排土场破坏过程及稳定性模型试验研究

任伟^1,2，李小春^1,2，王少泉³，石露^1,2

1. 中国科学院武汉岩土力学研究所2. 岩石力学与工程国家重点实验室3. 中冶北方工程技术有限公司

摘 要：设计了一套排土场模型试验装置,利用自然分选形成排土体模型,通过抬高模型一侧来使边坡发生破坏。试验结果表明,滑面近乎为直线,排土体的初始破坏位置集中在1/2～3/4高度处。初始破坏发生后,会引发上部土体的滑动,且破坏规模更大;下滑的土体从1/2高度处开始堆积,随高度降低,堆积的土体增多。下滑的土体由两部分组成,大部分为初始破坏及牵引的上部土体,少部分为下滑过程中带动的坡面土体;基础边坡角越大,破坏发生的范围越大。不同滑面反演出的φ值较为接近,平均值为33.2°,标准差为0.96°;利用反演参数计算的滑后边坡安全系数较为接近,平均值为1.12,标准差为0.015,表明此时边坡均有10%～14%的安全储备。因模拟排土料的石料干燥且粒径均匀,边坡破坏过程与前人研究结果差异较大,模型试验所得结果适用于无地下水条件的碎石边坡。

关键词：排土场;模型试验;破坏过程;稳定性;安全储备;