CTAC改性对废弃尾矿边坡渗透及浅层稳定性影响研究

高分子生态稳定剂作为增强土体强度的新兴材料,既具备良好的固土和保水性能又能防止表层扬尘污染区域空气质量。以十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)制备了一种改性尾矿土材料,并对改良后的尾矿土进行土体强度试验;将原始边坡与改良尾矿土边坡进行对比,分析其破坏情况;设计3因素3水平正交试验,研究坡比、CTAC浓度、降雨强度等因素对尾矿土边坡稳定性能的影响。结果表明:CTAC能够明显提高尾矿土的抗剪强度,并且随着其浓度的增大,抗剪强度呈线性增加趋势。尾矿土边坡的浅层破坏均经历降雨入渗坡面产生裂隙,然后产生地表径流导致泥沙迁移,最后坡面结构松散发生大面积垮塌。随着浓度增加边坡破坏方式由原来的地表径流冲刷破面导致泥砂运移形成冲沟转变为泥沙运移量减小坡面粗糙化。在3种影响边坡稳定性的因素中降雨强度对稳定性的影响最为显著,CTAC浓度次之,坡比最小。研究结果可为矿山防灾减灾工作提供参考。

基于MatDEM对高陡边坡裂隙岩体失稳演化机制的研究

为解决高陡、含裂隙尾矿边坡在暴雨和持续强降雨时可能产生的重大危害问题,本文以江西省赣州市某尾矿边坡为计算模型的原型,建立高度为8.5 m,坡角为60°的二维边坡模型。基于MatDEM进行了含水率、位移变化、配位数以及单元速度的数值模拟,得到了位移场、水分场和裂隙演变规律。模拟结果显示:①降雨诱发滑坡的数值模拟模式可总结为“雨水入渗边坡和裂隙-边坡底部破坏-裂隙单元断开连接-边坡完全破坏”;②单元含水率变化受单元在边坡内部位置和含水率梯度等多项因素影响外,还主要受到裂隙对水分迁移的影响;③在高陡边坡滑落的整个过程中,发生移动的边坡单元总量一直稳定在一个区间内,没有发生较大变化。基于MatDEM对裂隙岩体失稳演化机制的研究可以很好地帮助预测和防范滑坡灾害,对实际生产有一定的指导作用。