稳定计算与洪水验算.doc

渗流稳定计算 考虑土的结构和摩檫力时，临界渗流坡降的计算公式为： Is＝γg/γ0-(1-n)+0.5n 式中：γg＝△(1-n) I ＝h/L γg — 干容重 γo — 水容中 n — 孔隙率 △ — 比重 H — 水位差 ( m ) L — 渗迳长度 ( m ) 渗流坡降比较表 名 称 尾矿坝下游坡 备 注 最大渗流坡降 0.205 临界渗流坡降 0.925 安 全 系 数 4.51 规定安全系数 2 计算渗透稳定安全系数远大于规定的安全系数，因此尾矿坝不会产生渗流破坏，满足渗流稳定的要求。 尾矿坝稳定分析 尾矿坝的稳定计算及分析是十分重要的，但缺少详细资料，无法进行准确计算，设计根据经验参照相近矿山资料计算，拟静力法稳定计算，即将水平地震惯性力计入稳定计算公式中再用静力法作计算。在此，参考采用相近矿山的尾矿强度指标计算。 3.3.8 ①计算方法 在进行尾矿坝体稳定性分析验算中，采用电算法，按相类似矿山尾砂及土料的物理性质及参照《选矿厂尾矿设施设计规范》取值。计算中尾矿坝体分成3个区域，竖向分成20条，采用瑞典圆弧法计算机计算。 ②计算断面：取最大断面，最高洪水位，进行计算。 ③基本计算参数 坝高：14.35m ④计算条件：坝顶标高14.35 m ，库内最高水位8.86 m 由于该地区基本地震烈度为6度，因此本次设计仅作坝体的静力稳定分析。 坝坡抗滑稳定最小安全系数 坝的级别 运用情况 1 2 3 4、5 正常运行 1.30 1.25 1.20 1.15 洪水运行 1.20 1.15 1.10 1.05 特殊运行 1.10 1.05 1.05 1.00 坝体尾矿的平均物理力学指标（规范） 项 目 尾中砂 尾细砂 尾粉砂 尾粉土 尾粉质粘土 尾粘土 平均粒径dp（mm） 0.35 0.2 0.075 0.05 0.035 0.02 有效粒径d10 (mm) 0.10 0.07 0.02 0.01 0.003 0.002 不均匀系数d60/d10 3 3 4 6 10 5 天然容重γ (g/cm3) 1.8 1.85 1.9 2.0 1.95 1.8 孔隙比e (%) 0.8 0.9 0.9 0.95 1.0 1.4 内摩檫角φ (o) 34 33 30 28 16 8 凝聚力C (kPa) 7.84 7.84 9.8 9.8 10.78 13.72 压缩系数α1-2(1/kPa) 1.7×10-4 1.7×10-4 1.6×10-4 2.1×10-4 4.1×10-4 9.2×10-4 渗透系数k (cm/s) 1.5×10-3 1.3×10-3 3.75×10-4 1.25×10-4 3.0×10-6 2.0×10-7 6.3.8.2坝体的静力稳定分析 ㈠ 土层的物理力学性质 土料物理力学性质指标 编号 名称 天然容重 γ （t/m3） 饱和容重γb （t/m3） 浮容重 γf (t/m3） 内摩擦角 φ(°) 凝聚力 C（t/m2） 水上 水下 水上 水下 1 尾细纱 1.85 2.0 1.0 18 0 2 尾粉砂 1.9 2.1 1.1 16 0 3 尾粉土 2.0 2.1 1.1 14 0.1 4 尾粘土 1.9 2.1 1.1 12 0.2 5 亚粘土 1.9 2.0 1.0 23 0.5 6 风化岩 2.4 2.4 1.4 50 10.0 7 堆 石 2.0 2.4 1.4 40 0 8 干砌石 2.0 2.5 1.5 45 0 ㈡计算简图 ㈢ 稳定计算公式 ⑴ 简化毕肖普法 ⑵ 瑞典圆弧法 式中： W——土条重量； Q、V—分别为水平和垂直地震惯性力（向上为负，向下为正）； u——作用于土条底面的孔隙压力； α——条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角； b——土条宽度； C′φ′—土条底面的有效应力抗剪强度指标； Mc——水平地震惯性力对圆心的力矩； R——圆弧半径。 ㈣ 计算结果及结论 稳定分析结果 圆 心 滑弧深度 毕肖普法 瑞典圆弧法 改良圆弧法(罗厄法) 改良圆弧法(工程师团法) CX CY 52.704 -19.296 8.675 1.481 1.479 1.482 1.481 结论：五等尾矿库正常运行坝坡抗滑稳定最小安全系数1.15，洪水运行1.05，特殊运行1.00。计算结果Kmin=1.479，均大于规范坝坡抗滑稳定最小安全系数，坝体稳定满足规范抗滑稳定要求。 洪水计算 尾矿库等级 依据《选矿厂尾矿设施设计规范》（ZBJ1-90），尾矿库库容小于100万立方米，尾矿库堆高小于30米，为五等尾矿库。本次设计全库容为4.3