近年来,尾矿的利用和发展对我国的经济产生至关重要的作用,尾矿坝的安全问题也越来越突出。尾矿坝受气候、环境、人文等因素易产生倒塌事故,造成人员伤亡,导致国民经济损失。因此本文对非饱和状态下尾矿砂进行物理以及力学性质研究,结合实验数据,利用FLAC 3D探究坝体上部是否饱和对尾矿坝安全性的影响。本文针对辽宁省鞍山市风水沟尾矿砂,通过筛分实验、三轴实验研究了尾矿砂的物理性质、力学性质。在筛分实验中,确定了尾矿砂样属于中砂。在三轴实验中,通过控制不同含水率(11%、13%、14%、15%、17%)、不同干密度(1.75g/cm~3、1.80g/cm~3、1.85g/cm~3、1.90g/cm~3)、不同粒径(粗砂、中砂、细砂),得到应力-应变关系曲线以及不同条件下尾矿砂对黏聚力、内摩擦角产生的影响。对于不同含水率下的非饱和尾矿砂而言,当含水率到达14%时,黏聚力的值达到最大,含水率继续增加,黏聚力呈下降趋势。内摩擦角随含水率的增加逐渐减小。对于不同粒径下的非饱和尾矿砂而言,受尾矿颗粒组成的影响,黏聚力随粒径的增加呈增长趋势,而内摩擦角受其影响较小。对于不同干密度下非饱和尾矿砂而言,随着干密度的增加,内摩擦角、黏聚力随之增加。对比饱和与非饱和尾矿砂的力学性质可知,饱和尾矿砂孔压受应变的影响较大,非饱和尾矿砂受其影响较小。由邓-肯张模型得到两种砂样的8个参数,得出尾矿砂的饱和程度对黏聚力、模量系数、材料参数的影响较大。结合尾矿坝的实际情况,通过FLAC 3D软件对风水沟尾矿坝进行数值模拟分析,模拟在重力作用下坝体的饱和程度对尾矿坝安全性的影响,得出饱和度对坝体安全性影响较小。