苏振宁，邵龙潭

(大连理工大学 工业装备结构分析国家重点实验室， 辽宁 大连 116024)

尾矿库具有体量大，危险性高，失稳破坏性强等特点，是重大危险源之一。合理保障尾矿坝的稳定性和耐久性，对于保障矿业可持续生产，保证库区下游的生产生活具有重要的工程价值。对尾矿坝边坡一般选取典型断面以平面应变问题形式利用极限平衡法或强度折减法进行稳定分析[1-5]。但尾矿库一般为建于山谷中的典型三维结构体，二维稳定分析不能真实反映尾矿坝的稳定性。

陈顺良等[6]采用三维有限元分析了尾砂开采对坝体位移和应力的影响。邓红卫等[7]建立三维数值模型，采用渗流-应力耦合机理，研究了干滩长度对尾矿库坝体稳定性的影响。李洪梁等[8]利用无人机测量采集数据，建立三维模型计算浸润线分布，采用极限平衡法分析坝体稳定性。以上研究均对尾矿坝建立了三维模型，但稳定性仅采用定性的应力分析或二维安全系数结果。采用三维流固耦合模型有限元强度折减法能计算尾矿坝三维稳定安全系数从而对稳定性进行分析[9-10]，还能对尾矿坝三维失稳形态进行研究[11]。但有限元强度折减法存在边坡稳定判据影响安全系数的问题[12]，并且尾矿坝为非均质复杂边坡，能否对所有土层采用同一折减系数仍有待研究[2]。

有限元极限平衡法[13]根据“真实”应力场结果和基于极限平衡状态的安全系数定义，可以采用优化算法搜索区域内的临界滑动面。……