地震带上尾矿库及尾矿坝的预可行性研究
1 引言
本文简述了一个处于地震带上尾矿库及尾矿坝的预可行性研究(Desktop Study)，主要目的是大致确定尾矿库的规模和标高，同时初步考虑尾矿坝稳定性分析方法。
2 坝体尺寸估算
根据卫星地图估算出尾矿库的周长大约为10.93km，如下图的红色折线所示。
根据剖面，确定出坝顶的最高标高约为1050m,最低标高约为1042m，如下图所示。Cerro 通过绘制7129个点，显示尾矿库的最高点为1051.8m, 最底点为1021.1m，因此可得尾矿坝的最大高度约为30.7m。地震力会降低尾矿坝的稳定性，严重时会导致尾矿坝发生破坏，因此进行地震载荷(Seismic Loading)作用下的尾矿坝稳定性分析对于评估尾矿坝的稳定性来说非常重要。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015)，该区地震峰值加速度为0.20g。首先进行静态稳定性分析，然后进行地震载荷下的稳定性分析。在大多数实践的岩土工程中，特别是小型项目，我们把地震载荷作为伪静力载荷(Pseudostatic SeismicLoading)进行地震载荷作用分析。通过指定相应的地震荷载系数(seismic loadcoefficient)，可以在水平方向和垂直方向上施加伪静力地震荷载。研究显示，对于边坡稳定性，水平地震载荷系数(Loading > Seismic Load)起主导作用。 一个变换的方法是进行临界地震系数分析，临界地震系数(Critical Seismic Coefficient)是安全系数FOS=1时对应的地震系数。本项目计算出的临界地震系数ky=0.14, 这意味着如果小于这个数值边坡就会发生破坏。 Newmark位移分析(Newmark Displacement Analysis)用来确定地震载荷导致的临界Newmark位移，计算原理基于1965年Newmark提出的"滑块法(slidingblock method)"，估算地震引起的边坡位移，它填补了过于简单的伪静态分析和过于复杂的应力-变形分析之间的空白。在伪静态地震边坡稳定方法中，地震力被认为是永久的(静态的)体力，并假设如果地面峰值加速度超过临界加速度，边坡将破坏。实际分析表明，临界加速度明显较低的边坡可以在较高的地震加速度下不会有明显的破坏，原因是地震地面加速度是一种瞬时现象，在任何具有实际意义的破坏之前，边坡可能会发生一些永久变形(Newmark 1965)。由于Newmark位移分析需要输入地震波，因此暂时不计划作这种分析。
