废弃稀土尾矿堆降雨入渗规律及破坏模式试验研究

作     者：李春生 钟文 罗建林 肖长波 宋书亮 王俊 Li Chunsheng;Zhong Wen;Luo Jianlin;Xiao Changbo;Song Shuliang;Wang Jun

作者机构：江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 崇义章源钨业股份有限公司江西崇义341300 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 江西应用技术职业学院江西赣州341000 江西中梁爆破工程有限公司江西萍乡337000 西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2020年第49卷第7期

页      面：66-74页

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：“十三五”国家重点研发计划项目(编号:2017YFC0804601) 国家自然科学基金项目(编号:51764014) 岩土力学与工程国家重点实验室开放基金项目(编号:Z017024) 江西省自然科学基金项目(编号:20192BAB206018) 中国博士后基金面上项目(编号:2017M622099) 江西省青年井冈学者奖励计划项目(编号:QNJG2019054) 

主　　题：废弃稀土尾矿堆 降雨入渗 浅层滑动 坍塌破坏 浸润线 

摘      要：废弃稀土尾矿堆表现为一种各向异性、结构无序、弱胶结或无胶结的特殊地质体,其入渗规律和破坏模式与一般土质边坡相比差异较大,在极端降雨条件下极易产生局部垮塌或滑坡灾害。通过构建两组有无顶端平台的室内废弃稀土尾矿堆模型,在相同的降雨工况等条件下,对其孔隙水压力、含水率及内外排水速度进行了监测,并对两组模型试验进行了数值模拟,研究其破坏模式和降雨入渗规律。结果表明:①有无顶端平台的废弃稀土尾矿堆模型,其孔隙水压力、含水率和排水速度的响应情况不同,模型B(有顶端平台)3个值都大于模型A(无顶端平台),其响应也更为敏感;②顶端平台导致废弃稀土尾矿堆模型破坏模式差异较大,模型A破坏模式较为单一且破坏较小,只有坡角产生浅层滑动破坏,而模型B在坡脚处发生较为明显的浅层滑动破坏的同时,坡面破坏区域上方会依次往上产生裂隙,随着试验的进行,裂隙进一步与坡脚的浅层破坏区域汇合后,坡面由下而上依次向下坍塌破坏,同时模型B更易于产生边坡破坏。数值模拟结果与模型试验结果相符合,可为类似试验和有效防治废弃稀土尾矿堆局部垮塌、滑坡等灾害提供有益参考。