尾矿库是一种特殊的工业建筑物,矿石被开采后大多被堆积在尾矿库内,目前我国有上万座尾矿库,并且这个数字每年都在增加。建设这些尾矿库时受技术条件的限制,大部分采用上游法筑坝,含有无主尾矿坝、“三边库”、头顶库等。尾矿库是一个重要的危险源,尾矿坝的溃坝或泄露都直接关系到下游人民的生命财产安全以及周边生态环境。诱发尾矿坝失稳溃坝因素十分复杂,主要包括尾矿材料参数存在的不确定性和空间变异性、渗透破坏、地震液化等。虽然目前尾矿坝稳定分析方法已有了较大的发展,但是尾矿材料参数空间变异性的客观存在给尾矿坝边坡稳定性分析带来了一定的困难,常用的确定性分析方法无法反映这种空间变异性影响。另外,面对我国地震的频发情况以及地震动的随机性,地震作用下尾矿坝的动力可靠度评价亦成为尾矿库工程中的一个重要课题。本文针对以上问题,开展了相关研究工作,主要工作和结论如下:（1）对国内外尾矿坝稳定性分析方法进行了文献调研,回顾了以往尾矿坝空间变异性和随机地震稳定性评价方法的研究现状,总结了目前尾矿材料参数空间变异性表征和地震作用下尾矿坝动力稳定性分析方法中存在的不足。（2）为客观地评价尾矿坝稳定性,在随机场理论和极限平衡分析框架下,发展了考虑参数空间变异性尾矿坝可靠度分析的非侵入式随机有限元方法。通过Karhunen-Loève级数展开方法离散尾矿材料参数随机场,利用Hermite随机多项式拟合尾矿坝安全系数与输入参数之间的隐式函数关系,将尾矿坝渗流及稳定性分析视作黑箱子直接调用,实现了尾矿坝确定性分析与可靠度分析的不耦合。与直接拉丁超立方抽样方法相比,提出方法在满足计算精度的同时,计算量减少了80%,为解决考虑多个材料参数空间变异性的尾矿坝稳定可靠度问题提供了一条有效的路径。（3）提出了考虑随机地震动及尾矿材料参数不确定性的尾矿坝动力可靠度分析方法,模拟了反应场地和地震特征的随机地震动过程,并编写了随机地震动程序,根据指定的场地信息人工合成了2000条地震动,通过Newmark永久位移分析计算了尾矿坝动力永久位移。该方法有效避免了以往工程实践中仅选取一条或者几条历史地震数据进行分析所带来的主观性缺点,可获得与工程实际吻合的计算结果。（4）通过敏感性分析探讨了震级、震中距和坝体容许变形量对尾矿坝加速度时程、永久位移变化以及失效概率的影响,不同的震级地震和震中距对尾矿坝的影响有显著差异,在相同震级条件下,尾矿坝失效概率随震中距的增加而降低,坝体容许变形量特别是在震中距较小或震级较大的情况下对尾矿坝失效概率具有显著的影响。因此需要结合工程实际合理确定坝体容许变形量。