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随着科学技术的不断发展,尾矿筑坝的经验不断积累,尾矿量的不断增加以及可利用土地资源的日益减小和单位土地资源价值不断上升,尾矿坝逐渐向高坝方向发展。筑坝的上升速度也越来越快。本文以新疆乌鲁干塔什铅锌矿尾矿坝工程为计算背景,根据尾矿沉积特性将坝体材料进行分层,参考已有数据,确定坝体各层材料参数。利用ABAQUS有限元软件建立尾矿库二维分析模型,对尾矿坝堆筑过程中进行了饱和-非饱和土渗流固结耦合的有限元分析,并分析筑坝速度对尾矿坝浸润线的影响和坝体稳定的影响。为后期尾矿库的建设提供参考。本文主要得到以下结论:(1)以拟设计方案为基础,对比了整体加载和逐级加载方式,从位移的变化和浸润线位置的分析,可见逐级加载方式更加符合实际情况。(2)计算工况1至工况9在筑坝速度4m/a下的浸润线结果,分析了尾矿坝干滩长度和坡比的变化对浸润线的影响。当坡比一定时,随着干滩长度的加长浸润线的埋深也加深。干滩长度一定时,坡比越小浸润线的埋深也越小,浸润线会比较平缓,初期坝坡脚处的渗透坡降也会相应减小。(3)分析工况6(坡比1:5,干滩长度200m)分别在加载速度2m/a、3m/a、4m/a、5m/a、6m/a下的浸润线埋深云图和位移沉降云图。筑坝速度在2m/a和3m/a时,浸润线的最小埋深差别不大,在10m左右。竖向位移变形基本相同为0.64m左右,可以认为坝体在这两种加载速度下达到较好固结。当筑坝速度达到4m/a,5m/a,6m/a时,浸润线的埋深明显减小,达到8.1m,6.3m,4.9m,而且最大的竖向位移分别为0.55m、0.44m、0.36m,固结不充分,对坝体的稳定安全是不利的。(4)运用Geo-Studio软件的SLOPE/W模块,计算出工况6在各种情况下的安全稳定系数,结果表明工况6筑坝速度2m/a和3m/a时,均满足规范要求。工况6在筑坝速度4m/a时,安全稳定系数刚好和规范要求值几乎接近。工况6在5m/a、6m/a的筑坝速度下,安全系数明显不符合大于1.2的规范要求,安全系数过低,故不能采用。(5)工况5(坡比1:5,干滩长度150m)结合排渗设施,分别在筑坝速度3m/a、4m/a、5m/a、6m/a下的浸润线埋深分别是26.55m、24.46m、20.5m、17.46m。工况5在有排渗的情况下各种筑坝速度的最大渗透坡降为0.4、0.45、0.5、0.8。可见排渗设施的加入,对最大坡降也有很大的下降作用。竖直位移分别为0.71m、0.69m、0.64m、0.60m,竖向位竖向位移沉降相差基本在6.2%。排渗设施的增加对坝体的沉降固结起到非常有利的作用。