88E-01 6.05E+00 6.05E+00 6.05E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 9.69E+00 0.00E+00
25 1.19E-01 9.93E-01 5.30E+00 5.30E+00 5.30E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 8.94E+00 0.00E+00
26 8.40E-02 9.96E-01 4.50E+00 4.50E+00 4.50E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 8.00E+00 0.00E+00
27 4.88E-02 9.99E-01 3.60E+00 3.60E+00 3.60E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 6.58E00 0.00E+00
28 1.36E-02 1.00E+00 2.64E+00 2.64E+00 2.64E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 4.96E+00 0.00E+00
29 -2.17E-02 1.00E+00 1.62E+00 1.62E+00 1.62E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 3.10E+00 0.00E+00
30 -5.69E-02 9.98E-01 5.34E-01 5.34E-01 5.34E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 1.00E+02 9.48E-01 0.00E+00
5.3洪水运行条件稳定性分析
5.3.1最高洪水位下渗流稳定性分析
　根据该尾矿库的技改方案确定下洪水运行期的最高水位情况，
将这些参数输入分析软件，计算得到该尾矿坝正常运行期间的浸润线、等势线、水力坡降、流速矢量分布等，分析计算结果见下图。

图12　洪水运行条件下渗流浸润线
　　由上图可以清楚地看到在洪水运行条件下的渗流浸润线与正常运行条件下的比较，图中上边一条红线为洪水运行条件下的渗流浸润线，下边一条红线为正常运行条件下渗流浸润线。在洪水运行条件下浸润线的逸出点高度为0.83m。略高于正常运行条件下的0.67米逸出点高度。

图13　洪水运行条件下渗流等压线

图14　　洪水运行条件下渗流等势线

图15　洪水运行条件下渗流流速矢量图
　　上图为在洪水运行条件下渗流流速矢量图，可以清楚地看出在尾矿坝内渗流的流动方向，其上还标出渗流的最大流速。可以看出在洪水运行条件下渗流的最大流速高于正常水位条件下的渗流最大流速。

图16　洪水运行条件下渗流流速等值线

图17　洪水运行条件下渗流x方向流速等值线

图18　洪水运行条件下渗流y方向流速等值线

图19　洪水运行条件下渗流总水力坡降

图20　洪水运行条件下渗流x方向水力坡降

图21　洪水运行条件下渗流y方向水力坡降

　　以上为洪水运行条件下渗流分析结果图，从中可以看出在洪水运行条件下尾矿坝内渗流的水头、流速、水力坡降及浸润线等情况。渗流分析的结果文字如下:
稳定渗流
渗进流量= 8.85E-06
渗出流量= -8.85E-06
5.3.2洪水运行期间坝体边坡稳定性分析计算
根据《尾矿库安全技术规程》要求尾矿坝稳定性分析考虑洪水运行条件下的坝体自重与最高洪水位可能形成的稳定渗透压力。根据尾矿坝现状及设计方案，确定在尾矿坝目前洪水运行条件下的库水位，根据渗流分析得出的浸润线分析其在洪水运行条件下的坝体抗滑稳定最小安全系数。

图22　洪水运行条件下坝体边坡稳定性分析
上图为计算结果图。可知在正常运行条件下，坝体最危险滑动圆弧面的最小安全系数FS=1.3698。计算控制过程如下:
工程名称; D:\2007.4.16稳定行分析\xxxx\分析过程\边坡分析\洪水边坡.dwg
土条宽度: 0.2174
工 况: 运行期，下游坡
计算方法: 有效应力法，1-瑞典法(圆弧)

安全系数: 1.3698
地震加速度: 0.00g
计算日期: 07-04-18,16:03:58

=======================分条基本数据==================================

h1 = 浸润线以上、同时坡外水位以上部分的高度，自然容重
h2 = 浸润线以下、坡外水位以上部分的高度，饱和容重
h3 = 浸润线以上、坡外水位以下部分的高度，自然容重－水容重
h4 = 坡外水位以下、同时浸润线以下部分的高度，浮容重
z = 土条底部淹没在坡外水位以下的高度z1 + 土条顶部淹没在水位以下的高度z2

土条号 地面高程 总高度 z h1 h2 h3 h4 y方向超载 C Fy

1 5.00E+00 4.13E-01 0.00E+00 4.13E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
2 5.00E+00 1.10E+00 0.00E+00 1.10E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
3 5.00E+00 1.60E+00 0.00E+00 1.60E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 000E+00 7.84E+00 34.000
4 5.00E+00 2.00E+00 0.00E+00 2.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
5 5.00E+00 2.34E+00 0.00E+00 2.34E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
6 4.84E+00 2.48E+00 0.00E+00 2.41E+00 6.64E-02 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
7 4.65E+00 2.55E+00 0.00E+00 2.27E+00 2.78E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
8 4.45E+00 2.59E+00 -2.38E-08 2.12E+00 4.62E-01 0.00E+00 0.00E+00 0.00E+00 7.84E+00 34.000
9 4.25E+00 2.60E+00 0.00E+00