尾矿库是一个巨大的危险源,库中尾砂大多数是有害物体,一旦发生溃坝,库内的尾矿堆积物将奔涌而出,不仅会破坏周边的生态环境,还给下游居民带来严重的威胁。因此,防止尾矿库溃坝的研究工作具有十分重要的意义。云南省个旧市云锡公司牛坝荒尾矿库库下游为个旧市区及卡房镇,库内尾矿堆存量约3150.63万m3,坝高27.11m,为三等库。目前,尾矿库已闭库。为了提高牛坝荒尾矿库的抗洪能力,在该尾矿库的天生坝(均质土坝)坝前350m处修建一座隔离坝,隔离坝的主要目的是为了防止在洪水工况下排洪系统损坏后,隔离坝能临时挡水,为尾矿库防洪系统的修复争取一定的时间;防止尾矿库因为洪水漫顶而引起溃坝,确保个旧市区人民群众的生命财产安全。本文主要以牛坝荒尾矿库中的隔离坝地基采用振动沉管碎石桩加固为工程背景,运用FLAC-3D软件建立相应的数值模型,在七级地震波动荷载作用下,分析碎石桩在尾砂地基中的抗液化性能效果,结果表明经过碎石桩加固后的尾砂地基抗液化能力明显提高,能够保证隔离坝在七级地震波动荷载作用下不会因为发生液化现象而破坏。本文主要的研究内容及结论如下所示:(1)实地勘察取样,对取回的尾砂样品进行颗粒分级;通过室内三轴剪切试验确定尾砂的内摩擦角和粘聚力等参数;通过渗透试验,确定尾砂的渗透系数;为后期建立数值模拟提供相关的物理力学参数。(2)运用FLAC-3D软件分析在七级地震波动荷载作用下,未采用碎石桩加固隔离坝地基发生液化的情况。通过在隔离坝下部尾砂不同深度布置监测点的方式,得出隔离坝地基尾砂液化的最大深度为6m。(3)借助FLAC-3D软件分析在七级地震波动荷载作用下,采用碎石桩加固后的隔离坝地基发生液化的情况。进行群桩数值模拟,结果表明:在七级地震波动荷载作用下,经过碎石桩加固后的隔离坝地基的抗液化能力有明显的提高,能够保证碎石桩上部的隔离坝在七级地震波动荷载作用下不会因为地基液化而被破坏。进行单桩数值模拟,主要研究尾砂地基中碎石桩周围超静孔隙水压力和超空压比在七级地震波动荷载作用下的变化规律。