尾矿库中土工膜对尾矿坝坝坡稳定性的影响性分析

丁东彦

（兰州有色冶金设计研究院有限公司，甘肃 兰州 730000）

土工合成材料作为一种高聚物基体材料，近年来，被广泛应用于水利、市政、建筑、交通、地铁、隧道等土木工程中。土工膜是一种防渗土工合成材料，具有极强的不透水性，抗拉、抗撕裂、顶破等物理力学性能指标较高，是土石坝中斜墙及心墙的替代材料，目前在尾矿、各种废料废液以及垃圾等材料的安全处理贮存的防渗工程中被广泛应用[1]。

尾矿库是指筑坝用以贮存金属或非金属矿山进行矿石选别后排出的尾砂或其他工业废渣的场所。根据新规定要求新建四等、五等尾矿库必须采用一次建坝方式，设计师们在一次建坝尾矿库设计中常常采用在尾矿坝上游坝面铺设土工膜代替斜墙或者心墙以防止尾矿水渗漏造成环境污染。然而，土工膜的铺设对尾矿坝坝坡的稳定性有很大的影响，近几年，尾矿坝坝坡施工过程中滑坡现象屡见不鲜，为了提高尾矿坝坝坡的稳定性，寻找土工膜与保护层之间的敏感关系十分有必要，因此研究土工膜与垫层、保护层之间的临界摩擦系数对尾矿坝坝坡的设计有很大的意义。

1 尾矿坝坝坡稳定性分析

1.1 等效模型

在不影响计算精度的前提下为了使计算便利，本文在计算分析中将土工膜等效为一种同土工膜具有相同防渗效果的材料，将土工膜等效为50cm厚的土体，赋予其天然重度、饱和重度、粘聚力和内摩擦角等参数，由于土工膜材质轻薄，其重度对坝体的稳定性影响很小，同时土工膜与下部垫层和上部保护层之间的粘聚力也很小，因此在本文计算分析中仅考虑等效土体内摩擦角对坝坡抗滑稳定性的影响即可。……