黃土基底排土場(chǎng)失穩(wěn)機(jī)理與穩(wěn)定控制技術(shù)研究.pdf

1、安太堡露天煤礦南排土場(chǎng)滑坡是排土場(chǎng)基底巖土在浸水作用下產(chǎn)生流變變形而導(dǎo)致的一類(lèi)重要地質(zhì)災(zāi)害，降雨及水位變化是導(dǎo)致基底巖土流變變形發(fā)展的主導(dǎo)因素。開(kāi)展排土場(chǎng)基底巖土在水作用下的流變特性研究，對(duì)相似排土場(chǎng)滑坡的預(yù)測(cè)和防治均具有較強(qiáng)的指導(dǎo)意義。
　　安太堡露天煤礦位于山西大同市西南145km處，于1987年正式投產(chǎn)，年生產(chǎn)能力1500萬(wàn)噸，外排總量為2.29億m3，由兩個(gè)排土場(chǎng)承擔(dān)。其中南排土場(chǎng)容量1.16億m3，其排棄總坡角為22°3

2、7′，堆置高度150m。1991年10月29日零時(shí)10分，南排土場(chǎng)發(fā)生大規(guī)?；?。滑體最大走向長(zhǎng)度1095m，海拔高度1315～1450m，滑落體積約1000萬(wàn)m3，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　本文以國(guó)內(nèi)特有的黃土基底排土場(chǎng)為研究對(duì)象和工程背景，應(yīng)用物理實(shí)驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及監(jiān)測(cè)、數(shù)值模擬相結(jié)合的方法深入研究了黃土基底排土場(chǎng)失穩(wěn)機(jī)理與穩(wěn)定控制技術(shù)，得到了覆載作用下基底黃土的微細(xì)觀結(jié)構(gòu)演化特征，黃土基底浸水弱層形成機(jī)理，具有重要的理論與實(shí)

3、際應(yīng)用價(jià)值，主要工作分為以下三個(gè)方面:
　　首先，明確黃土基底排土場(chǎng)的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、氣象條件等。掌握影響排土場(chǎng)穩(wěn)定性的各項(xiàng)因素，并確定黃土基底排土場(chǎng)中各項(xiàng)影響因素，確定滑坡模式。
　　其次，通過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)及實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)確定排土場(chǎng)各層介質(zhì)的力學(xué)參數(shù)，從排土場(chǎng)基底結(jié)構(gòu)力學(xué)特性、黃土基底弱層流變特性等不同方面研究黃土基底排土場(chǎng)的破壞機(jī)理。揭示了基底飽和黃土的孔隙水壓力消散度規(guī)律、高速加載導(dǎo)致黃土強(qiáng)度瞬間折減誘發(fā)低圍壓脆

4、化破壞的力學(xué)性質(zhì);建立了黃土基底排土場(chǎng)演化弱層數(shù)值模擬模型;在對(duì)排土場(chǎng)基底結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性及黃土基底演化弱層的演化規(guī)律進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上，分析了排土場(chǎng)基底黃土的過(guò)載破壞、雨水滲透形成儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)、濕陷、遇水軟化、形成大面積演化弱層的過(guò)程，揭示了迅速排棄導(dǎo)致基底黃土超孔隙壓、強(qiáng)度突降，巨大重力勢(shì)能在瞬間轉(zhuǎn)換為滑坡動(dòng)能，以整體滑坡方式釋放，形成沿基底黃土滑坡的機(jī)理。
　　通過(guò)對(duì)排土場(chǎng)基底弱層巖體流變特性及其強(qiáng)度參數(shù)的研究，以及對(duì)水動(dòng)力作用