穩(wěn)定滲流作用下邊坡滲出層的水力梯度研究.pdf

1、在礦山原地浸礦或其他巖土體滲流中，水力梯度在距出滲口較近的區(qū)域呈現(xiàn)非線性變化的邊界效應(yīng)，把這個(gè)區(qū)域定義為滲出層。滲流破壞首先開(kāi)始于滲出層，滲出層是巖土體滲流的門戶，滲流控制措施的最終目的是保證滲出層不遭受滲流破壞，滲出層的水力梯度變化規(guī)律既是滲流計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題，也是牽引式滑坡的重要影響因素。但是，現(xiàn)如今在邊坡穩(wěn)定性的研究中關(guān)于滲出層這一部分不多，對(duì)巖土體滲流破壞發(fā)生的區(qū)域、類型和演變過(guò)程也缺少相應(yīng)的理論，導(dǎo)致相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范如離子型稀土礦原

2、地浸礦中缺乏明確的規(guī)定，僅靠經(jīng)驗(yàn)開(kāi)挖導(dǎo)流孔或巷道等進(jìn)行母液的回收，直接影響了礦山的開(kāi)采效率與安全運(yùn)行。鑒于此，本文將系統(tǒng)地探討離子型稀土礦滲出層的水力梯度變化規(guī)律以及滲透破壞特性，主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括：
　?。?）查找閱讀關(guān)于原地浸礦的開(kāi)采技術(shù)、滲流規(guī)律、滲流破壞模式及機(jī)理、邊坡穩(wěn)定性研究?jī)?nèi)容、邊坡防治相關(guān)專著論文及科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)，并進(jìn)行歸納和總結(jié)。
　?。?）通過(guò)室內(nèi)橫向柱浸滲流試驗(yàn)，研究平均水力梯度與滲出層厚度的關(guān)系。試

3、驗(yàn)結(jié)果表明，入滲端與出滲端均存在水頭損失的邊界效應(yīng)，入滲水頭越大邊界效應(yīng)越明顯，且出滲一側(cè)的邊界效應(yīng)更加明顯，在試樣后半部分隨著離出滲端的距離越近水力梯度越大且呈非線性變化。土柱的入滲水頭越大即平均水力梯度越大，土柱的滲出層厚度越大；土樣的孔隙比越小，滲出層的厚度也越大。滲出層內(nèi)同一個(gè)過(guò)水?dāng)嗝嫣庁Q直方向的流速越來(lái)越大，且離出滲端越近，流速差越大。土樣的平均水力梯度能反映起始水力梯度，而起始水力梯度對(duì)滲出層平均水力梯度的影響很小，所以在滲

4、出層內(nèi)流速與水力梯度滿足線性關(guān)系。
　?。?）以室內(nèi)浸礦柱滲流試驗(yàn)和理論分析為基礎(chǔ)，開(kāi)展離子型稀土礦的室內(nèi)砂槽模型滲流試驗(yàn)，觀察測(cè)壓管，得到其滲流規(guī)律，探討坡角、上游水位等因素對(duì)邊坡滲流規(guī)律的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著入滲水頭的增高，試樣的滲出層厚度增大。在入滲水頭高度從70cm到90cm下，當(dāng)坡角為45°時(shí)，滲出層厚度從93cm增長(zhǎng)到153cm；當(dāng)坡角為60°時(shí)，滲出層厚度從130cm增長(zhǎng)到175cm。坡角越大，滲出層的厚度越大。