含缓倾软弱夹层矿山高边坡降雨渗流特性研究

刘 杨 ，胡 斌 ，盛建龙 ，李 京 ，崔 凯

(1.武汉科技大学 资源与环境工程学院，湖北 武汉 430081；2.冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北 武汉 430081)

在我国中西部与西南地区石灰石矿山中，大范围存在着一种缓倾软弱夹层（产状倾角小于25°）[1]，这种软弱夹层普遍是含炭质、粉砂质、钙质等矿物成分的薄层泥页岩，因其水理性质差、力学强度低，常成为边坡中的“薄弱环节”。软弱夹层的存在改变了边坡的完整性，使得边坡的降雨渗流过程变得更加复杂，给矿产资源的安全开采与生产带来了巨大威胁。因此，开展含缓倾软弱夹层矿山边坡降雨渗流特性的研究势在必行。

目前，已有许多学者进行了一系列研究。周成等[2-3]通过模型试验，研究了含砾土坡的水土特性及湿润锋发展过程。付宏渊等[4]基于室内模型试验探究了降雨入渗对炭质泥岩−土分层路堤渗流特征的影响。李龙起等[5]采用相似模型试验的方法，揭示了降雨入渗对含软弱夹层顺层边坡性状的影响。卢文頔等[6]采用PVI方法对含夹层边坡进行非饱和渗流模拟，揭示了含夹层边坡地下水特殊分布模式。蒋中明等[7]通过编写FISH函数完善了FLAC3D软件的非饱和渗流计算功能，研究了降雨入渗条件下三维边坡渗流场的变化过程。杨煜等[8]建立了含软弱夹层土坡数值计算模型，研究了含软弱夹层土坡在不同强降雨条件下的渗流特性。胡志杰等[9]通过设置3种降雨强度下崩解炭质泥岩土体的入渗试验，得到崩解炭质泥岩在不同降雨条件下随高程分布的各特征点体积含水率随时间的变化规律。……