研究报告：Fundão矿山尾矿坝溃坝

2015年11月5日下午3时45分，位于巴西东南部米纳斯吉拉斯州（Minas Gerais）的110米高的Fundão矿山尾矿坝在液化流滑坡中坍塌。这次事故将大约4300万立方米的铁矿尾矿排放到环境中，污染了超过600公里的河道（Fonseca do Carmo等人，2017年），并导致19人死亡。

当时，这起事件被认为是巴西最严重的环境灾难，迄今为止，矿主损失了数十亿美元（Ridley和Lewis，2019年）。

图1:Fundão尾矿坝于2016年7月7日发生故障后约8个月。

图片由Ibama提供

Fundão尾矿坝审查小组是在坍塌之后召集起来的，目的是调查和确定Fundão尾矿坝在液化流动滑坡中失稳的原因。

专家小组于2016年8月报告了其调查结果（Morgenstern等人，2016年），得出结论认为，大坝内部发生液化的必要条件在溃决之前就存在（即存在松散、饱和的砂尾矿），砂尾矿下方富泥沉积物的侧向挤压触发了液化流滑。

本案例研究简要总结了专门小组报告的许多岩土工程发现。具体地说，即侧重于介绍调查过程中的土工试验方面，该计划采用了由英国GDS设计制造的先进循环单剪系统。

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建议读者参考由Cleary Gottlieb Steen和Hamilton发表的公开发表的专家组报告，以获取关于Fundão尾矿坝溃决的详细评论。有关持续环境影响和法律案件的更多信息可在更广泛的媒体上获得。

研究报告的部分截图

图2：“排水立管”理论的通用原理示意图

图3：大坝施工、运行和抬高过程中遇到的问题有效地创造了在左坝肩形成侧向挤压机制并引发液化流动滑动的必要条件

报告中KCB温哥华实验室使用的GDS动单剪设备

作为Fundao矿山尾矿坝溃决高级实验室试验计划的一部分，KCB温哥华岩土实验室使用GDS Instruments的EMDCSS设备进行直接单剪试验，以获得:

(1) 不排水单剪试验的峰值和大应变抗剪强度；

(2) 不排水动单剪试验中循环荷载作用下的反应；

(3) 静偏压不排水动单剪试验中循环荷载作用下的反应。

图4：伺服电机动态循环单剪实验系统 (EMDCSS) 

KCB的工程团队由加拿大温哥华、卡尔加里和萨德伯里的岩土实验室提供支持。KCB的温哥华实验室已经运行了65年多，主要研究土壤力学和矿山尾矿。