基于极限平衡法的排土场边坡稳定性分析_1

基于极限平衡法的排土场边坡稳定性分析
发布时间：2021-12-10T06:39:57.806Z 来源：《防护工程》2021年25期作者：李冠楠[导读] 对弓长岭棋盘岭排土场的边坡稳定性问题进行分析。

在进行理论分析的基础上，采用slide软件对内排土场边坡的稳定性和破坏机理进行研究
中勘冶金勘察设计研究院有限责任公司河北保定 071069
摘要：对弓长岭棋盘岭排土场的边坡稳定性问题进行分析。

在进行理论分析的基础上，采用slide软件对内排土场边坡的稳定性和破坏机理进行研究。

研究结果表明，棋盘岭排土场边坡潜在的滑坡模式为“排土场内部的滑坡”。

东侧单阶段排土边坡在自然工况下边坡处于欠稳定状态，在降雨及地震工况下处于不稳定状态。

边坡安全系数储备不足，易发生滑坡和泥石流现象。

关键词：露天矿排土场；极限平衡法；有限元法；边坡稳定性
1.引言
排土场作为露天矿山接纳废石的场所，是矿山生产不可缺少的一项永久性工程建筑。

矿山排土量巨大，受自然地形地貌、基底岩层埋藏特征，水文地质因素，排弃物及基底的物理力学性质等制约，在自身应力场及外界其它因素的影响下，排土场碎石堆积体边坡容易形成滑坡、泥石流等地质灾害，对生命和财产构成危险，直接影响矿山的安全生产和经济效益。

2.工程概况
棋盘岭排土场为鞍钢集团弓长岭铁矿独木采区二期主要的山坡型岩场。

棋盘岭排土场西侧及北侧界限为山脊线，东侧中南部部分越过山脊线，东侧北部为沟谷谷口，为一开阔型沟谷，汇水面积大。

属三面环山，一面开口的山谷型地貌。

场地最高点标高为+398m，最低点标高为+212m，相对高程差约为186m。

出露地层主要从上至下为人工填土、碎石土（沟谷为碎石）、强风化花岗岩、中风化花岗岩，沟谷区域夹杂粉质粘土及粉细砂等沉积物，因选矿厂的存在，部分区域为尾矿砂。

沟谷中心为一溪流，为棋盘岭排土场的主要出水通道。

沟谷西高东低，坡度3~5°，覆盖土层约4~7米，最深达8.3米。

棋盘岭排土场及周边环境图如下。

自然工况下剖面4-4′安全系数介于1.0-1.10之间，处于欠稳定状态，存在滑坡安全隐患。

地震工况下剖面4-4′安全系数介于1.00-1.05之间，处于欠稳定状态。

降雨工况下剖面4-4′安全系数小于1.0处于不稳定状态。

由于边坡较高、排放物料的岩石力学性质、排土工艺、外界荷载以及降雨等情况，致使边坡发生破坏，破坏面素填土内部形成。

5.结论
1.弓长岭排土场边坡潜在的滑坡模式为“排土场内部的滑坡”。

2.棋盘岭排土场东侧采取单台阶排土，排土高度一般达165m左右，导致自然工况下现状边坡一般处于欠稳定状态，在降雨工况和地震工况下安全系数进一步降低，边坡安全系数储备不足。

由于设计边坡的分台阶布置最终边坡，设计边坡一般处于稳定状态。

建议后期矿山恢复中加强修坡整形工作。

3.考虑地震影响，地震来临时，往往伴随暴雨，边坡在降雨工况下安全系数储备不足，处于不稳定状态。

因此，排土场在地震作用下可能会发生一定规模的失稳而出现滑坡型泥石流。

为降低泥石流发生的可能，建议按排土优化参数进行堆排。

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