长历时降雨入渗对多台阶排土场边坡稳定性影响研究

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1、长历时降雨入渗对多台阶排土场边坡稳定性影响研究甘海阔周汉民崔旋郄永波（北京矿冶研究总院矿山工程研究设计所，北京102600）摘要：降雨是边坡滑坡失稳的主要诱发因素之一，对于由多相土石混合料构成的人工排土场边坡，因其滞水蓄水特性，在长历时降雨条件下极易发生滑坡事故。以充沛雨量地区某排土场为例，分析了长历时降雨造成现状单台阶高陡边坡临界失稳的原因；在此基础上，以经优化设计后的多台阶边坡为例，运用非饱和土力学方法，开展长历时降雨条件下瞬态渗流场演化规律及其对稳定性影响研究。研究结果表明：长历时降雨条件下单台阶浅层滑坡失稳较深层滑坡更易发生，下部

2、台阶边坡受降雨影响的程度较上部台阶更大，停雨阶段各台阶边坡稳定性恢复速率相对缓；优化控制排土段高和坡度、修建截排水设施等则可有效维护排土场边坡的稳定性。关键词：降雨；排土场；多台阶；渗流场；边坡稳定性中文分类号：文献标识码：文章编号：Stabilityanalysisofmulti-stagedumpslopeunderlongdurationrainfallinfiltationGanHai-kuo,ZhouHan-min,CuiXuan,QieYong-bo(BeijingGeneralResearchInstituteofMinin

3、gandMetallurgyInstituteofMinningEngineerin,Beijing,102600,China)Abstract：Rainfallisoneofthemajorpredisposingfactorsofslopeinstability.Fordumpslopemadeofsoil-rock-mixture,it’smorepronetolandslideforitswaterstorageandstagnancycharacteristicsinthelongdurationrainfallconditio

4、n.Throughtheexampleofadumpslopewhichisintheabundantrainfallarea,thisarticlecarriesoutthecausesofthehighandsteepsingle-stageslope’scriticalinstabilitystate.Furthermore,byusingtheunsaturatedsoilmechanicsmethod,theevolutionofthetransientseepageandtheslopestabilityoftheoptimi

5、zedmulti-stepslopeinthelongdurationrainfallconditionisalsoanalyzed.Theresultsshowthat:thesinglestageshallowfailureismorelikelytooccurthanthedeepwholelandslide;comparedwiththeupperstageslope,thelongdurationrainfallmakesanevengreaterimpactonthelowerstageslope’spore-waterpre

6、ssure;thestabilityrecoveryrateforeachstageslopeisslowintherain-stopstage;settingupdrainagefacilitiesandmakingoptimizedcontrolofslopeangleandheightcaneffectivelysafeguardsthestabilityofthedumpslopeinabundantrainfallareas.Keywords：rainfall;dump;multi-stage;seepage;slopestab

7、ility基金项目：国家科技支撑计划（2012BAK09B03）；国家国际科技合作专项项目（2011DFA71990）；院科研基金资助项目（YJ-2012-02）。作者简介：甘海阔（1988年-），男，硕士，助理工程师，水工结构工程专业，主要从事矿山尾矿库及排土场等方面的设计研究工作。Email：ganhaikuo@163.com1引言降雨入渗作为边坡失稳的主要诱发因素；在我国，每年由于长历时降雨或短时暴雨所引发的各类岩土边坡失稳次数多达数万次[1]；大批学者就降雨条件下边坡稳定性展开研究工作[2~6]，普遍认为：降雨造成岩土体浅层饱和度

8、及重度增加、基质吸力锐减、并最终导致物料综合抗剪强度降低，是造成边坡发生浅层滑坡失稳的主要原因之一。露天矿排土场作为由矿山剥离岩土物料堆积所形成的大体积人工土石边坡，排土物料多由土夹砾石、块石