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排土场边坡不同于一般土质边坡,最突出的一个特点是排土体具有粒径分级现象,这对排土场地质模型和岩土体物理力学参数有重要影响,并且目前对具有“明显粒径分级”的高台阶排土场边坡稳定性研究还处于探索性阶段。因此如何较为准确的确定排土场地质模型和岩土体物理力学参数并且较为准确的对排土场边坡稳定性进行评估具有重要意义。为了对排土场边坡稳定性进行较为准确评估,本文采用现场试验、室内试验、PFC数值模拟、工程类比和反演计算等综合性研究方法对排土场散体介质的分布规律及其物理力学特性进行深入系统的研究。并以广东云浮大台排土场为工程实例,开展了排土场边坡稳定性研究工作。
首先,通过收集资料、地质钻探、注水试验、筛分试验和水文井观测等方法对排土场基本概况进行了解。借助颗粒流分析软件PFC2D对排土体运动状态进行数值模拟,通过数值模拟来揭示排土场堆积体的粒径分布规律,为排土场数值计算提供较为准确的地质模型,进而为排土场稳定性研究提供可靠的理论依据。
其次,为了确定排土场岩土体物理力学参数,本文进行了试验、反演分析和工程类比,为排土场数值计算提供较为准确的计算参数。并且根据排土场实际情况因地制宜发明一种新型反力系统。
最后,根据得到的排土场地质模型和岩土体物理力学参数,对排土体进行稳定性分析。并且深度挖掘工程类比的潜力,创建排土场边坡稳定性快速分析方法——可比度分析方法。
希望本文为今后解决此类工程问题提供借鉴,为保障了人们的生命财产安全发挥有益作用。