尾矿设施设计规范 [附条文说明] GB50863-2013 建标库

4.4  稳定计算

4.4.1  尾矿坝稳定计算。

    (1)第1款第4项,考虑到一般一、二等库坝均较高,将原规定的1/2~2/3最终设计总坝高时进行稳定性验算提前至1/3~1/2最终设计总坝高时进行,应对坝体进行一次全面的工程地质和水文地质勘察。

    考虑到有时选矿厂进矿来源多变,选矿流程调整,致使尾矿性质发生不利于坝体稳定或降低防洪能力的影响,设计应在设计文件中明示:如果出现上述情况,业主应另行委托设计单位对此进行技术论证,以确保尾矿库安全运行。

    (2)第2款,根据现行行业标准《碾压式土石坝设计规范》SL274的规定,考虑到同时遭遇设计频率的洪水和设防烈度的地震的几率太小,设计频率的洪水不易形成稳定的浸润线,尾矿坝稳定计算特殊运行工况中地震荷载不再与设计频率洪水位的渗透压力组合。

    (3)第3款,在尾矿坝稳定计算方法中,除保留了瑞典圆弧法外,根据现行行业标准《碾压式土石坝设计规范》SL274的规定和长期实践,增加了简化毕肖普法,并规定了其最小安全系数。当两种计算方法的计算结论出现差别时,设计应通过分析,合理确定。

    (4)采用瑞典圆弧法或简化毕肖普法进行抗滑稳定计算的分条宽度原则上应根据滑弧半径R确定。当发现计算结果不合理时,应考虑增加分条数量减小分条宽度。

    (5)第7款,根据现行行业标准《水工建筑物抗震设计规范》SL203的有关规定进行计算的要求如下:

        1)尾矿坝一般采用基本烈度作为设防烈度,考虑到1、2级坝的重要性,故规定应对其进行场地危险性分析,根据分析结果,确定其设防烈度。3级及3级以下尾矿坝,当尾矿坝溃决,将产生严重次生灾害时,尾矿坝的设防标准应提高一档。该处的“档”系指表4.4.1-4表内的水平加速度a(0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.30g、0.40g)。

        2)采用拟静力法进行抗震稳定计算时,1、2级坝宜通过动力试验测定土体的动态抗剪强度,当动力试验给出的动态强度高于相应的静态强度时应取静态强度值。

        3)地震作用的效应折减系数,除另有规定外,取0.25。

        4)竖向设计地震加速度的代表值av应取水平向设计地震加速度代表值的2/3。

        5)一般情况下坝体稳定计算可只考虑水平向地震作用,设计烈度8、9度的1、2级的尾矿坝应同时计入水平向和竖向地震作用。当同时计算水平向和竖向地震作用效应时,总的地震效应也可将竖向地震作用效应乘以0.5的遇合系数后与水平向地震作用效应直接相加。

4.4.2  尾矿坝动应力抗震计算的基本要求。

    1  对于1级及2级尾矿坝,还应进行专门的动力抗震计算。即要求在动有限元基础上进行地震液化分析、地震稳定分析和地震永久变形分析。其中地震稳定分析的安全系数应满足表4.4.1-2中的毕肖普法特殊运行工况的要求;其他分析由于目前计算方法不统一,又缺乏试验和实践资料,对分析结果尚难给出具体的判别标准。

    4  考虑到设计单位目前尚难以全面掌握动力时程分析法计算,通常委托有经验的专门从事抗震的研究院和高等院校承担此项工作。故本条只对此法提出基本要求。具体计算还应满足现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB50191的要求。