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尾矿坝尾矿一般都含有重金属物质,如果尾矿坝发生溃坝,将造成人员伤亡、环境污染等严重后果。引起尾矿坝溃坝的主要原因为渗流作用、地震作用,考虑渗流、地震作用的典型尾矿坝稳定性研究具有重要的理论和现实价值。本文以者拉母箐典型尾矿坝工程为例,以尾矿坝的渗流性典型特征为主线,通过现场勘察、室内外大量试验,对典型尾矿坝在地震、渗流作用下稳定性进行研究,主要研究工作如下:1、通过对者拉母箐尾矿坝现场勘察、试验、取样、室内土工试验、室内动三轴试验等一系列测试,深入系统地研究了尾矿的物理力学特性,对尾矿的沉积规律和浸润线特征进行了研究。2、通过对尾矿坝稳定性计算评价方法研究,并以毕肖普(Bishop)法、简布(Janbu)法为代表的极限平衡法对者拉母箐尾矿坝分别在考虑渗流作用与不考虑渗流作用条件下进行稳定性计算评价,研究了渗流力对尾矿坝稳定性的影响,探讨了尾矿坝稳定性的影响因素。3、阐述了尾矿坝的渗流场与应力场耦合作用的基本理论,采用FLAC3D内嵌FISH程序语言对尾矿坝模型的初始孔压进行编程设置,并对尾矿坝进行渗流场数值模拟分析,通过渗流场孔压云图的分布,近似得到尾矿坝内部的浸润线位置,与工程勘察时实测浸润线位置一致。对尾矿坝的渗流场与应力场耦合作用进行了研究。运用FLAC3D对尾矿坝进行渗流场与应力场耦合作用数值模拟分析,研究了孔隙水压力、有效应力、位移场与渗流时步的关系。4、详细介绍了标准贯入法、静力触探试验法、剪切波速试验法及剪应力对比法等尾矿坝液化可能性的判别方法的原理,并运用这些方法对者拉母箐尾矿坝液化可能性进行判别,根据各判别方法的原理及判别结果,讨论分析了各判别方法的适用条件和精度。并在此基础上,提出了尾矿液化的影响因素。5、通过对尾矿动力特性试验,对动模量阻尼试验结果进行了分析,运用FLAC3D软件对尾矿坝的动力响应进行数值模拟分析,研究了尾矿坝坝体变形与坝体孔压的变化情况,揭示了孔隙水压力、有效应力、位移时程曲线及其相互关系。通过以上内容的研究,获得了以下几个方面的创新性研究成果:1、对渗流作用在尾矿坝稳定性计算中的影响进行了研究,且当浸润线提高1m时,稳定系数Fs就降低0.01~0.043,百分比在0.5%-2.6%;同时也给出了尾矿坝物理力学性质与安全系数的敏感性关系,并给出了其排序关系。2、通过对尾矿坝渗流场与应力场耦合作用数值模拟分析,揭示了孔隙水压力、有效应力、位移场与渗流时步的关系,并提出了流固耦合作用是尾矿坝稳定性影响的一个重要控制因素。3、通过对尾矿坝稳定性评价研究,提出了尾矿坝稳定性计算时须要考虑流固耦合作用,给出了考虑流固耦合作用的尾矿坝稳定性有限差分数值模拟分析计算模型,也为尾矿坝稳定性评价提供了一个新的思路。