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稳定计算及洪水验算

更新时间:2023-06-01 19:36:43 阅读：评论：0

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计算条件及方法

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	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)
52.704	-19.296	8.675	1.481	1.479	1.482	1.481