拟建普朗铜矿尾矿库库区地处三江并流世界自然遗产地边缘,大地构造位置隶属三江特提斯构造域义敦弧南部中旬弧,库区地质构造复杂,可溶性岩石(碳酸盐岩)占据库总面积80%以上,在工程勘察过程中,重点关注了拟建项目区最突出的工程地质问题—岩溶问题。强烈发育的岩溶对尾矿库地基的稳定性、未来尾矿库渗漏,造成了潜在的安全隐患。因此,开展库区岩溶的发育特征和规律、控制因素,尤其是地质构造对岩溶的控制作用及其对工程建设的影响等方面研究,是一项必不可少的而且十分重要的工作,从而为下一步进行尾矿库建设提供可靠基础地质依据。本文在野外现场基础地质和水文工程地质调查及工程勘察的基础上,结合地球物理方法,研究库区区域地质背景、地质构造特征、可溶岩分布特征、岩溶发育特征及规律,系统深入地研究了拟建尾矿库库区及其周边区域岩溶发育的主导控制因素—地质构造。采用有限元方法,利用ANSYS计算软件,开展库区构造-岩溶在填筑工况下三维数值模拟分析,研究溶洞力学和变形情况,分析岩溶发育对工程建设的影响。研究表明:库区地质构造类型以褶皱构造、断层构造和节理构造为主,它们控制了工程区的岩溶发育。平面上,不同类型的地质构造组成了呈NW-SE方向展布的平行列式构造组合样式;剖面上,形成了对冲式构造组合样式。从燕山中晚期至今,区内构造应力场经历了NE→近SN→EW→NN W向多期构造应力场转变。工程区内岩溶类型以岩溶土洞(地表岩溶)和水平溶洞(地下岩溶)为主,在中三叠统尼汝组(T2n2)灰岩分布区,岩溶土洞在库区沿构造脊线、节理裂隙呈近SN-NW向三个带状分布,且发育集中,多呈串珠状分布。在发育强度上,在热绒背斜轴部、热绒-赤昌断层(F1)与热绒背斜复合带、F2和F4断裂交叉钳状出口处最为强烈。水平溶洞主要沿横张节理或纵张节理发育。采用有限元方法,利用ANSYS计算软件进行三维数值模拟表明,水平溶洞在填筑工况下均产生一定变形和位移,究其原因主要是因为区内岩溶的强烈发育,使得基岩面起伏不平,上覆土层厚薄不均,引起库区地基不均匀沉降。在工程作用下,局部地区有发生塌陷的可能,从而引起渗漏。在工程建设或运营过程中,必须充分考虑到这一岩溶地质灾害,采取必要防治措施。