尾矿库工程是矿山基础工程之一,在矿山生产中具有举足轻重的地位。迄今为止,中外发生了诸多骇人听闻的尾矿坝溃坝事故,给人民的生命财产造成了巨大损失。针对于尾矿坝的渗流分析,国内外学者均做了诸多研究,研究范围涵盖理论分析、物理模拟以及数值模拟等方面。本课题在前人研究基础上展开,选取首钢水厂尹庄新水尾矿库为研究对象,研究其在坝体加高过程中不同坝顶标高工况时的坝体三维渗流情况,针对于不同工况分别给出较为合理的排渗措施,为日后尾矿库的运行提供理论依据。根据尾矿坝的实际情况,对渗流的研究采用超等效连续介质模型,运用饱和-非饱和渗流基本理论,反演分析采用正算法。以上原理即为本课题研究的理论基础。依据现场勘查数据,对尹庄尾矿坝进行渗流场反演分析。反演分析方法为数值解法中的正算法,经过反演计算,可以得出合理的计算模型以及计算方法,以供后续研究使用。经反演计算可得,尾矿坝在后续加高过程中会出现浸润面过高的情况,需要采取排渗措施,考虑采用辐射井和排渗墙这两种方案。以新水尾矿坝坝顶180m标高时情况为例,运用反演确定的计算参数及模型,对该尾矿坝分别采用辐射井和排渗墙两种渗控措施下坝体的渗流情况进行模拟,经综合对比后,确定排渗墙为最优排渗方案,因为排渗墙在保证排渗效果的前提下成本优于辐射井。在确定排渗墙方案后,分别研究尾矿坝在坝顶标高180m、230m以及310m情况下的三维渗流场,得出浸润面的变化规律以及水力坡降变化规律,并就每种情况给出合理的排渗墙布置方案。综合分析结果可得,合理排渗措施为排渗墙+排渗垫层方案,且马兰峪副坝与磨石庵副坝之间以及磨石庵副坝与高峪副坝之间浸润面较高,后期加高过程中应重视此区域降渗工作。