1. 引言

與采礦邊坡的穩(wěn)定性分析不同，由于尾礦壩具有規(guī)則的斷面形狀，而且縱向長(zhǎng)度很長(zhǎng)，因此大多數(shù)情況下可以使用平面應(yīng)變假設(shè)進(jìn)行二維分析，而不需要進(jìn)行三維分析。另一方面，根據(jù)對(duì)尾礦壩破壞案例的觀察發(fā)現(xiàn)，潰壩的部位大部分出現(xiàn)在壩長(zhǎng)的中間部位，類(lèi)似于一個(gè)梁受均布荷載作用下的最大彎矩處，盡管這種類(lèi)比沒(méi)有嚴(yán)格的理論證明。 基于上述假設(shè)，我們的計(jì)算剖面選擇在壩體南側(cè)的中間部位，這個(gè)剖面對(duì)應(yīng)于巖土工程勘察剖面12#。

2. 12#剖面

12#剖面共有10個(gè)鉆孔，其中4個(gè)鉆孔在壩體外側(cè)，6個(gè)鉆孔在尾礦庫(kù)內(nèi)。壩體外側(cè)的鉆孔為12-1, 12-2, 舊孔8和12-3，壩體內(nèi)測(cè)的鉆孔為12-4至12-9。

由于我們的主要目的是分析壩體外側(cè)的穩(wěn)定性，因此著重觀察壩體外面的4個(gè)鉆孔，壩體內(nèi)測(cè)僅觀察與之相距最近的鉆孔12-4。

(1) 12-1鉆孔揭示出的地層從上至下分別為尾粉土、粉土、中砂和粉質(zhì)粘土。沒(méi)有找到原狀樣的試驗(yàn)結(jié)果。

(2) 12-2鉆孔位于初始?jí)胃浇虼松喜康貙邮墙ㄖ跏級(jí)蔚乃靥钔?，下部地層與12-1鉆孔相同。沒(méi)有找到原狀樣的試驗(yàn)結(jié)果和SPT值。

(3) 舊孔8借用了以前的勘察結(jié)果，上部地層是尾粉土，接下來(lái)有一層層厚1.2m的尾粉質(zhì)粘土，下部的粉土層內(nèi)夾著一個(gè)透鏡體粉砂層，由于這一層的范圍很小，在穩(wěn)定性分析模型中我們將忽略這個(gè)透鏡體。尾粉土的SPT值從N=7變化到N=18。 

(4) 12-3鉆孔主要由尾粉土組成，接下來(lái)是尾粉質(zhì)粘土和粉土層。尾粉土SPT值最小值N=11，最大值N=32。

(5) 12-4鉆孔位于壩體內(nèi)測(cè)，地層分布與鉆孔12-3相同，但SPT值變化幅度很大。將與相鄰的11#鉆孔和13#鉆孔進(jìn)行對(duì)比。

3. 穩(wěn)定性分析模型

(1) 把上面剖面圖保存成dxf文件；

(2) 導(dǎo)入dxf文件，然后畫(huà)外部邊界和材料邊界，遇到的最大問(wèn)題是不能導(dǎo)入浸潤(rùn)線，因此必須手工輸入水位坐標(biāo)；

(3) 由于dwg圖形是1:200的比例，因此穩(wěn)定性模型必須還原成1:1的比例，即縮小0.2倍；

(4) 模型的左邊界是12-1鉆孔的位置，模型的右邊界是12-4鉆孔的位置，模型的底邊界是鉆孔12-1的鉆孔深度位置。

最后的穩(wěn)定性分析模型如下圖所示。模型長(zhǎng)度194m，左邊界高度16m，右邊界高度42m，壩頂距壩底的垂直距離為27m，目前最大的壩體高度是28m。

4. 下一步的工作

(1) 繼續(xù)校正每個(gè)土層的物理力學(xué)參數(shù); 【尾粉土的壓縮性 (soil compressibility)】

(2) 滲流分析;【滲流分析的輸入?yún)?shù)(Seepage Analysis)】

(3) 靜態(tài)和地震作用下的穩(wěn)定性分析；【地震載荷作用下的邊坡穩(wěn)定性分析(Seismic Loading)】

(4) 對(duì)12-3和12-4鉆孔進(jìn)行基于SPT的液化評(píng)價(jià);【基于標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)(SPT)的液化評(píng)價(jià)】

文章來(lái)源：計(jì)算巖土力學(xué)