某尾矿坝边坡稳定性分析及其评价

某 尾 矿 坝 边 坡 稳 定 性 分 析 及 其 评 价
王 家 兵
摘 要： 结合具体实例 ， 某尾矿坝堆积 坝体边坡 问题进行分析 ， 对 通过对该尾矿坝进行边坡稳定 性计算和评价 ， 出边坡 得
处 于稳定 临界状 态， 并提 出合理建议。 关键词 ： 尾矿坝 ， 边坡 ， 稳定性 ， 评价 中图分类号 ： Ｕ４ ７ Ｔ ５ 文献标识码 ： Ａ
第３ ６卷 第 １ ５期 ２０ １０ 年 ５ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨ Ｉ Ｅ Ｔ】Ｃ兀 瓜 Ｅ
Ｖ０ ． ６ＮＯ． ５ １３ １
Ｍ ｙ ２ １ ａ． ００
・８ ・ １
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ ｛０ ０ １—０ １０ １０ —８ ５２ １ ５０ ８ —２ Ｊ
４ １ 尾矿 坝现 状分析 ．
从 现场 实际调查情况分析 ， 该库初级坝坝体为 重力 式砌石不
透水坝 ， 矿库 堆积体与 两侧 山坡交 接线沿 山坡修 建有 排水 沟 ， 尾
（ 饱和状态 ） 运行条件下尚处于稳定状态 ， 该尾矿库堆 积坝经计算 安全系数为 １ ２ ， 近不稳定状 态 ； 本满足尾矿堆 积坝最小安 ．２ 接 基
拦水坝上游修建 一条排水 隧道及一条支洞 ， 将上游 区域 溪水 引入
尾矿库下游溪沟中。
③尾粉砂 ④尾轻亚粘 ⑤尾重亚粘
１ ． ５５
１ ． ７１
ｌ ． ６８
１ ８ ２ １ ２． ０１
１ ． ４５
２ ． ５１
ｌ １
１ ． ３７
２ ． ４６
１ ． ４８
２ 库 区环 境地 质条件
１ ． ２３ １ ８
１ ８ ２ ０
１ ． ８４ ５ ＊
１． ４５ ３ ５＊
（９ ００ ８ ．０ ） ３ ．０ ，２ ３０
３ 尾 矿库工 程地质 条 件
尾矿 的堆积方式为坝后堆筑 wenku.baidu.com 尾矿和水 的混合物通 过坝 内水
沟向堆场 内排放 ， 矿经过沉 淀后 自然沉积 在堆场 内。据勘 探揭 尾
计算 时采用饱 和抗 剪强 度指标 ， 浸润线埋 深采 用实 际观测结 果。
土 、 亚砂 、 粉砂 、 尾 尾 尾轻亚 粘 、 重亚粘 、 尾 尾矿 泥等层 ， 下部 地层
为含粉质黏土砾砂和弱风化凝灰岩。
通过对尾矿库堆 积坝 进行 稳定 性计 算 可知 ， 尾矿堆 积 坝在 现状
４ 尾 矿库 稳定 性分 析
建一条 １ ． ０ ０ｍ高的拦 洪坝 ， 阻挡 上游溪水 和 山洪流入 库 内。在
干密度 ｋ ， Ｎ
１ ． ８０
１ ． ６５
饱和重度 ｋ ／３ ＮＩ ｎ
２ ． ００
ｌ ． ９５
抗 剪强度指标 粘聚力／ Ｐ 内摩擦角 ／。 ｋａ （）
１＊ ０
１ ． ３３
５ ＊
２ ． ７１
弧 长 ， 砌 ｍ； 为第 ｉ 号土条 的重量 ，Ｐ ； ｋ ａ 议 为作用在 ｉ 土条底 部 号
划 弧面上的渗透压力 ，Ｐ ； ｋ ａａ为第 ｉ 土条底部 中点和 圆心 ０ 点 号 的连线 与通 过 ０点 的铅垂线之 间的夹角 ，。。 （） 稳定性计算采用 瑞典 圆弧法 进行 计算分 析。稳定性 参数 见
０
露， 场地内尾矿堆积 物总体 沉积 规律是 ： 粒组成 自初级 坝坝 体 颗 附近 向尾矿库 内由细变粗 。垂直方 向上上部 颗粒较粗 ， 下部颗粒
逐渐变 细 ， 土层 中薄层互层 现象较为 普遍 。主要 地层有 ： 各 素填
图 １ 计 算 模 型 图
计算时考虑了地 下水 的渗透力 ， 采用 总应力法 进行计 算。 并
工程 区位于蒋 东岙 ～五部 岭断 裂西 侧 ， 内没有 大断 裂通 区
过 ， 有数条 小断层穿 过 ， 压破碎带 发育 。前者 主要为北 北东 但 挤 向压扭性断裂 ， 一般宽约 ０２ｍ～０ ３ｍ。本 区发育有三组疏密相 ． ． 间构造 节理 。
⑥尾矿泥 ⑦含黏性土砾砂 注： 带有 ＊为经验值
某铅锌矿 自 ２ ０世纪 ７ ０年代投产 以来 ， 先后建起 了几座尾 矿 库， 尾矿库位 于蒋东岙村西北方 向一狭长 的山谷中。由于选矿 厂 废水和尾矿库溢流水 难以达到饮用 水质 的排放 标准 ， 危及到下 且 游村庄安全及饮用 水库受 污染 的危 险。２ ０ ０ ０年 ７月市政府 决定 关闭该铅锌 矿。所建 的尾矿坝存在 许多安全 隐患 ， 本文对 该矿 山 某一矿尾矿坝进行边 坡稳定 性分析及评 价。
全系数要 求。
２ 边坡稳定性评价 。 ）
从稳定性方面分 析 ， 该库 堆积坝 坝体稳定 性较 差 ， 造成 的原 用来排泄库 内及山坡坡 面 流下 的雨水 ， 由于年久失 修 ， 毁 十分 因主要有 尾矿 泥的工程性 能差 及浸 润线较 高。本工程 初级 坝坝 损 严重， 尤其 是左侧 排水沟几 乎损坏 ， 每逢 大暴雨 ， 山洪顺 坡而 下 ， 顶 、 堆积坝均设有排水系统 。由于多年失修 ， 杂草丛 生 ， 系统 排水 沿着尾矿体表面横 流。水 沟排 泄 山洪的能 力 明显不能 满足泄 洪 都 已失去排水功能 ， 达不 到排 水效果 或效果 很差 ， 积坝 的浸 润 堆 要求 ， 尾矿坝长期处 于饱 和状 态。 线非常高 ， 局部 出露 尾矿 堆积 坝体坡 面 ， 另一方 面该堆 积坝坡 率
计算公式 ：
＝
［ｉ ＋（Ｊ Ｏ／一ｗａ ｔ￣ （ ｓ ａ ］。 Ｃ Ｙｉ Ｓ ｚ Ｃ ／ ）ｇ ／ ｗｉｎ ） ｉ
其中 ， 为安全 系数 ； 为 土条编 号 ； ｉ Ｃ 为第 ｉ 号土条 的粘聚 力 ，Ｐ ； 为第 ｉ ｋａ 号土条 的内摩擦角 ， 。； 为第 ｉ （） 号土条 的底部
表 １计算模型见 图 １ ， 。
表 １ 稳定性计算参数
地层名称
①素填土
②尾亚砂
１ 库 区概 况
该尾矿 库 建 成 后 ， 过 十几 年 后 达 到 尾 矿设 计 堆 积 标 高 经 ２ ７５ｍ， ５ ． 坝高约 ５ 库容约 ２ ７ｍ， ２万 ｍ 。属三级 尾矿库。 ３ 尾矿库排水系统 由库 内排水 和库外 排水 两部分组 成 。库 内 排水 由一条 多断 面排 水涵洞 、 引水 天井 、 引水管 、 排水暗 沟和 排水 明沟组成 。尾矿库两 侧分 别 与 山坡交 接 处 沿 山坡修 筑 排水 沟 。 尾矿库库外排水系统 由尾 矿库上 游山沟在 高程 为 ２ ５ ０ｍ 处修 ７ ．