露天矿排土场土工格栅加固机制试验研究

摘要：

运用底摩擦试验方法对比研究多种条件下土工格栅加固排土场的失稳过程,基于图像散斑分析与测点追踪技术获取土工格栅加固排土场的位移场和应变时程,重点分析排土场的破坏模式、稳定性以及土工格栅加固机制.研究结果表明:(1)未加固或土工格栅长度不足时,排土场发生深层破坏,破坏机制为整体式圆弧型滑动,剪切效应自下而上进行传递;全长土工格栅加固后排土场破坏模式由整体破坏转换为局部破坏,排土台阶更陡情形边坡浅层的剪切效应更显著.(2)排土场变形可分为3个阶段:第Ⅰ阶段为均匀变形阶段,测点位移较小;第Ⅱ阶段为变形局部化阶段,部分测点产生了位移加速,模型内部产生了滑裂面;第Ⅲ阶段为破坏阶段,测点位移产生分叉现象,滑体测点位移持续增加,稳定区域测点位移趋于恒定;土工格栅对排土场变形具有显著的抑制作用.(3)采用初始开裂时间和局部破坏时间作为评价指标研究了土工格栅加固排土场的稳定性.相同排土场几何要素条件下,土工格栅加固能够明显提高排土场稳定性.此外,通过布设土工格栅能够在确保稳定性的前提下有效提高排土场容积,以模型A1和B1为例,土工格栅加固后排土场稳定性提高的同时容积扩大约6.33％.(4)对于基底条件较差的高陡排土场,建议采用全长土工格栅的加固方式;对于基底条件较好、堆置高度小的排土场,可根据实际情况,适当缩减土工格栅的铺设长度以节省材料成本.相关成果对于排土场稳定和增高扩容、节省占地面积具有指导意义.

关键词：采矿工程、露天矿排土场、底摩擦试验、破坏模式、土工格栅、加固机制

所属期刊栏目：41

分类号：TD32(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点研发计划2017YFC1503103

在线出版日期：2023-02-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：2320-2336