排土场散体物料强度对边坡潜在滑动面的影响

张春^1,2,3，吴超⁴

1. 金属矿山安全与健康国家重点实验室2. 中钢集团马鞍山矿山研究院3. 华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司4. 马鞍山市开发区管委会

摘 要：高台阶或超高台阶排土场的散体物料块度分布呈现明显的粒径分级特征,物料强度力学特性随块度布组成不同而发生显著变化。通过室内直剪试验揭示排土场散体物料强度参数C、φ与块度组成规律。在此基础上,应用强度折减法,通过对排土场采取逐级分层的方式,研究其强度参数随高度变化时的边坡潜在滑动面及安全系数变化趋势。试验与数值模拟研究表明:其内摩擦角随粗颗粒含量的增多而不断增大,并呈现线性关系;黏聚力呈曲线变化,其总体变化趋势是不断减小的;边坡潜在滑动面随着散体物料分层的不断细分,潜在滑动面出口位置不断向上抬升,塑性区不断向上扩展,最终呈现稳定状态;安全系数随着层数的增加逐渐减小,减小到一定数值(1.125左右)后,随着层数的增加,安全系数又出现一定上升,但变化趋势趋向稳定。

关键词：强度特性;潜在滑动面;强度折减法;安全系数;