尾矿坝地震液化判别简化计算

尾矿坝地震液化判别简化计算
K.0.1 当坝体中饱和尾矿的液化率F L≤1.0时，应判为液化。

液化率可按下式计算：
F L＝R/L (K.0.1)
式中：F L——尾矿的液化率；
R——液化应力比；
L——地震作用应力比。

K.0.2 尾矿的液化应力比宜根据尾矿沉积状态通过动力试验确定；当无试验结果时，可按下列公式计算：
式中：c——试验条件修正系数，可取1.2；
λd——相对密度修正系数；
R15——固结比等于1、相对密度为50％、等价地震作用次数为15时的三轴试验液化应力比；
N sf——震次修正系数，可按式(K.0.2-4)计算；
D r——尾矿土的相对密度(％)；
d50——中值粒径(mm)；
N e——等价地震作用次数，可按表K.0.2取值。

表K.0.2 等价地震作用次数
K.0.3 7度～9度时，四级和五级尾矿坝的地震作用应力比可按下式计算：
式中：σv——静总竖向应力(kPa)；
σ′v——静有效竖向应力(kPa)；
a h——设计基本地震加速度(g)；
αm——坝坡加速度放大倍数，可取2.0；
γd——动剪应力折减系数，z≤20m时，γd＝1－0.025z；z＞20m时，γd＝0.63－0.0065z；
z——距坝坡面的深度(m)。

附录L 尾矿坝时程分析的基本要求
L.0.1 采用时程分析法进行尾矿坝抗震计算时，应符合下列规定：
1 应按材料的非线性应力应变关系计算地震前的初始应力状态。

2 宜采用室内动力试验方法测定尾矿等材料的动力变形特性和抗液化强度。

3 宜采用等效线性或非线性时程分析法求解地震应力和加速度反应。

4 应根据地震作用效应计算沿滑动面的地震稳定性，并应验算坝体地震永久变形。

L.0.2 尾矿坝动力分析使用的地震加速度时程应符合下列规定：
1 应至少选取2条或3条类似场地和地震地质环境的地震加速度记录和1条人工模拟的地震加速度时程曲线。

2 人工模拟地震加速度时程的目标谱应采用场地的设计反应谱。

3 地震加速度时程的峰值应采用设计基本加速度值。

4 人工模拟地震加速度时程的持续时间可按表L.0.2取值。

表L.0.2 地震加速度时程的持续时间
附录M 尾矿坝地震稳定分析
M.0.1 采用瑞典条分法计算尾矿坝抗滑移安全系数时，应按下列公式计算：
式中：ψ——尾矿坝抗滑移安全系数；
r——条块滑移面的圆弧半径；
b——滑移体条块宽度；
θ——条块底面中点切线与水平线的夹角；
u——条块底面中点的孔隙水压力；
u′——条块底面中点的静孔隙水压力，采用总应力分析方法时，应取0；
u l——地震引起的条块底面中点的超孔隙水压力，可按式(M.0.3)计算；采用总应力分析方法时，应取0；
W——条块实际重力荷载标准值；
k h——水平地震系数，宜根据时程分析结果确定，或按本规范表N.0.1-1的1/2采用；
k v——竖向地震系数，可取水平地震系数的1/3，竖向地震作用方向向上时应取负号，向下时应取正号；
M h——条块重心处水平地震作用标准值对圆心的力矩；
c、φ——分别为条块底部尾矿的凝聚力和摩擦角。

M.0.2 四级、五级尾矿坝的抗滑移安全系数可按下列公式计算：
式中：F hk——作用在条块重心处的水平地震作用标准值；
a h——设计基本地震加速度值；
ξ——综合影响系数，可取0.25；
αi——质点i的动态分布系数，可按图M.0.2取值。

图M.0.2 尾矿坝坝体动态分布系数
M.0.3 地震引起条块底面中点的超孔隙水压力，可根据抗液化率按下式计算：
式中：σ′v——条块底面上的静有效竖向应力；
μ——抗液化率。

附录N 边墙与土体产生相对位移时的地震土压力计算
N.0.1 在水平均质地基中，当边墙与土体产生相对位移时，作用在刚性边墙上的地震土压力(包括静土压力)p(z)E及其沿深度的分布(图N.0.1)，可按下列公式计算：
图N.0.1 边墙与土体产生相对位移时的地震土压力分布
式中：p(z)E——地面下z深度处作用在边墙上的地震土压力；
p(z)Eh——地面下z深度处作用在边墙上的水平地震土压力分量；
p(z)Ev——地面下z深度处作用在边墙上的竖直地震土压力分量；
K(Δ(z)，θ)E——任意侧向位移条件下的地震土压力系数，可按式(N.0.1-6)或式(N.0.1-7)计算；
k h、θ——分别为水平地震系数和地震角，可按表N.0.1-1采用；
k v——竖向地震系数，8度、9度时，可取水平地震系数的1/3；6度、7度时可不计竖向地震影响；
δmoh——墙背有效摩擦角，可按式(N.0.1-4)或式(N.0.1-5)计算；
δ——墙背摩擦角，对混凝土墙面可取土的有效内摩擦角的1/4～1/3；
——土的有效内摩擦角；
γ——土层介质的重力密度；
z——从地面算起的土层深度；
R——土的侧向应变参数，可按式(N.0.1-8)或式(N.0.1-9)计算；
Δa、Δp——分别为达到主动和被动状态所需要的最大水平位移的绝对值，可近似取Δa ＝0.001H和Δp＝0.01H；
Δ(z)——地面下z深度处的边墙与土体间的相对水平位移，可按式(N.0.1-10)计算，主动侧取负值，被动侧取正值；
Δ(z)W——地面下z深度处边墙的水平位移；
Δ(z)S、Δ(H)S——分别为地面下z和H深度处土体的水平位移，可用一维频域等效线性化波动分析方法计算或按经验公式(N.0.1-11)估算；
H——地面到边墙底缘的深度；
H f——地面到设计基岩的最大深度；
K 0——静止土压力系数，砂性土层可近似取K0＝1－sin；
p a——大气压强，可取100kPa；
C、n——材料常数，可按式(N.0.1-13)～式(N.0.1-15)或由试验确定，n可取0.5；
G0——土的最大剪变模量，可按式(N.0.1-12)计算；
σ′m——土的平均有效应力；
e——土的孔隙比；
U——土的超固结比；
k——与黏性土的塑性指数I p有关的常数，可按表N.0.1-2取值。

表N.0.1-1 水平地震力系数k h与地震角θ
表N.0.1-2 常数k的取值
N.0.2 边墙与土体产生相对位移时的地震土压力可按下列公式近似计算：
式中：p(z)Ea——刚性边墙主动地震土压力；
p(z)Ep——刚性边墙被动地震土压力；
E a、E p、h——分别为主动和被动地震土压力的合力和合力作用点高度；
K Ea、K Ep——分别为主动和被动土压力系数；
δ——墙背摩擦角，可按土的有效内摩擦角的1/3取值：
γ——土层介质的重力密度。