满海忠 任建民 崔 旋 张 宇
(1.兰州交通大学土木工程学院,甘肃 兰州 730070; 2.矿冶科技集团有限公司,北京 100160)
矿产资源的开发为国家经济发展、人民生活水平的提高做出了重要贡献,同时也会产生不可避免的排弃物——排土料。作为露天矿山最主要的剥离物堆置地——排土场,是一种特殊的人工建造形成的高、大散体介质堆积体,用于集中堆存矿山采矿排弃物。为实现资源开发与环境效益双丰收,建设超高台阶排土场已成为土场建设的主要方向[1]。
目前,排土场稳定性分析在工程中广泛采用线性强度指标或分层对其进行稳定性分析[2-7]。在大型超高排土场中由于散体岩石分布具有明显的粒径分级[8]。颗粒的不均匀性导致堆弃物料力学性能呈现分层性,对高排土场稳定分析影响较大。在大型边坡中,由于散体岩石的粒径分级导致底部堆积料的力学性能参数会弱化,并非遵循线性原则[8-11]。在排土场堆排过程中,底部堆石料受到围压作用使得颗粒相互滑移、充填、粗大颗粒棱角破碎和重排,即颗粒破碎效应。颗粒破碎效应引起粒间应力重新分布,粒间粘结力变弱,导致堆石料力学特性呈现分层性,且表现出明显非线性性质。
本文结合某铁矿排土场开展排土场边坡安全稳定性的模拟分析。从抗剪强度模型、非线性参数选取以及采用非线性强度参数对边坡进行稳定性分析等进行了探讨,以期对排土场边坡稳定性分析提出合理建议。