含软弱层地基的排土场边坡破坏机制及稳定性研究

发布时间：2020-02-19 07:50

【摘要】：随着经济的持续发展,作为重要的基础能源和工业原料,发展中国家的煤炭需求量日益增长,露天煤矿的开发与建设对国民经济的发展起到重要作用,但也因此产生了一系列工程问题,排土场滑坡就是最常见的灾害之一。排土场边坡稳定性是影响和控制露天煤矿生产成本的重要岩土工程因素,研究成果可为类似填土工程,比如排土场、水利大坝、公路铁路路基提供参考和借鉴,具有重要的理论意义和工程应用价值。本文通过对印尼某露天煤矿排土场边坡失稳破坏问题进行系统性研究,根据研究区地质环境条件,从边坡变形特征、岩土体结构特征及各排水边界条件出发,结合过程机制分析方法、理论计算及Geostudio、有限元程序General、FLAC 3D数值模拟软件,对研究区排土场边坡变形破坏机理进行了较为系统的研究,主要取得了以下成果及认识:(1)通过现场调查和工程地质勘查,采用钻探、标贯、重型动力触探等手段对地基岩土进行详细的分层,查明了地基软弱层的发育分布特征,查明了边坡地质结构和排水边界条件,确定了该排土场边坡变形破坏的模型和成因机制;(2)通过现场原位试验、室内试验、工程类比法、参数反演等多种方法确定排土场边坡岩土体物理力学参数;(3)采用SIGMA/W软件对下部软粘土层(软弱层)在不同堆载状况下的有效应力进行计算,得到不同堆载条件下,下部软粘土层(软弱层)有效应力的分布规律及变化趋势;(4)采用有限元强度折减法,在计算得到的有效应力的基础上,对下部软粘土层(软弱层)不同堆载条件下的不排水强度比结合边坡的变形破坏现象进行反分析;(5)通过边坡稳定性反分析结果以及数值模拟结果,分析了边坡整体破坏时稳定性系数远低于1的主要原因:(1)由于堆载的作用,引起软下部粘土层(软弱层)有效应力的改变,使下部软粘土层(软弱层)产生塑性流动,土体抗剪强度由峰值强度降低至残余强度,抗滑力急剧降低,从而产生“脆性”破坏;(2)根据SPT试验,以及有效应力值,对下部软粘土(软弱层)的可液化性进行判别,结果表明下部软粘土层(软弱层)有可能发生液化,从而使抗滑力急剧降低;(6)根据排土场边坡变形特征及数值模拟结果,综合判定该排土场边坡破坏模式为塑流-拉裂。
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TU43

【参考文献】

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本文编号：2580958