采矿工业是我国经济建设的重要组成部分。在矿产资源开发过程中会产生大量的固态及液态废物即尾矿,用于贮存尾矿的尾矿坝长期在酸性环境下因防渗结构破坏而导致的坝体失稳及溃坝事故频频发生,为避免尾矿坝的建设和使用过程中因酸性条件下所产生的长期效应带来的渗漏污染、溃坝风险,采取耐酸性材料作为尾矿坝防渗体是至关重要的。沥青玛蹄脂因其防渗性能好、适应变形能力强、裂缝自愈能力强等特点,已被越来越多的防渗工程所采用。本文通过酸性条件下沥青薄膜、沥青与骨料的混合料、沥青玛蹄脂的侵蚀研究,分析酸性条件对沥青基本性能、沥青与骨料的粘附性、沥青玛蹄脂的质量损失的影响,并对酸性侵蚀进行相应的机理分析。另外应用Geostudio有限元软件对尾矿坝使用沥青玛蹄脂防渗的施工过程进行静力加载模拟分析,研究坝体的应力变形规律,特别针对模量较小的沥青玛蹄脂的应力分布、位移变化进行重点模拟分析。通过以上尾矿坝酸性环境下沥青玛蹄脂防渗的适用性试验研究及坝体计算分析,为尾矿坝采用沥青玛蹄脂防渗提供重要的技术支持。研究内容及结论如下:(1)沥青薄膜在酸性溶液(PH=2,强酸性)浸泡侵蚀1年并进行周期性测定沥青的三大指标,结果表明经酸性溶液侵蚀后沥青针入度、延度略有降低,软化点基本不变,沥青基本性能未发生较大变化。(2)裹覆沥青的骨料经不同酸性溶液(PH=2、4、6、7)进行浸泡侵蚀后进行周期性粘附性试验,研究酸性水环境侵蚀对沥青-骨料粘结力影响。试验结果表明酸性溶液在一定程度上会削弱沥青-骨料粘结力,使沥青从骨料表面局部剥落。但强酸性PH=2的溶液侵蚀仅使沥青-骨料粘附性降低一级,仍然满足规范对沥青-骨料粘附性要求。(3)不同配合比的沥青玛蹄脂薄膜(共计10类)在酸性溶液(PH=2,强酸性)中浸泡侵蚀1.5年,定期进行观测和测定重量损失,研究酸性水环境的对沥青玛蹄脂的侵蚀。试验结果表明,重量损失与沥青性质及沥青-骨料的配合比有关,中海油沥青玛蹄脂重量损失较大;纯沥青膜重量增加约1%,添加了矿粉的沥青玛蹄脂的重量有不同程度减小,砂质沥青玛蹄脂的重量损失程度相对最大约1.4%。(4)基于Geostudio的SIGMA/W模块对尾矿坝体及沥青玛蹄脂防渗结构进行有限元计算,坝体变形总量与应力应变分布规律均在合理范围内,沥青玛蹄脂位移和应力应变符合静力加载过程中的一般情况。沥青玛蹄脂防渗结构薄弱处的拉伸应变0.26%远远小于与室内试验两种不同配合比的试样受拉破坏应变值23.3%及52.2%,沥青玛蹄脂能够适应尾矿坝体变形,可以用作尾矿坝防渗结构。