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1、第一章 概述1.1 項目由來環境保護是我國的一項基本國策，尾礦庫是礦山選礦廠生產不可缺少的重要設施。其基建投資、運行管理費用巨大。但它也是礦山安全管理最大的危險源。尾礦庫一旦失事，將給生態環境及下游人民生命財產造成巨大損失。國家及山西省各級政府對尾礦庫安全管理一直保持高度重視。山西省安監局鑒于本省情況于2008年下發了山西省尾礦庫壩體穩定性分析基本要求，規定提出對于現運行的尾礦庫，分等級必須進行穩定性分析，并規定了時限。山西冶金巖土工程勘察總公司是經省安監局認可，專門從事冶金礦山尾礦庫穩定性分析的單位之一，具有勘察綜合類甲級資質。本次受粉末冶金有限責任公司委托對粉末冶金有限責任公司四分公司尾礦2、庫壩體進行穩定性分析。1.2 編制依據1.2.1 國家地方政府和主管部門有關安全法規1.2.1.1中華人民共和國礦山安全法1.2.1.2尾礦庫安全監督管理規定國家安全生產監督管理總局2006年6月1日。.3山西省尾礦庫壩體穩定性分析基本要求（試行）山西省安全生產監督管理局文件晉安監管-字（2008）147號）1.2.2 采用主要技術規范、規程、標準巖土工程勘察規范GB50021-2001。巖土工程勘察技術規范YS5002-2004。上游法尾礦堆積壩工程地質勘察規范（YBJ11-86）。選礦廠尾礦設施設計規范（ZBJ1-90）。尾礦庫安全技術規程（2006-2005）。水工建筑物抗震設計規范（D3、L5073-2000）。碾壓式土石壩設計規范（SL274-2001）。土工試驗方法標準（GB/T50123-1999）。建筑工程地質鉆探技術標準（TGJ87-92）。黎城鐵礦有限責任公司四分公司尾礦庫初步設計（邯邢冶金礦山管理局設計研究院）。1.3 編制目的和任務編制目的對該尾礦庫生產運行期的穩定性進行分析評價。編制任務根據編制目的，確定工作任務如下：1. 進行現場勘查，包括地形地貌，不良地質現象，周邊環境等。重點對尾礦壩現運行情況和排洪、排滲設施的完好程度進行踏勘。2. 巖土工程勘察，主要獲取壩體內浸潤線位置和各尾礦層的力學指標、水文參數。3. 進行穩定性分析計算，綜合評價其安全性。4. 對4、今后尾礦庫運行管理提出建議。1.4 地理位置粉末冶金有限責任公司四分公司位于山西省黎城縣西井鎮彭莊村境內，公司距西井鎮5.0公里，尾礦庫位于彭莊村上游約1.0公里的窄門溝內。有礦山水泥路與縣城相通，交通便利。該地區屬暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，年平均氣溫11.7，一月份最冷，平均最低氣溫-6.7；七月份最熱，平均最高氣溫22.6，年降水量429.1mm。庫區外地表水基本無上游補給，主要補給源為大氣降水補給，地表水的徑流沿河溝排泄。 黎城縣地處黃土高原，太行山脈南部，境內山脈屬太行山系，主要山脈呈東北西南走向排列。全縣西北高，東南低，中間較平緩。境內沖溝較發育。尾礦庫所在西井鎮北約5.0公里處彭5、莊村，屬山前沖、洪積地貌，區域地形起伏較大，高差280.0m。沖溝呈東北西南走向。沖溝縱坡坡度10，溝口較窄。溝谷兩側植被較少。庫區所在地層主要為第四系全新統沖、洪積層，尾礦壩西側壩肩與岸坡為黃土，下伏坡積、洪積層。東側壩肩與岸坡出露大量坡積、洪積物。庫區匯水面積約為1.70k。1.5 工作方法、完成工作量及質量評述工作方法本次勘察采用鉆孔取樣、室內土工試驗及標準貫入試驗、圓錐動力觸探等原位測試手段進行綜合勘察。完成工作量（見工作量一覽表）。質量評述本次勘察從勘探線、點的布置，及外業施工，內業資料整理到提交報告均由專業工程師把關，嚴格按照國家有關規范執行。第二章 尾礦庫基本情況2.1 企業概況6、粉末冶金有限責任公司四分公司選礦廠年處理24.0萬噸原礦石，年產尾礦量約14.31萬噸（約9.54萬m3），年產精礦粉約9.69萬噸。每年工作約330天。選礦廠共設6臺磁選機。原礦石經鄂式破碎機進行粗破，細破后送入料倉，定量送入球磨機至200目達到80%，然后經過磁選機磁選，選出的精礦粉用水沖入精礦池，脫水后得到產品，廢水進行二次沉淀，然后循環利用。第二級磁選機排出的尾礦漿及時用泵送至尾礦庫。尾礦排放采用壩前放礦管分散排放，設置放礦管6根，均勻布置在壩前。2.2 尾礦庫設計情況黎城鐵礦有限責任公司四分公司尾礦庫初步設計由邯邢冶金礦山管理局設計研究院編制。選廠每年工作約330天。年產精礦粉約9.7、69萬噸。尾礦堆積干容重1.40t/m3，尾礦濃度8.0%。尾礦的生產流程：原礦經破碎后送入球磨機至200目達到80以上，然后經過磁選機磁選兩次，排出尾礦漿及時送入尾礦庫，尾礦水經澄清和自然凈化后重復利用，回水利用率70。根據初步設計該尾礦庫為山谷型尾礦庫，初期壩為廢石堆筑透水堆石壩，初期壩壩高23.0m，堆積壩壩高40.0m，總壩高63.0m。總庫容174.65萬m3，有效庫容122.26萬m3，年排尾礦量9.54萬m3,服務年限12.0年，尾礦庫等級為三等，防洪標準500年一遇，相應洪水頻率為0.2%。抗震設防烈度7度。本次勘察評價的主要構造物設計情況如下：初期壩：軸線壩高23.0m，壩頂8、寬5.0m，壩體內外坡坡比均為1:1.75，內坡設土工布作反濾層。壩底標高987.0m，壩頂標高1010.0m，壩頂軸線長188.0m。尾礦壩于2002年底投入使用。堆積壩：采用上游式尾礦筑壩法，尾礦最終堆積標高為1050.0m，尾礦平均堆積邊坡比1:4。放礦采用壩前分散放礦。排滲設施：排滲主要為初期壩，靠反濾層過濾。排洪系統：由于溝谷縱深較小，不宜設調洪庫容，采用即來即排的形式。庫內排洪系統采用排水斜槽-管式排水系統。排水斜槽為鋼筋砼結構，斷面為1200*1600mm，全長550.0m。排水管為鋼筋砼圓拱直墻排水管，寬1200mm，高1800mm，全長128m。庫區兩岸設截洪溝排水系統。庫尾9、設攔洪壩。2.3 尾礦壩現狀與運行情況根據本次勘察尾礦庫現運行正常，未見有滲水、坍塌、變形等影響壩體安全隱患。初期壩：現尾礦庫初期壩是用尾礦廢石堆筑，為透水堆石壩，壩高19.0m，外坡坡比1:2.37。壩頂標高995.15m，壩底標高976.07m（壩趾），壩頂軸線長142.60m，頂寬8.3m。（本次勘察初期壩有關數值與原設計略有出入，報告以現運行數值為準）。堆積壩：采用上游式尾礦筑壩法，放礦采用壩前分散放礦。現已堆筑子壩2級，子壩堆筑高度m，外坡比1:4-1:7，總體上外坡坡比1:5，堆積壩壩頂軸線長180.0m，壩頂寬19.0m，現堆積壩高21.0m。沉積灘面長150.0m，沉積灘頂高程10、1016.00m，庫水位高程1011.20m沉積灘坡度1:31。總壩高40.0m,壩頂標高1016.20m。現庫容約37.0萬m3。堆積壩外坡用漿砌石護坡。現場踏勘壩體未發現有裂縫、變形、滲水等現象。排滲、排洪系統：通過現場踏勘排滲、排洪系統未見有損壞失效之處。運行管理正常。2.4 尾礦庫等別及構筑物級別根據勘查,現尾礦庫總庫容約37.0萬m3，總壩高40.0m。依據選礦廠尾礦設施設計規范(ZBJ1-90)第及2.0.5條，現階段該庫屬于四等庫，尾礦壩屬主要構筑物，綜合判定屬四級構筑物。第三章巖土工程勘察3.1勘察工作概述勘察等級根據尾礦庫等別及構筑物重要性級別，依據尾礦庫安全技術規范(AQ211、006-2005)及山西省安全生產監督管理局二OO八年四月二十九日下發的文件尾礦庫壩體穩定性分析基本要求（試行）（晉安監管-字2008147號）第3.2條劃分該尾礦壩勘察等級為乙級。勘察目的、任務、要求1. 勘察任務對尾礦庫現狀條件下穩定性作出分析評價。2. 勘察要求2.1 查明尾礦堆積壩各巖土層物理力學性質。2.2 查明尾礦堆積壩的顆粒組成，密實程度和沉積韻律。2.3查明尾礦堆積壩內浸潤線位置，埋藏條件和變化幅度，評價各巖土層的滲透性，進行壩體滲透穩定性評價。2.4 查明壩基、壩肩部位巖土構成、產狀及分布規律。2.5查明有無導致滑動（滑坡、崩塌）的軟弱巖（土）層，軟弱結構帶、斷層、破碎帶等不12、良地質作用及其分布和巖（土）性質。評價庫區兩岸浸水后的邊坡穩定性，并提出防治措施及對壩體運行管理的建議。2.6 查明庫區所在地的氣象、水文、植被資料及下游居民區農業經濟資料，并做出對環境影響的相應評價，所需的工程措施。2.7 對庫區的地震效應做出評價，重點評價尾礦壩液化穩定性。2.8 根據巖土性質，進行壩體在三種工況下運行的穩定性評價。2.9查明壩體現運行狀態，壩體有無變形，滲漏等對壩體安全運行有影響的因素。勘察方法本次工程勘察手段以鉆探為主，同時輔以工程地質測繪，原位測試，室內試驗等手段進行綜合勘察和評價。1. 工程地質調查首先對庫區及周邊工程地質條件進行踏勘，查明有無影響庫區穩定的滑坡、斷13、層、崩塌等不良地質作用。查明尾礦庫現運行狀況，如排洪設施、排滲設施、運行管理、放礦方式，壩體有無變形，裂痕及滲漏、管涌，調查面積為1.7平方公里。2. 測量放線根據礦方提供的基準點將設計圖上的勘探點放到實地，并測量出坐標和標高。勘探點位置偏差不大于50cm，高程不大于5cm。3. 鉆探工程采用回轉方式鉆進，鉆進時采用復合片鉆頭鉆進，開孔直徑127，終孔直徑不小于108.0mm。水位以上干鉆套管護壁。水位以下套管或泥漿護壁，回轉鉆進。尾粘性土和尾粉土用薄壁取土器，采用靜力壓入法采取原狀土樣。砂性尾礦采用取砂器重錘少擊法取樣，因尾礦砂采取原狀樣比較困難,取樣等級接近級。取樣間距1.5m，每回次進尺14、1.0m并描述地層巖性特征。遇夾層加取土樣，取土規格為100150cm，控制性鉆孔間隔取雙樣。所取土樣定名后立即封存，貼簽并及時送回試驗室。4. 原位測試對尾礦砂和尾礦土進行了標準貫入試驗，每隔1.52.0m標貫試驗1次，采用自動脫鉤落錘裝置。貫入器打入土中15.0后，開始記錄每10.0錘擊數，累計打入30.0的錘擊數為標準貫入錘擊數N。對碎石類土進行了重型動力觸探試驗（N63.5）。所有標貫器中土樣均留樣，做顆粒分析試驗進行室內定名，提供粘粒含量及不均勻系數、曲率系數、粒徑界限。5. 水位測量和浸潤線觀測所有鉆孔在鉆探過程中遇地下水時均停鉆30分鐘后量測初見水位，并鉆孔完畢一天后量測靜止水位15、。并取水試樣3組。在鉆孔完畢后洗孔下入觀測管，觀測管內徑63.5mm，埋設深度位于最低水位以下5.0m。浸潤線觀測根據放礦口的位置及排礦順序進行。每日觀測2次，并詳細記錄水位的變化情況。 工作布置原則1. 本次勘察根據庫容、壩高按四等尾礦庫進行工作量布置。2. 根據本次勘察主要目的和現行有關規范，結合現場踏勘資料、尾礦壩的特點。勘探線沿垂直于壩軸線方向布置三條，每條勘探線布置5個鉆孔。3. 勘探點位置與深度，根據現壩高與現有的1：1000地形圖，依據山西省尾礦庫壩體穩定性分析基本要求4.4條確定。 完成工作量本次勘察完成工作量布置如下：垂直壩軸線布置3條勘探線，勘探線長度自初期壩下游30.0m16、處起至壩頂。每條剖面線上布置5個勘探點。共布置15個勘探點。控制性鉆孔8個，孔深15.0-45.0m。一般性鉆孔7個，孔深15.0-35.0m。尾礦壩兩岸布置2個，孔深15.0m。完成鉆探總延米424.70m。壩體浸潤線觀測孔12個，全部埋設觀測管。各勘探點的平面位置見附圖勘探點平面布置圖。勘探工作及各鉆孔深度、性質與主要工作內容見完成工作量匯總表。 完成工作量匯總表 表3-1序號工 作 內 容單 位數 量1工程地質調查現場踏勘km21.72勘探點測放個173鉆 探m/孔424.70/154取土試樣擾動樣件82不擾動樣件745原位測試標準貫入試驗次/孔52/8圓錐動力觸探試驗次506室內土工試17、驗常規項目件46剪切試驗組28顆粒分析件156滲透試驗件58天然坡角件197水質分析件38土的腐蝕性分析件13.2 壩體巖土工程地質條件3.2.1 庫區地形地貌本次勘察揭露，尾礦壩壩基地層為第四系全新統沖、洪積層。沖溝底部坡度平均為10。具體地形，地貌及區域地層見第一章。3.2.2 尾礦沉積規律及巖性特征根據勘察揭露，初期壩是由礦山廢石經碾壓堆筑而成，密實，碎石一般為片麻巖，粒徑一般在3.08.0。后期子壩采用上游法堆筑，是以旋流器分選細粒尾礦堆筑而成，利用尾礦沖填。按顆分指標和塑性指數將尾礦砂、土分為尾粉砂、尾細砂、尾中砂、尾粉土、尾粉質粘土五類，其沉積規律總體上呈：靠近壩體顆粒較粗，向后顆18、粒變細，透鏡體和夾層、互層現象較為普遍。根據沉積規律將其概化進行分區。見剖面圖。本次勘察對尾礦砂進行了大量顆粒分析實驗。其顆粒組成見土工試驗成果表。各尾礦砂、土的工程特征如下：第層 尾粉砂(Q42ml) 灰褐色，主要成份石英、長石，含少量云母碎片。密實程度總體隨深度增加呈稍密中密狀態，水位以下飽和，以上稍濕。實測標準貫入擊數8.019.0擊。粒徑0.075占全重的73.5，級配不勻，不均勻系數在4.57044.400之間變化，曲率系數在0.9505.700之間變化。該層主要分布于堆積壩體和沉積灘內。本層尾粉土.細砂透鏡體普遍存在。第1層尾細砂 (Q42ml) 灰褐色, 主要成份石英、長石，含少19、量云母碎片。飽和，稍密，粒徑大于0.075的顆粒占87.5%，級配不均，不均勻系數在3.0509.270之間變化，曲率系數在0.9602.190之間變化。實測標準貫入擊數=7.019.0擊。第2層 尾中砂 (Q42ml) 灰褐色，主要成份石英、角閃石，含云母。飽和，中等密實狀態。實測標準貫入擊數7.020.0擊。顆粒0.25含量占全重的54.6%，級配不勻，不均勻系數在4.16027.00之間變化，曲率系數在1.2005.400之間變化。該層主要以透鏡體的形式出現，具體分布見剖面圖。第3層 尾粉土 (Q42ml) 灰黑色，含云母，氧化物及少量粉砂，飽和，密實，無搖震反應，無光澤，干強度低，無韌20、性。實測標準貫入擊數8.019.0擊。具中等壓縮性，平均壓縮模量s1-213.38Mpa。該層主要分布于剖面2-2，其余均為透鏡體出現，其分布特征取決于尾礦放礦方式。第4層 初期壩廢石（2ml）灰綠色，母巖主要為片麻巖和磁鐵石英巖等。系開礦廢棄石料人工回填。粒徑一般3.08.0，呈棱角狀及片狀。微風化未風化，交錯排列。偶有塊石和漂石。孔隙中充填物主要為石屑、砂類土。實測重型動力觸探普遍大于50擊。該層主要分布于尾礦庫初期壩，主要作用為存放尾礦、排滲。第5層 尾粉質粘土（2ml）灰褐色，含少量粉砂。可塑。切面稍有光澤，韌性小，干強度低，無搖震反應，呈絮狀結構。實測標準貫入擊數14.015.0擊。21、第層 粉土 （）褐黃色，含云母及氧化物，局部夾有礫砂和植物根莖。飽和，密實。搖震反應低，無光澤，干強度低，無韌性。實測標準貫入擊數13.0擊。具低壓縮性，壓縮模量s1-220.10Mpa。第1層 粉質粘土 （4）黃褐色，含氧化物、大量菌絲和植物根莖，局部夾有零星卵石。硬塑。切面光滑，韌性中等，干強度中等，無搖震反應。實測標準貫入擊數13.016.0擊。具中等壓縮性，壓縮模量s1-24.213.70Mpa。第層 卵石、漂石（4al+pl）紅褐色，母巖主要為片麻巖和磁鐵石英巖等。中等風化微風化，呈圓形和次棱角狀、粒徑不等，一般粒徑為5.010.0。無層理，呈交錯排列。充填物為砂土。實測重型動力觸探22、N63.5普遍大于50擊。第層 粉質粘土 （3）黃褐色，含氧化物及零星姜石，局部夾有卵石。硬塑。切面光滑，韌性大，干強度高，無搖震反應。實測標準貫入擊數35.0擊。第層卵石、漂石（3al+pl）紅褐色，母巖主要為片麻巖和磁鐵石英巖等。中等風化微風化，呈圓形和次棱角狀、粒徑不等，一般粒徑為5.010.0。無層理，呈交錯排列。充填物為砂土.實測重型動力觸探N63.5= 39.050.0擊。本次勘察各孔均未揭穿該層，該層最大揭穿深度45.0m,最大揭露厚度10.0m.以上各層空間展布情況詳見工程地質剖面圖（附圖）。3.2.3 主要物理力學指標3.2.3.1 尾礦土的抗剪強度指標本次勘察對尾礦土樣進行23、了室內固結快剪試驗，對尾礦砂加做了天然休止角試驗，試驗結果經統計列入下表:室內剪切試驗指標統計表巖土名稱指標范 圍 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C7.011.78.51.9770.23390.857.216.423.320.42.2670.11190.9319.01尾粉質粘土C23.723.716.66.61注：-頻數；m-平均值；-標準差；-變異系數。注：砂土樣的制備：現場環刀取樣，測定其天然密度及含水量，然后根據24、已知的密度和含水量進行重塑。天然休止角試驗指標統計表巖土名稱指標范 圍 值mnsk尾粉砂水上45.045.045.06水下43.033.037.53.7280.09960.9234.51尾細砂水上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：-頻數；m-平均值；-標準差；-變異系數。3.2.3.2 標準貫入試驗錘擊數根據標準貫入試驗結果，經數理統計得出尾礦砂的標準貫入試驗擊數指標統計值列于下表。 實測標準貫入試驗擊數N值統計 巖土名稱范圍值N(擊)mnsk 尾粉砂8.0-19.25、014.81.0480.024320.9914.61 尾細砂7.0-19.011.51.0050.023120.9811.22 尾中砂14.01.6210.044110.9713.53 尾粉土13.71.3460.034100.9713.285尾粉質粘土14.0-15.014.63 粉土13.021粉質粘土14.65粉質粘土35.01注：-頻數；m-平均值；-標準差；-變異系數。3.2.3.3 圓錐重型動力觸探試驗本次勘察在初級壩上進行了動力觸探試驗，現場實測試驗擊數指標統計值列于下表。現場實測重型動力觸探試驗擊數N63.5值統計 巖土名稱范圍值N63.5(擊)mnsk4 初期壩碎石5030 26、卵石5027 卵石39.050.044.74注：-頻數；m-平均值；-標準差；-變異系數。3.2.3.4 滲透性指標為查明堆積壩內尾礦砂的滲透性，進行了室內滲透試驗，試驗結果列于下表。 室內試驗滲透系數k（cm/s） 巖土名稱范圍值平均值建議值尾粉砂9.92*10-5-5.37*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尾粉質粘土2.63*10-5-1.06*10-35.43*10-42.63*10-5注：-頻數；m-平均值；-標準差；-變異系數。3.2.4浸潤線位置及變化規律勘察期間，實測堆積壩水位埋深：127、-1剖面介于8.4118.52m，標高1007.65997.54 m；2-2剖面介于15.4224.37m，標高100.70991.80 m；3-3剖面介于10.7116.44m，標高1005.50999.83 m；總體上呈上游高、下游低(按壩頂)，庫內高、壩前低的趨勢。堆積壩內地下水為賦存于尾礦砂中的孔隙水。其補給源為生產排放尾礦水及大氣降水。堆場內水的排泄主要為安裝在浮船上的水泵排出，循環使用和排滲系統排出壩外。遇洪水時主要依靠排洪系統和排滲系統排泄.本次勘察壩體浸潤線的位置及變化規律見工程地質剖面圖，圖中浸潤線均為實測值連接而成。3.2.5 不良地質作用根據現場踏勘調查，尾礦壩及其附近地28、段未發現滑坡、斷層、崩塌等不良地質作用。3.2.6 水、土腐蝕性評價按巖土工程勘察規范（GB50021-2001）規范附錄條文說明12.2，干燥度指數k1.5，屬濕潤區直接臨水。該地區一月份平均溫度度，為冰凍區。場地環境類別為類。腐蝕介質Ca2+Mg2+礦化度總硬度Cl-SO42-HCO3-CO32-PH值游離CO2-侵蝕 CO2水（mg/l）90.57124.65456.0707.73120.7205.344.9017.167.6854.85土（mg/kg）471.92326.4易溶鹽;621.0 mg/451.6621.012.7925.677.62根據本次勘察所取水樣和尾礦土樣對建筑材料29、的腐蝕性試驗結果，按（GB500212001）規范表和表12.2.2判定,尾礦水對混凝土結構具中等腐蝕性；尾礦土對混凝土結構具弱腐蝕性；按表12.2.4判定，尾礦水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性，尾礦土對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具中等腐蝕性；按表-2判定，尾礦土對鋼結構不具腐蝕性，按表-1判定，尾礦水對鋼結構具弱腐蝕性。詳見水質分析報告、土的侵蝕性分析報告。3.2.7 地震效應3.2.7.1 尾礦壩分級根據尾礦庫安全技術規程（AQ2006-2005）第4.1-4.2規定，根據現堆積高度和庫容確定該尾礦壩屬四級構筑物。根據堆積壩巖土工程地質特性，按水工建筑抗震設計規范總則規定，該尾礦壩抗震設防30、類別為丁類。3.2.7.2 抗震設防烈度根據建筑抗震設計規范（GB50011-2001），尾礦庫所在區域抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第一組。3.2.7.3 地震液化根據本次勘察各鉆孔標準貫入試驗試驗成果及水利水電工程地質勘察規范GB（50287-99）附錄N經初判，尾礦砂有液化可能，需進行復判，經計算進一步判別為不液化。（計算過程見液化判別計算表）。第四章 壩體穩定性分析4.1 計算方法本次尾礦壩抗滑穩定性分析采用總應力瑞典圓弧滑動法進行計算，計算程序為理正邊坡穩定性計算模塊，計算時考慮了地下水的滲透力。4.2 計算剖面及參數確定 計算剖面本次勘察按有關規31、范和地方文件，在垂直于壩體方向布置了3個計算剖面。受尾礦庫放礦位置，尾礦沉積環境等因素影響，尾礦壩成分復雜，透鏡體數量多且互相穿插，剖面形態十分復雜，為了減小計算工作量，在室內試驗的基礎上進行了一定條件下的概化分區，總的原則是保留較大透鏡體，去掉小的透鏡體。當透鏡體強度比周圍土體小時保留。使簡化所得的計算剖面能盡量反映工程地質勘察的實測結果。詳細計算剖面見附圖。 計算參數確定尾礦庫穩定性分析的可靠程度主要取決于各土體強度指標的準確程度，為獲得準確的分析參數，進行了大量的室內直剪試驗和原位測試。固結快剪有11組，固結壓力最大加至300kPa，室內試驗操作均嚴格按照土工試驗規程(SL237199932、)。由于尾礦砂在取樣過程中易受擾動，所以除了進行“原狀樣”試驗外，還進行了人工制備樣的試驗。經驗表明試驗的制備干密度和試樣的飽和方法對試驗結果影響很大。基于以上原因，我們在進行穩定分析土性參數選取時，綜合考慮了剪切試驗成果(、),天然休止角試驗成果()，并參考以往工程經驗和相關規范經驗值綜合確定選擇表中的計算參數。穩定性計算參數地層編號地層名稱計算工況天然重度（kN/m3）飽和重度（kN/m3）抗剪強度指標粘聚力（kPa）內摩擦角（）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21.33、421.90.00.028.025.04初期壩碎石正常、洪水18.019.50.00.038.038.05尾粉質粘土正常、洪水19.320.513.010.019.016.01粉質粘土正常、洪水19.520.332.829.810.07.9卵石正常、洪水18.019.50.00.038.038.04.3 計算工況及荷載組合計算工況本次抗滑穩定性分析在尾礦壩個剖面上均分別考慮在現有壩頂高程條件下的種運行情況。一是尾礦壩在正常運行狀態下，采用實測的浸潤線位置；二是在洪水運行條件下，按500年一遇考慮，采用計算浸潤線位置；三是在洪水加地震運行條件下，按計算浸潤線位置500年一遇考慮，黎城按度設防。 34、荷載組合根據尾礦庫安全技術規程AQ20062005第規定，現運行狀態下荷載組合有現運行滲透壓力加壩體自重。洪水運行狀態下荷載組合有壩體自重加最高洪水位滲透壓力。特殊運行狀態下荷載組合有壩體自重加最高洪水位滲透壓力加地震慣性力4.4 滲透穩定性計算本次滲透穩定計算時考慮了以下六個因素：、根據勘察資料該尾礦庫初期壩壩基坐在卵石層上，為透水地基。、尾礦庫初期壩是廢石堆筑而成為透水壩，將其視為排水棱體進行計算。3、堆積壩主要以尾礦砂堆筑，視為均質壩，對其中的透鏡體進行概化分區。4、分別計算在現壩高條件下的正常使用和洪水運行情況下的滲透穩定性。5、本次計算根據選礦廠尾礦設施設計規范(ZBJ1- 90)中35、上游式尾礦壩滲流計算簡法，估算洪水運行情況下各計算剖面的浸潤線及出逸高程。6、在各情況下的浸潤線出逸點處驗算其水力坡度是否滿足滲流穩定性要求。 現運行狀態下滲流穩定性分析正常運行滲流計算結果剖面水頭高度（m）上游坡率m0滲透距離（m）滲透系數m/d出逸點（m）單寬流量（m3/d）下游坡率m11135.932.188224.101.6685.704.562238.232.188219.311.6686.464.03334.4932.188201.401.6685.573.7 洪水重現時滲透穩定性該尾礦庫設計總壩高63.0m，總庫容174.65萬m3，根據尾礦庫安全技術規程AQ20062005第436、.1和4.2條劃分，該尾礦庫設計為三等庫，尾礦壩為三級構筑物。按該規程表和條防洪標準按最大洪水進行計算，按500年一遇考慮。尾礦庫洪水計算是根據初步設計提供的當地水文參數，及特小匯水面積計算公式進行計算。計算時洪水的降雨歷時均按24時考慮。尾礦庫匯水面積確定，是根據尾礦庫排洪系統現運行狀態良好。利用實測:1000地形圖進行計算，匯水面積約0.298km2經計算，洪水總量為3.07萬m3，洪峰流量為19.35m3/s。庫區中的排洪系統采用排水斜槽-管式排水井系統，經計算泄洪過流量為14.46m3/s，需調洪庫容7000 m3。根據現場實測，干灘長度約150.0m，坡率32.2。當洪水重現時（P237、%），干灘長度縮小至50.0m。根據選礦廠尾礦設施設計規范(ZBJ1- 90)中，上游式尾礦壩滲流計算簡法，估算洪水運行情況下各計算剖面的浸潤線及出逸高程。計算結果見下表洪水運行滲流計算結果剖面庫水位（m）上游坡率m0滲透距離（m）滲透系數m/d出逸點（m）單寬流量（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本次分別對現運行狀態和洪水運行兩種工況進行了滲流穩定性計算，經計算浸潤線出逸點均在初期壩上，滲流穩定性均滿足要求。4.5 壩坡穩定性計算該尾礦庫壩38、體抗滑穩定性分析在尾礦壩主壩個剖面上均進行，共考慮了種運行情況，各種工況的荷載組合，計算參數確定、計算剖面的確定見本章第一、二、三節。穩定性計算結果見下表穩定性計算結果斷面號運行狀態圓心坐標最危險半徑(m)最小安全系數穩定性評價正常使用70.00045.00031.5401.593滿足洪水運行70.00044.00030.5401.572滿足特殊運行70.00044.00030.5401.403滿足正常使用60.00050.00031.7421.948滿足洪水運行60.00050.00031.7221.949滿足特殊運行60.00050.00031.8421.798滿足正常使用56.0004239、.00031.1201.977滿足洪水運行54.00044.00032.8961.965滿足特殊運行56.00042.00031.1201.790滿足根據尾礦庫安全技術規程（AQ20062005）第條表確定。通過計算結果個剖面在現運行狀態、洪水運行、特殊運行條件下均滿足最小安全系數要求。第五章 結論及建議5.1 結論尾礦堆積壩地層主要由尾粉砂、尾細砂、尾粉土及尾粉質粘土構成，壩基主要為第四系全新統沖、洪積層卵石。其分布及各層土的埋藏條件詳見工程地質剖面圖。 各層尾礦土物理力學性質指標詳見土工試驗成果總表、物理力學指標統計表。 勘察期間，實測堆積壩水位埋深1-1剖面介于8.4118.52m，標高40、1007.65997.54 m；2-2剖面介于15.4224.37m，標高100.70991.80 m；3-3剖面介于10.7116.44m，標高1005.50999.83 m；總體上呈上游高、下游低(按壩頂)，庫內高、壩前低的趨勢。尾礦水對混凝土結構具中等腐蝕性；尾礦土對混凝土結構具弱腐蝕性；尾礦水對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具弱腐蝕性，尾礦土對鋼筋混凝土結構中的鋼筋具中等腐蝕性；尾礦土對鋼結構不具腐蝕性，尾礦水對鋼結構具弱腐蝕性。詳見水質分析報告。 尾礦庫所在區域抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度為0.10g，設計地震分組為第一組。經計算尾礦堆積壩具有液化勢，液化等級為嚴重。 尾礦壩在現狀正常運行、洪水運行、特殊運行條件下均滿足壩坡抗滑穩定性最小安全系數要求。 尾礦壩在三種工況下均滿足滲流穩定性要求。5.2 建議尾礦庫尾礦的排放管理是尾礦庫安全運行的關鍵，建議尾礦庫正常運行時，采取壩前排放方式，并有序變換排放口位置，使粗顆粒在壩前堆積。建議加強對尾礦庫及尾礦壩內浸潤線的長期觀測，并應設置變形觀測點，進行必要的變形觀測。加強日常巡查工作，發現問題及時匯報、處理。5.2.3為確保壩體的安全，建議礦方在尾礦庫以后運行管理過程中嚴格管理，確保防洪、排滲設施的完好狀態。