旋流器尘砂筑坝安全稳定研究

郭畅　王洋

摘 要：瑞典圆弧法是当前应用于坝体稳定分析中的常用方法。通过应用Geo-studio岩土工程计算软件，本文的研究重点是以旋流器尘砂筑坝实际工程为例，对多种组合工况下的渗流及边坡稳定进行计算分析，通过计算得出来的数据分析，定量的给出了稳定安全系数，以此来讨论了尘砂筑坝稳定性的影响因素，针对影响因素的分析，为企业后续尾矿坝加高提出了合理化建议。

关键词：瑞典圆弧法 Geo-studio 稳定 干滩 浸润线

中图分类号：TV64 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）04（a）-0041-02

尾矿库的安全稳定不仅是选矿厂顺利运营的基本要求，更是下游居民生命财产安全的保障。因此，尾矿坝的稳定性研究在实际工程中显示出了它的重要性。本文现以某尾矿坝实际工程为例，对旋流器尘砂筑坝现状进行稳定性分析，为能否继续加高提供设计依据。

1 工程概况

某选矿厂位于河北省境滦县境内，库址位于北侧凹陇山“U”型谷内，初期坝及副坝均已建成。初期坝选用碎石作为坝体材料，一级子坝采用废石筑坝，后续设计采用旋流器尘砂筑坝的方式继续加高子坝至十一级，总坝高为95m，外侧平均坡比为1∶5[1]。

2 数值分析

2.1 计算方法

本文采用岩土工程模拟计算软件Geo-studio建立模型，依据达西定律计算渗流，采用四边形有限元网格划分，选用实际工程中常用的瑞典圆弧法计算稳定系数[2]。

2.2 算例分析

按照渗流数值分析[3]确定的浸润线分别考虑了128m限制限制贮矿标高的基本荷载以及坝体的180m、350m不同干滩长度等边界条件多种组合工况，同时还考虑了7度地震的特殊荷载组合的工况。

每种工况共计搜索6075个滑动面，从中挑选最合理的边坡安全系数结果如表1所示，最危险滑动面的位置如图1所示。根据计算结果分析，正常运行、洪水运行和特殊运行这三种工况下，最小安全系数都是满足选矿厂尾矿设施设计规范（ZBJ1-90）要求的。

3 结语

（1）应用Geo-studio軟件，运用瑞典圆弧法对尾矿坝[4]进行稳定性评价，结果直观，计算简便，可以定量的给出较为保守的安全系数，对后续的尘砂子坝加高提供了指导意义，具有一定的使用价值。（2）该企业在实际生产中由于限制了回水，致使回水面增高，极大的缩短干滩长度，抬高了坝内浸润线，在一定程度上影响到尾矿坝的稳定性。企业应尽快改善当前情况，建议增加降水井等排渗措施，控制浸润线位置。

参考文献

[1] 陈愈炯.总强度指标的测定与应用[J].土木工程学报，2000，33（4）：32-34，41.

[2] 顾晓强.边坡稳定分析方法及其应用研究[D].上海交通大学，2007.

[3] 成长青.边坡稳定有限元分析及程序设计[D].大连理工大学，2007.

[4] 陈殿强，王来贵，李根，尾矿坝稳定性分析[J].辽宁工程技术大学学报：自然科学版，2008，27（3）：359-361.