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有色金属科学与工程2025年第04期:强降雨条件下层状离子型稀土边坡稳定性分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:郭钟群;刘颜硕;林校明;刘强强;吴建奇;王晓军;

单位:江西理工大学土木与测绘工程学院;稀有金属资源安全高效开采江西省重点实验室;

摘要:降雨是离子型稀土矿山滑坡灾害的主要诱发因素,层状边坡的渗流机制和滑坡特征与均质边坡有显著不同。基于离子型稀土原地浸矿工程背景,设置降雨强度为10 mm/h与20 mm/h,通过数值模拟得到强降雨条件下层状边坡的孔隙水压力与体积含水率变化规律。应用有限元强度折减法,得到不同土层次序边坡的安全稳定性系数,分析了不同土层次序对矿山边坡稳定性的影响。研究表明:降雨强度和时长显著影响层状边坡的水力行为及其稳定性,尤其在暴雨工况下,砂-粉质黏土层状坡体内部的土层交界面处更易形成饱和滞水区,导致孔隙水压力急剧增加,进而显著降低土体的抗剪强度,增加滑坡风险;粉-砂质黏土层状坡体由于上层粉质黏土的低渗透性,限制了水分垂直渗透速度,导致层间形成滞水带,产生软化效应,进而增加了边坡失稳风险;在大雨和暴雨2种工况下,粉-砂质黏土层状边坡安全系数均低于砂-粉质黏土层状边坡,由于砂-粉质黏土层状坡体滞水现象严重,导致安全系数突变更加显著。

关键词:离子型稀土;;降雨入渗;;层状边坡;;数值模拟;;边坡稳定性

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52364012,52004106);; 江西省自然科学基金资助项目(20224BAB214035)