4.4 稳定计算

    1  尾矿库初期坝与堆积坝的抗滑稳定性应根据坝体材料及坝基的物理力学性质经计算确定。计算方法应采用简化毕肖普法或瑞典圆弧法，地震荷载应按拟静力法计算。稳定计算应按下列要求进行：

        1)新建尾矿坝在可行性研究阶段可不进行坝体稳定计算；

        2)扩建或加高的尾矿坝在可行性研究阶段应进行坝体稳定计算； 

        3)初步设计阶段应对坝体进行稳定计算；

        4)三等及三等以下的尾矿库在尾矿坝堆至1/2～2/3最终设计总坝高，一等及二等尾矿库在尾矿坝堆至1/3～1/2最终设计总坝高时，应对坝体进行全面的工程地质和水文地质勘察；对于尾矿性质特殊，投产后选矿规模或工艺流程发生重大改变，尾矿性质或放矿方式与初步设计相差较大时，可不受堆高的限制，根据需要进行全面勘察；根据勘察结果，由设计单位对尾矿坝作全面论证，以验证最终坝体的稳定性和确定后期的处理措施；

        5)尾矿库挡水坝应进行稳定计算。

    2  尾矿坝稳定计算的荷载，可根据不同运行条件按表4.4.1-1进行组合。

表4.4.1-1  尾矿坝稳定计算的荷载组合

    注：1  荷载类别1系指运行期正常库水位时的稳定渗透压力；

        2  荷载类别2系指坝体自重；

        3  荷载类别3系指坝体及坝基中的孔隙水压力；

        4  荷载类别4系指设计洪水位时有可能形成的稳定渗透压力；

        5  荷载类别5系指地震荷载。

    3  坝坡抗滑稳定的安全系数不应小于表4.4.1-2规定的数值。

表4.4.1-2  坝坡抗滑稳定最小安全系数

    4  尾矿坝坝体材料及坝基土的抗剪强度指标类别，应根据强度计算方法与土的类别按表4.4.1-3取得。

表4.4.1-3  尾矿坝坝体材料及坝基土的抗剪强度指标试验方法

    注：1  无黏性土系指黏粒含量小于5％的尾矿或坝基土。少黏性土系指黏粒含量小于15％的尾矿或坝基土；

        2  软弱尾黏土类黏性土采用固结快剪指标时，应根据其固结程度确定；当采用十字板抗剪强度指标时，应根据固结程度修正强度指标。

    5  新建尾矿库尾矿坝的稳定计算断面应根据颗粒粗细程度和尾矿的固结度进行概化分区。各区尾矿的物理力学性质指标可按类似尾矿坝的勘察资料或按本规范附录C确定。

    6  扩建、改建及中期论证的尾矿库尾矿坝稳定计算断面，应根据勘察资料进行概化分区。

    7  3级及3级以下的尾矿坝可采用现行国家标准《中国地震动参数区划图》GB 18306中的地震基本烈度作为地震设计烈度，当尾矿坝溃决产生严重次生灾害时，尾矿坝的地震设防标准应提高一档。1级和2级尾矿坝的地震设计烈度应按批准的场地危险性分析结果确定。地震荷载应按现行行业标准《水工建筑物抗震设计规范》SL 203的有关规定进行计算。

    8  除1级和2级尾矿坝外，场地设计基本地震加速度应按表4.4.1-4选用。

表4.4.1-4  场地设计基本地震加速度a

4.4.2  尾矿坝动应力抗震计算应符合下列要求：

    1  对于1级及2级尾矿坝的抗滑稳定性，除应按拟静力法计算外，尚应进行专门的动力抗震计算，动力抗震计算应包括地震液化分析、地震稳定性分析和地震永久变形分柝；

    2  位于地震设计烈度为7度地区的3级尾矿坝和设计烈度为7度及7度以上地区的4级和5级尾矿坝，地震液化可采用简化计算分析法；3级尾矿坝地震液化分析结果不利时，尚应进行动力抗震计算；

    3  位于地震设计烈度为9度地区的各级尾矿坝或位于8度地区的3级及3级以上的尾矿坝，抗震稳定分析除应采用拟静力法外，尚应采用时程法进行分析；

    4  采用时程法计算分析时应符合下列要求：

        1)宜按材料的非线性应力应变关系计算地震前的初始剪应力状态；

        2)宜采用室内动力试验测定材料的动力变形特性和抗液化强度；

        3)宜采用等效线形或非线性时程分析法求解地震应力和加速度反应；

        4)根据地震作用效应计算可能滑动面的抗滑稳定性，并计算由地震引起的坝体永久变形；

        5)应至少选取2条～3条类似场地和地震地质环境的实测地震加速度记录和一条拟合人工地震加速度时程；

        6)人工地震加速度时程的目标谱应为场地的反应谱；

        7)地震加速度时程的峰值应为场地设计基本加速度值；

        8)合成地震加速度时程的持续时间可按表4.4.2取值。

表4.4.2  合成地震加速度时程的持续时间(s)