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1、洪水工况下某尾矿坝动力稳定性分析杨安银1王光进1（昆明理工大学国土资源工程学院1昆明650093）摘要：本文对会理县小团山尾矿库地质勘查资料整理，合理概化了坝体主轴剖面，采用等效粘弹性模型，对处于洪水工况下的小团山尾矿坝用GeoStudio有限元软件进行数值模拟研究，研究了该尾矿坝在EICentro地震波作用下的反应加速度、位移变化、液化范围、安全系数、动力稳定性的规律，研究结果显示该尾矿坝可在洪水工况下稳定运行，为其他尾矿坝的动力稳定性分析提供参考。关键词：尾矿坝;洪水工况;数值模拟;动力稳定性Analysisofdy
2、namicstabilityofatailingdamunderfloodconditionsYangAnyinWangGuangjin收稿日期：基金项目：国家重点研发计划项目(2017YFC0804600)；国家自然科学基金青年项目(41602307)；国家自然科学基金重点项目(51234004)。作者简介：杨安银（1995-），男，自贡人，在读研究生，硕士，主要从事岩土安全、尾矿库方面的研究。E-mail:1411125725@qq.com(FacultyofLandResourceEngineeringKunmin
3、gUniversityofScienceandTechnologyKunming650093)Abstract:ThispapercollatesthegeologicalexplorationdataoftheXiaotuanshantailingssiteinHuiliCounty,reasonablygeneralizesthemainshaftsectionofthedam,adoptstheequivalentviscoelasticmodel,andusestheGeoStudio,afiniteelemen
4、tsoftware,fornumericalsimulationfortheXiaotuanshantailingsdamunderfloodconditions.Inthesimulationstudy,thelawofaccelerationreaction,displacements,rangeofliquefaction,safetyfactoranddynamicstabilityofthetailingsdamundertheactionofEICentroseismicwavewasstudied.Ther
5、esultsshowthatthetailingsdamcanoperatestablyunderfloodconditions.Thestudyprovidesreferencefordynamicstabilityanalysisofothertailingsdams.Keywords:tailingdam;floodcondition;numericalsimulation;dynamicstability尾矿库是指筑坝拦截谷口或围地构成的用以堆存金属非金属矿山进行矿石选别后排除尾矿的场所,是维持矿山正常生产的必要
6、设施[1]。尾矿库属于矿山三大控制性工程之一，是比较特殊的工业建筑物[2-3]。尾矿库是一种人造的具有高势能的泥石流，由于其存在溃坝的危险，所以它还是重大危险源,威胁下游居民及设施的安全[1]。进入21世纪，地球已经进入活跃期，地震发生频率和强度都有增高的趋势。根据世界大坝委员会的统计，地震活动可能引起许多对尾矿库稳定性不利的影响。蒋成荣等[4]通过FLAC3D数值分析软件,建立某尾矿库的三维实体模型,利用人工合成地震波施加荷载实施地震作用下的尾矿库的流固耦合分析,得到了尾矿库在地震作用下的坝体位移、加速度以及库区液化的
7、动力响应特性。康志强[5]等利用尾矿材料的力学指标,结合二维动力稳定数值计算模型以及El-Centro地震波、Taft地震波和一条人工合成地震波的基岩输入地震时程曲线,对某尾矿库坝体动力稳定性进行了数值模拟分析。张力霆等[6]应用Fortran语言进行ABAQUS二次开发,编写邓肯-张E-υ模型和等效黏弹性的Umat子程序。在此基础上,采用有效应力法对尾矿坝进行三维动力反应及液化分析,计算了正常运行工况下辽宁省北票某尾矿坝在水平地震波影响下的加速度、动剪应力、动孔压增长模式及液化区的发展趋势。由于尾矿库的研究起步较晚，至
8、今也并没有形成独立的分析体系[7]。所以开展尾矿库动力稳定性相关的研究对于矿山安全生产、保护下游生命财产安全和周边环境具有重要的意义。1数值模拟计算1.1有限元模型的建立坝体右侧采用竖向约束、水平自由的边界，即U≠0,v=0；基础底部采用水平、垂直双向约束，即U=0,V=0。几何模型与有限元网格划分与静力计算相同，坝
