于忠锋

(长沙有色冶金设计研究院有限公司)

近年来，随着选矿工艺水平的提高，尾矿粒度越来越细，细粒尾矿强度低，渗透性差，加之坝前放矿不均匀，造成尾矿坝体内夹层较大，导致坝体浸润线抬高或从坝面逸出引起沼泽化，尤其在地震时易引起液化，影响坝体的稳定性[1]。国内高尾矿堆积坝越来越多，坝高超过100 m的高尾矿坝也有数十座，高坝的安全稳定问题比较突出，开展高坝动力稳定计算分析显得十分必要。某尾矿库初期坝坝顶标高为1 270 m，坝高60 m，堆积坝坝顶标高为1 410 m，堆积坝高140 m，总坝高200 m，对应总库容为2 900万m3，为2级坝。《尾矿设施设计规范》(GB 50863—2013)[2]有关规定：对于2级尾矿坝的抗滑稳定性，应进行动力抗震计算，包括地震稳定性分析、地震液化分析和地震永久变形分析。

1 动力分析基本方法及原理

坝体动力稳定计算一般采用有限元时程法，该方法考虑地震过程中坝体应力的瞬时变化，计算出每一时刻坝坡抗滑稳定安全系数。在分析过程中采用滑面应力分析法，运用不同的优化方法来确定最危险滑动面，先确定求解安全系数，然后寻找最小安全系数和对应的滑动面位置。这种方法物理意义明确，滑动面上的应力状态更接近真实情况，也同样得到最小安全系数和最可能滑动面，使用方便。

饱和砂土或粉土受地震力作用后，土体积缩小，孔隙压力剧增，从而使有效压力减小，土的抗剪强度迅速减小或完全丧失，形成液化。砂土液化引起的流动滑移通常是先由动力循环作用引起强度降低,然后主要在静力作用下引发流动滑移破坏。……