山西黎城粉末冶金有限责任公司四分公司尾矿库坝体稳定性岩土工程勘察报告

1、山西黎城粉末冶金有限责任公司四分公司尾矿库坝体稳定性岩土工程勘察报告第一章 概述1.1 项目由来环境保护是我国的一项基本国策，尾矿库是矿山选矿厂生产不可缺少的重要设施。其基建投资、运行管理费用巨大。但它也是矿山安全管理最大的危险源。尾矿库一旦失事，将给生态环境及下游人民生命财产造成巨大损失。国家及山西省各级政府对尾矿库安全管理一直保持高度重视。山西省安监局鉴于本省情况于2008年下发了山西省尾矿库坝体稳定性分析基本要求，规定提出对于现运行的尾矿库，分等级必须进行稳定性分析，并规定了时限。山西冶金岩土工程勘察总公司是经省安监局认可，专门从事冶金矿山尾矿库稳定性分析的单位之一，具有勘察综合类甲级资

2、质。本次受山西黎城粉末冶金有限责任公司委托对山西黎城粉末冶金有限责任公司四分公司尾矿库坝体进行稳定性分析。1.2 编制依据1.2.1 国家地方政府和主管部门有关安全法规1.2.1.1中华人民共和国矿山安全法1.2.1.2尾矿库安全监督管理规定国家安全生产监督管理总局2006年6月1日。1.2.1.3山西省尾矿库坝体稳定性分析基本要求（试行）山西省安全生产监督管理局文件晋安监管-字（2008）147号）1.2.2 采用主要技术规范、规程、标准岩土工程勘察规范gb50021-2001。岩土工程勘察技术规范ys5002-2004。上游法尾矿堆积坝工程地质勘察规范（ybj11-86）。选矿厂尾矿设施设

3、计规范（zbj1-90）。尾矿库安全技术规程（2006-2005）。水工建筑物抗震设计规范（dl5073-2000）。碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）。土工试验方法标准（gb/t50123-1999）。建筑工程地质钻探技术标准（tgj87-92）。黎城铁矿有限责任公司四分公司尾矿库初步设计（邯邢冶金矿山管理局设计研究院）。1.3 编制目的和任务1.3.1编制目的对该尾矿库生产运行期的稳定性进行分析评价。1.3.2编制任务根据编制目的，确定工作任务如下：1. 进行现场勘查，包括地形地貌，不良地质现象，周边环境等。重点对尾矿坝现运行情况和排洪、排渗设施的完好程度进行踏勘。2. 岩土工程

4、勘察，主要获取坝体内浸润线位置和各尾矿层的力学指标、水文参数。3. 进行稳定性分析计算，综合评价其安全性。4. 对今后尾矿库运行管理提出建议。1.4 地理位置山西黎城粉末冶金有限责任公司四分公司位于山西省黎城县西井镇彭庄村境内，公司距西井镇5.0公里，尾矿库位于彭庄村上游约1.0公里的窄门沟内。有矿山水泥路与县城相通，交通便利。该地区属暖温带半湿润大陆性季风气候，年平均气温11.7，一月份最冷，平均最低气温-6.7；七月份最热，平均最高气温22.6，年降水量429.1mm。库区外地表水基本无上游补给，主要补给源为大气降水补给，地表水的径流沿河沟排泄。 黎城县地处黄土高原，太行山脉南部，境内山脉

5、属太行山系，主要山脉呈东北西南走向排列。全县西北高，东南低，中间较平缓。境内冲沟较发育。尾矿库所在西井镇北约5.0公里处彭庄村，属山前冲、洪积地貌，区域地形起伏较大，高差280.0m。冲沟呈东北西南走向。冲沟纵坡坡度10，沟口较窄。沟谷两侧植被较少。库区所在地层主要为第四系全新统冲、洪积层，尾矿坝西侧坝肩与岸坡为黄土，下伏坡积、洪积层。东侧坝肩与岸坡出露大量坡积、洪积物。库区汇水面积约为1.70k。1.5 工作方法、完成工作量及质量评述1.5.1工作方法本次勘察采用钻孔取样、室内土工试验及标准贯入试验、圆锥动力触探等原位测试手段进行综合勘察。1.5.2完成工作量（见工作量一览表）。1.5.3质

6、量评述本次勘察从勘探线、点的布置，及外业施工，内业资料整理到提交报告均由专业工程师把关，严格按照国家有关规范执行。第二章 尾矿库基本情况2.1 企业概况山西黎城粉末冶金有限责任公司四分公司选矿厂年处理24.0万吨原矿石，年产尾矿量约14.31万吨（约9.54万m3），年产精矿粉约9.69万吨。每年工作约330天。选矿厂共设6台磁选机。原矿石经鄂式破碎机进行粗破，细破后送入料仓，定量送入球磨机至200目达到80%，然后经过磁选机磁选，选出的精矿粉用水冲入精矿池，脱水后得到产品，废水进行二次沉淀，然后循环利用。第二级磁选机排出的尾矿浆及时用泵送至尾矿库。尾矿排放采用坝前放矿管分散排放，设置放矿管6

7、根，均匀布置在坝前。2.2 尾矿库设计情况黎城铁矿有限责任公司四分公司尾矿库初步设计由邯邢冶金矿山管理局设计研究院编制。选厂每年工作约330天。年产精矿粉约9.69万吨。尾矿堆积干容重1.40t/m3，尾矿浓度8.0%。尾矿的生产流程：原矿经破碎后送入球磨机至200目达到80以上，然后经过磁选机磁选两次，排出尾矿浆及时送入尾矿库，尾矿水经澄清和自然净化后重复利用，回水利用率70。根据初步设计该尾矿库为山谷型尾矿库，初期坝为废石堆筑透水堆石坝，初期坝坝高23.0m，堆积坝坝高40.0m，总坝高63.0m。总库容174.65万m3，有效库容122.26万m3，年排尾矿量9.54万m3,服务年限12

8、.0年，尾矿库等级为三等，防洪标准500年一遇，相应洪水频率为0.2%。抗震设防烈度7度。本次勘察评价的主要构造物设计情况如下：初期坝：轴线坝高23.0m，坝顶宽5.0m，坝体内外坡坡比均为1:1.75，内坡设土工布作反滤层。坝底标高987.0m，坝顶标高1010.0m，坝顶轴线长188.0m。尾矿坝于2002年底投入使用。堆积坝：采用上游式尾矿筑坝法，尾矿最终堆积标高为1050.0m，尾矿平均堆积边坡比1:4。放矿采用坝前分散放矿。排渗设施：排渗主要为初期坝，靠反滤层过滤。排洪系统：由于沟谷纵深较小，不宜设调洪库容，采用即来即排的形式。库内排洪系统采用排水斜槽-管式排水系统。排水斜槽为钢筋砼

9、结构，断面为1200*1600mm，全长550.0m。排水管为钢筋砼圆拱直墙排水管，宽1200mm，高1800mm，全长128m。库区两岸设截洪沟排水系统。库尾设拦洪坝。2.3 尾矿坝现状与运行情况根据本次勘察尾矿库现运行正常，未见有渗水、坍塌、变形等影响坝体安全隐患。初期坝：现尾矿库初期坝是用尾矿废石堆筑，为透水堆石坝，坝高19.0m，外坡坡比1:2.37。坝顶标高995.15m，坝底标高976.07m（坝趾），坝顶轴线长142.60m，顶宽8.3m。（本次勘察初期坝有关数值与原设计略有出入，报告以现运行数值为准）。堆积坝：采用上游式尾矿筑坝法，放矿采用坝前分散放矿。现已堆筑子坝2级，子坝堆

10、筑高度9.1-12.0m，外坡比1:4-1:7，总体上外坡坡比1:5，堆积坝坝顶轴线长180.0m，坝顶宽19.0m，现堆积坝高21.0m。沉积滩面长150.0m，沉积滩顶高程1016.00m，库水位高程1011.20m沉积滩坡度1:31。总坝高40.0m,坝顶标高1016.20m。现库容约37.0万m3。堆积坝外坡用浆砌石护坡。现场踏勘坝体未发现有裂缝、变形、渗水等现象。排渗、排洪系统：通过现场踏勘排渗、排洪系统未见有损坏失效之处。运行管理正常。2.4 尾矿库等别及构筑物级别根据勘查,现尾矿库总库容约37.0万m3，总坝高40.0m。依据选矿厂尾矿设施设计规范(zbj1-90)第2.0.4及

11、2.0.5条，现阶段该库属于四等库，尾矿坝属主要构筑物，综合判定属四级构筑物。第三章岩土工程勘察3.1勘察工作概述3.1.1勘察等级根据尾矿库等别及构筑物重要性级别，依据尾矿库安全技术规范(aq2006-2005)及山西省安全生产监督管理局二oo八年四月二十九日下发的文件尾矿库坝体稳定性分析基本要求（试行）（晋安监管-字2008147号）第3.2条划分该尾矿坝勘察等级为乙级。3.1.2勘察目的、任务、要求1. 勘察任务对尾矿库现状条件下稳定性作出分析评价。2. 勘察要求2.1 查明尾矿堆积坝各岩土层物理力学性质。2.2 查明尾矿堆积坝的颗粒组成，密实程度和沉积韵律。2.3查明尾矿堆积坝内浸润线

12、位置，埋藏条件和变化幅度，评价各岩土层的渗透性，进行坝体渗透稳定性评价。2.4 查明坝基、坝肩部位岩土构成、产状及分布规律。2.5查明有无导致滑动（滑坡、崩塌）的软弱岩（土）层，软弱结构带、断层、破碎带等不良地质作用及其分布和岩（土）性质。评价库区两岸浸水后的边坡稳定性，并提出防治措施及对坝体运行管理的建议。2.6 查明库区所在地的气象、水文、植被资料及下游居民区农业经济资料，并做出对环境影响的相应评价，所需的工程措施。2.7 对库区的地震效应做出评价，重点评价尾矿坝液化稳定性。2.8 根据岩土性质，进行坝体在三种工况下运行的稳定性评价。2.9查明坝体现运行状态，坝体有无变形，渗漏等对坝体安全

13、运行有影响的因素。3.1.3勘察方法本次工程勘察手段以钻探为主，同时辅以工程地质测绘，原位测试，室内试验等手段进行综合勘察和评价。1. 工程地质调查首先对库区及周边工程地质条件进行踏勘，查明有无影响库区稳定的滑坡、断层、崩塌等不良地质作用。查明尾矿库现运行状况，如排洪设施、排渗设施、运行管理、放矿方式，坝体有无变形，裂痕及渗漏、管涌，调查面积为1.7平方公里。2. 测量放线根据矿方提供的基准点将设计图上的勘探点放到实地，并测量出坐标和标高。勘探点位置偏差不大于50cm，高程不大于5cm。3. 钻探工程采用回转方式钻进，钻进时采用复合片钻头钻进，开孔直径127，终孔直径不小于108.0mm。水位

14、以上干钻套管护壁。水位以下套管或泥浆护壁，回转钻进。尾粘性土和尾粉土用薄壁取土器，采用静力压入法采取原状土样。砂性尾矿采用取砂器重锤少击法取样，因尾矿砂采取原状样比较困难,取样等级接近级。取样间距1.5m，每回次进尺1.0m并描述地层岩性特征。遇夹层加取土样，取土规格为100150cm，控制性钻孔间隔取双样。所取土样定名后立即封存，贴签并及时送回试验室。4. 原位测试对尾矿砂和尾矿土进行了标准贯入试验，每隔1.52.0m标贯试验1次，采用自动脱钩落锤装置。贯入器打入土中15.0后，开始记录每10.0锤击数，累计打入30.0的锤击数为标准贯入锤击数n。对碎石类土进行了重型动力触探试验（n63.5

15、）。所有标贯器中土样均留样，做颗粒分析试验进行室内定名，提供粘粒含量及不均匀系数、曲率系数、粒径界限。5. 水位测量和浸润线观测所有钻孔在钻探过程中遇地下水时均停钻30分钟后量测初见水位，并钻孔完毕一天后量测静止水位。并取水试样3组。在钻孔完毕后洗孔下入观测管，观测管内径63.5mm，埋设深度位于最低水位以下5.0m。浸润线观测根据放矿口的位置及排矿顺序进行。每日观测2次，并详细记录水位的变化情况。3.1.4 工作布置原则1. 本次勘察根据库容、坝高按四等尾矿库进行工作量布置。2. 根据本次勘察主要目的和现行有关规范，结合现场踏勘资料、尾矿坝的特点。勘探线沿垂直于坝轴线方向布置三条，每条勘探线

16、布置5个钻孔。3. 勘探点位置与深度，根据现坝高与现有的1：1000地形图，依据山西省尾矿库坝体稳定性分析基本要求4.4条确定。3.1.5 完成工作量本次勘察完成工作量布置如下：垂直坝轴线布置3条勘探线，勘探线长度自初期坝下游30.0m处起至坝顶。每条剖面线上布置5个勘探点。共布置15个勘探点。控制性钻孔8个，孔深15.0-45.0m。一般性钻孔7个，孔深15.0-35.0m。尾矿坝两岸布置2个，孔深15.0m。完成钻探总延米424.70m。坝体浸润线观测孔12个，全部埋设观测管。各勘探点的平面位置见附图勘探点平面布置图。勘探工作及各钻孔深度、性质与主要工作内容见完成工作量汇总表。 完成工作量

17、汇总表 表3-1序号工 作 内 容单 位数 量1工程地质调查现场踏勘km21.72勘探点测放个173钻 探m/孔424.70/154取土试样扰动样件82不扰动样件745原位测试标准贯入试验次/孔52/8圆锥动力触探试验次506室内土工试验常规项目件46剪切试验组28颗粒分析件156渗透试验件58天然坡角件197水质分析件38土的腐蚀性分析件13.2 坝体岩土工程地质条件3.2.1 库区地形地貌本次勘察揭露，尾矿坝坝基地层为第四系全新统冲、洪积层。冲沟底部坡度平均为10。具体地形，地貌及区域地层见第一章。3.2.2 尾矿沉积规律及岩性特征根据勘察揭露，初期坝是由矿山废石经碾压堆筑而成，密实，碎石

18、一般为片麻岩，粒径一般在3.08.0。后期子坝采用上游法堆筑，是以旋流器分选细粒尾矿堆筑而成，利用尾矿冲填。按颗分指标和塑性指数将尾矿砂、土分为尾粉砂、尾细砂、尾中砂、尾粉土、尾粉质粘土五类，其沉积规律总体上呈：靠近坝体颗粒较粗，向后颗粒变细，透镜体和夹层、互层现象较为普遍。根据沉积规律将其概化进行分区。见剖面图。本次勘察对尾矿砂进行了大量颗粒分析实验。其颗粒组成见土工试验成果表。各尾矿砂、土的工程特征如下：第层 尾粉砂(q42ml) 灰褐色，主要成份石英、长石，含少量云母碎片。密实程度总体随深度增加呈稍密中密状态，水位以下饱和，以上稍湿。实测标准贯入击数8.019.0击。粒径0.075占全重

19、的73.5，级配不匀，不均匀系数在4.57044.400之间变化，曲率系数在0.9505.700之间变化。该层主要分布于堆积坝体和沉积滩内。本层尾粉土.细砂透镜体普遍存在。第1层尾细砂 (q42ml) 灰褐色, 主要成份石英、长石，含少量云母碎片。饱和，稍密，粒径大于0.075的颗粒占87.5%，级配不均，不均匀系数在3.0509.270之间变化，曲率系数在0.9602.190之间变化。实测标准贯入击数=7.019.0击。第2层 尾中砂 (q42ml) 灰褐色，主要成份石英、角闪石，含云母。饱和，中等密实状态。实测标准贯入击数7.020.0击。颗粒0.25含量占全重的54.6%，级配不匀，不均

20、匀系数在4.16027.00之间变化，曲率系数在1.2005.400之间变化。该层主要以透镜体的形式出现，具体分布见剖面图。第3层 尾粉土 (q42ml) 灰黑色，含云母，氧化物及少量粉砂，饱和，密实，无摇震反应，无光泽，干强度低，无韧性。实测标准贯入击数8.019.0击。具中等压缩性，平均压缩模量s1-213.38mpa。该层主要分布于剖面2-2，其余均为透镜体出现，其分布特征取决于尾矿放矿方式。第4层 初期坝废石（2ml）灰绿色，母岩主要为片麻岩和磁铁石英岩等。系开矿废弃石料人工回填。粒径一般3.08.0，呈棱角状及片状。微风化未风化，交错排列。偶有块石和漂石。孔隙中充填物主要为石屑、砂类

21、土。实测重型动力触探普遍大于50击。该层主要分布于尾矿库初期坝，主要作用为存放尾矿、排渗。第5层 尾粉质粘土（2ml）灰褐色，含少量粉砂。可塑。切面稍有光泽，韧性小，干强度低，无摇震反应，呈絮状结构。实测标准贯入击数14.015.0击。第层 粉土 （）褐黄色，含云母及氧化物，局部夹有砾砂和植物根茎。饱和，密实。摇震反应低，无光泽，干强度低，无韧性。实测标准贯入击数13.0击。具低压缩性，压缩模量s1-220.10mpa。第1层 粉质粘土 （4）黄褐色，含氧化物、大量菌丝和植物根茎，局部夹有零星卵石。硬塑。切面光滑，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。实测标准贯入击数13.016.0击。具中等压缩

22、性，压缩模量s1-24.213.70mpa。第层 卵石、漂石（4al+pl）红褐色，母岩主要为片麻岩和磁铁石英岩等。中等风化微风化，呈圆形和次棱角状、粒径不等，一般粒径为5.010.0。无层理，呈交错排列。充填物为砂土。实测重型动力触探n63.5普遍大于50击。第层 粉质粘土 （3）黄褐色，含氧化物及零星姜石，局部夹有卵石。硬塑。切面光滑，韧性大，干强度高，无摇震反应。实测标准贯入击数35.0击。第层卵石、漂石（3al+pl）红褐色，母岩主要为片麻岩和磁铁石英岩等。中等风化微风化，呈圆形和次棱角状、粒径不等，一般粒径为5.010.0。无层理，呈交错排列。充填物为砂土.实测重型动力触探n63.5

23、= 39.050.0击。本次勘察各孔均未揭穿该层，该层最大揭穿深度45.0m,最大揭露厚度10.0m.以上各层空间展布情况详见工程地质剖面图（附图）。3.2.3 主要物理力学指标3.2.3.1 尾矿土的抗剪强度指标本次勘察对尾矿土样进行了室内固结快剪试验，对尾矿砂加做了天然休止角试验，试验结果经统计列入下表:室内剪切试验指标统计表岩土名称指标范 围 值kpamnsk尾粉砂c4.011.77.52.1990.29580.806.019.822.321.30.8520.04080.9720.72尾中砂c7.010.08.0319.023.021.333尾粉土c7.011.78.51.9770.23

24、390.857.216.423.320.42.2670.11190.9319.01尾粉质粘土c23.723.716.66.61注：-频数；m-平均值；-标准差；-变异系数。注：砂土样的制备：现场环刀取样，测定其天然密度及含水量，然后根据已知的密度和含水量进行重塑。天然休止角试验指标统计表岩土名称指标范 围 值mnsk尾粉砂水上45.045.045.06水下43.033.037.53.7280.09960.9234.51尾细砂水上45.045.045.06水下34.043.039.83.1260.07960.9337.02尾中砂水上45.045.042.05水下35.041.037.55注：-频

25、数；m-平均值；-标准差；-变异系数。3.2.3.2 标准贯入试验锤击数根据标准贯入试验结果，经数理统计得出尾矿砂的标准贯入试验击数指标统计值列于下表。 实测标准贯入试验击数n值统计 岩土名称范围值n(击)mnsk 尾粉砂8.0-19.014.81.0480.024320.9914.61 尾细砂7.0-19.011.51.0050.023120.9811.22 尾中砂7.0-20.014.01.6210.044110.9713.53 尾粉土8.0-19.013.71.3460.034100.9713.285尾粉质粘土14.0-15.014.63 粉土13.0-13.013.021粉质粘土13.

26、0-16.014.65粉质粘土35.0-35.035.01注：-频数；m-平均值；-标准差；-变异系数。3.2.3.3 圆锥重型动力触探试验本次勘察在初级坝上进行了动力触探试验，现场实测试验击数指标统计值列于下表。现场实测重型动力触探试验击数n63.5值统计 岩土名称范围值n63.5(击)mnsk4 初期坝碎石5030 卵石5027 卵石39.050.044.74注：-频数；m-平均值；-标准差；-变异系数。3.2.3.4 渗透性指标为查明堆积坝内尾矿砂的渗透性，进行了室内渗透试验，试验结果列于下表。 室内试验渗透系数k（cm/s） 岩土名称范围值平均值建议值尾粉砂9.92*10-5-5.37

27、*10-31.93*10-31.93*10-32尾粉土8.36*10-4-1.25*10-26.01*10-38.36*10-45尾粉质粘土2.63*10-5-1.06*10-35.43*10-42.63*10-5注：-频数；m-平均值；-标准差；-变异系数。3.2.4浸润线位置及变化规律勘察期间，实测堆积坝水位埋深：1-1剖面介于8.4118.52m，标高1007.65997.54 m；2-2剖面介于15.4224.37m，标高100.70991.80 m；3-3剖面介于10.7116.44m，标高1005.50999.83 m；总体上呈上游高、下游低(按坝顶)，库内高、坝前低的趋势。堆积坝

28、内地下水为赋存于尾矿砂中的孔隙水。其补给源为生产排放尾矿水及大气降水。堆场内水的排泄主要为安装在浮船上的水泵排出，循环使用和排渗系统排出坝外。遇洪水时主要依靠排洪系统和排渗系统排泄.本次勘察坝体浸润线的位置及变化规律见工程地质剖面图，图中浸润线均为实测值连接而成。3.2.5 不良地质作用根据现场踏勘调查，尾矿坝及其附近地段未发现滑坡、断层、崩塌等不良地质作用。3.2.6 水、土腐蚀性评价按岩土工程勘察规范（gb50021-2001）规范附录条文说明12.2，干燥度指数k1.5，属湿润区直接临水。该地区一月份平均温度度，为冰冻区。场地环境类别为类。腐蚀介质ca2+mg2+矿化度总硬度cl-so4

29、2-hco3-co32-ph值游离co2-侵蚀 co2水（mg/l）90.57124.65456.0707.73120.7205.344.9017.167.6854.85土（mg/kg）471.92326.4易溶盐;621.0 mg/451.6621.012.7925.677.62根据本次勘察所取水样和尾矿土样对建筑材料的腐蚀性试验结果，按（gb500212001）规范表12.2.1和表12.2.2判定,尾矿水对混凝土结构具中等腐蚀性；尾矿土对混凝土结构具弱腐蚀性；按表12.2.4判定，尾矿水对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀性，尾矿土对钢筋混凝土结构中的钢筋具中等腐蚀性；按表12.2.5-2判

30、定，尾矿土对钢结构不具腐蚀性，按表12.2.5-1判定，尾矿水对钢结构具弱腐蚀性。详见水质分析报告、土的侵蚀性分析报告。3.2.7 地震效应3.2.7.1 尾矿坝分级根据尾矿库安全技术规程（aq2006-2005）第4.1-4.2规定，根据现堆积高度和库容确定该尾矿坝属四级构筑物。根据堆积坝岩土工程地质特性，按水工建筑抗震设计规范总则1.0.5规定，该尾矿坝抗震设防类别为丁类。3.2.7.2 抗震设防烈度根据建筑抗震设计规范（gb50011-2001），尾矿库所在区域抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。3.2.7.3 地震液化根据本次勘察各钻孔标准贯入试验

31、试验成果及水利水电工程地质勘察规范gb（50287-99）附录n经初判，尾矿砂有液化可能，需进行复判，经计算进一步判别为不液化。（计算过程见液化判别计算表）。第四章 坝体稳定性分析4.1 计算方法本次尾矿坝抗滑稳定性分析采用总应力瑞典圆弧滑动法进行计算，计算程序为理正边坡稳定性计算模块，计算时考虑了地下水的渗透力。4.2 计算剖面及参数确定4.2.1 计算剖面本次勘察按有关规范和地方文件，在垂直于坝体方向布置了3个计算剖面。受尾矿库放矿位置，尾矿沉积环境等因素影响，尾矿坝成分复杂，透镜体数量多且互相穿插，剖面形态十分复杂，为了减小计算工作量，在室内试验的基础上进行了一定条件下的概化分区，总的原

32、则是保留较大透镜体，去掉小的透镜体。当透镜体强度比周围土体小时保留。使简化所得的计算剖面能尽量反映工程地质勘察的实测结果。详细计算剖面见附图。4.2.2 计算参数确定尾矿库稳定性分析的可靠程度主要取决于各土体强度指标的准确程度，为获得准确的分析参数，进行了大量的室内直剪试验和原位测试。固结快剪有11组，固结压力最大加至300kpa，室内试验操作均严格按照土工试验规程(sl2371999)。由于尾矿砂在取样过程中易受扰动，所以除了进行“原状样”试验外，还进行了人工制备样的试验。经验表明试验的制备干密度和试样的饱和方法对试验结果影响很大。基于以上原因，我们在进行稳定分析土性参数选取时，综合考虑了剪

33、切试验成果(、),天然休止角试验成果()，并参考以往工程经验和相关规范经验值综合确定选择表中的计算参数。稳定性计算参数地层编号地层名称计算工况天然重度（kn/m3）饱和重度（kn/m3）抗剪强度指标粘聚力（kpa）内摩擦角（）水上水下水上水下尾粉砂正常、洪水21.221.48.05.026.024.03尾粉土正常、洪水20.020.910.07.018.015.0尾中砂正常、洪水21.421.90.00.028.025.04初期坝碎石正常、洪水18.019.50.00.038.038.05尾粉质粘土正常、洪水19.320.513.010.019.016.01粉质粘土正常、洪水19.520.33

34、2.829.810.07.9卵石正常、洪水18.019.50.00.038.038.04.3 计算工况及荷载组合4.3.1计算工况本次抗滑稳定性分析在尾矿坝个剖面上均分别考虑在现有坝顶高程条件下的种运行情况。一是尾矿坝在正常运行状态下，采用实测的浸润线位置；二是在洪水运行条件下，按500年一遇考虑，采用计算浸润线位置；三是在洪水加地震运行条件下，按计算浸润线位置500年一遇考虑，黎城按度设防。4.3.2 荷载组合根据尾矿库安全技术规程aq20062005第5.3.17规定，现运行状态下荷载组合有现运行渗透压力加坝体自重。洪水运行状态下荷载组合有坝体自重加最高洪水位渗透压力。特殊运行状态下荷载组

35、合有坝体自重加最高洪水位渗透压力加地震惯性力4.4 渗透稳定性计算本次渗透稳定计算时考虑了以下六个因素：、根据勘察资料该尾矿库初期坝坝基坐在卵石层上，为透水地基。、尾矿库初期坝是废石堆筑而成为透水坝，将其视为排水棱体进行计算。3、堆积坝主要以尾矿砂堆筑，视为均质坝，对其中的透镜体进行概化分区。4、分别计算在现坝高条件下的正常使用和洪水运行情况下的渗透稳定性。5、本次计算根据选矿厂尾矿设施设计规范(zbj1- 90)中上游式尾矿坝渗流计算简法，估算洪水运行情况下各计算剖面的浸润线及出逸高程。6、在各情况下的浸润线出逸点处验算其水力坡度是否满足渗流稳定性要求。4.4.1 现运行状态下渗流稳定性分析

36、正常运行渗流计算结果剖面水头高度（m）上游坡率m0渗透距离（m）渗透系数m/d出逸点（m）单宽流量（m3/d）下游坡率m11135.932.188224.101.6685.704.562238.232.188219.311.6686.464.03334.4932.188201.401.6685.573.74.4.2 洪水重现时渗透稳定性该尾矿库设计总坝高63.0m，总库容174.65万m3，根据尾矿库安全技术规程aq20062005第4.1和4.2条划分，该尾矿库设计为三等库，尾矿坝为三级构筑物。按该规程5.4.2表和5.4.3条防洪标准按最大洪水进行计算，按500年一遇考虑。尾矿库洪水计算是

37、根据初步设计提供的当地水文参数，及特小汇水面积计算公式进行计算。计算时洪水的降雨历时均按24时考虑。尾矿库汇水面积确定，是根据尾矿库排洪系统现运行状态良好。利用实测:1000地形图进行计算，汇水面积约0.298km2经计算，洪水总量为3.07万m3，洪峰流量为19.35m3/s。库区中的排洪系统采用排水斜槽-管式排水井系统，经计算泄洪过流量为14.46m3/s，需调洪库容7000 m3。根据现场实测，干滩长度约150.0m，坡率32.2。当洪水重现时（p2%），干滩长度缩小至50.0m。根据选矿厂尾矿设施设计规范(zbj1- 90)中，上游式尾矿坝渗流计算简法，估算洪水运行情况下各计算剖面的浸润线及出逸高程。计算结果见下表洪水运行渗流计算结果剖面库水位（m）上游坡率m0渗透距离（m）渗透系数m/d出逸点（m）单宽流量（m3/d）下游坡率m136.5032.2207.251.6687.174.5639.7132.2205.071.6687.864.035.0932.2186.711.6686.413.7本次分别对现运行状态和洪水运行两种工况进行了渗流稳定性计