为了分析铀尾矿砂的渗透特性对铀尾矿库稳定性的影响,通过实地勘测调查并结合相关地质文献对中国南方某铀尾矿库的区域概况和研究现状进行了总结,对试验所用三种铀尾矿砂的基本物理参数、土水特征曲线、渗透率和渗透系数进行了测定和研究分析。最后,将所测数据和各参数与GEO-studio仿真软件相结合,对该铀尾矿库正常工况和洪水工况下的渗流和稳定性进行分析和总结。结果表明:(1)通过滤纸法测定的三种尾砂的基质吸力均随着含水率的增加而降低,且均表现出含水率低时变化速率快的变化规律。三种铀尾砂的持水能力随平均颗粒半径的增大在逐渐增强。利用Van Genuchten模型拟合的土水特征曲线相关性强,拟合效果良好。(2)非稳态液驱渗透率测试结果表明,在进水压力的作用下,随着时间的推移,三种尾砂渗透率呈现出下降直至稳定的趋势,出水量均逐渐增大且无下降趋势;进水压力在渗透率变化的过程中先上升再达到稳定。(3)非稳态气-液相对渗透率测试结果表明,随着时间的推移,尾中砂、尾细砂渗透率变化规律不完全相同,氮气在平均颗粒半径较小的尾砂中由于孔隙通道小渗透率低而较难通过。从基质吸力与渗透系数关系的拟合曲线中可以看出,随着基质吸力的增大,不同尾砂的渗透系数非线性减小。(4)GEO-studio软件对某铀尾矿库进行数值模拟结果表明,饱和尾中砂的渗透系数明显大于尾细砂,正常、洪水工况下的水流均主要从饱和尾中砂层流过,水流主要汇聚在尾矿坝坝体靠近初期坝的位置,随着运行工况加剧,坝体内部水力坡降越来越大。滑移面条块越深代表抗剪强度越大、水力坡降越大、孔隙水压力越大。在正常和洪水工况运行的计算中,安全系数分别为2.038、1.920,满足规程要求,坝体相对稳定。