李峥祥 于忠锋

（长沙有色冶金设计研究院有限公司）

尾矿库是用以贮存金属、非金属矿山进行矿石选别后排出尾矿的场所。尾矿坝是指拦挡尾矿和水的外围构筑物，通常指初期坝和尾矿堆积坝的总体［1］。尾矿库是重大危险源，存在坝体失稳破坏的可能，这将会威胁周围居民及设施安全，带来诸多环境和灾害问题［2］。尾矿库在地震作用下，砂土、粉土等的液化导致抗剪强度降低，更容易发生溃坝。国内外专家进行了广泛研究，如Newmark［3］、Seed［4］、Finn、美国国家研究委员会NRC、谢定义［5］、Ishihara［6］，这些研究为地震作用下坝体动力稳定性提供了理论基础。本文采用加拿大岩土软件公司的Geo-studio软件进行动力稳定性分析，对现行尾矿库安全性做出评价，以期为其他尾矿库安全设计提供参考。

1 尾矿库基本情况及数值模拟计算

1.1 尾矿库基本情况介绍

某高尾矿库位于河南西部山区，属于山谷型尾矿库，初期坝为碾压堆石坝，设计坝顶标高1 270 m，坝高60 m，坝顶宽4 m，上下游坝坡坡比均为1∶2.0，坝轴线长约160 m；后期采用尾砂上游法筑坝，标高1 270～1 370 m尾砂平均堆积边坡为1∶4；标高1 370 m至最终堆积标高1 470 m尾砂平均堆积边坡为1∶5，总堆积高200 m，尾矿库总坝高260 m，总库容约4 270×104m3，有效库容约3 850×104m3，为二等库。根据《尾矿设施设计规范》（GB 50863—2013）要求对尾矿坝抗滑进行专门的动力抗震计算。

1.2 尾矿坝有限元模型建立

坝体抗滑稳定计算采用Geo-Studio软件进行分析，计算采用该软件中的Slope模块。根据工勘资料，选取位于尾矿库主沟底的铅直剖面为计算剖面，浸润线情况采用工勘实测资料，取底面高程为+1 181 m，顶部高程为+1 351 m，水平距离为810 m，建立计算有限元模型，有限元网格共有5 956个节点，6 868个单元，具体有限元网格剖分见图1。……