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)域呈現非線性變化的邊界效應，把這個區(qū)域定義為滲出層。滲流破壞首先開始于滲出層，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)律既是滲流計算的關鍵問題，也是牽引式滑坡的重要影響因素。但是，現如今在邊坡穩(wěn)定性的研究中關于滲出層這一部分不多，對巖土體滲流破壞發(fā)生的區(qū)域、類型和演變過程也缺少相應的理論，導致相關設計規(guī)范如離子型稀土礦原

2、地浸礦中缺乏明確的規(guī)定，僅靠經驗開挖導流孔或巷道等進行母液的回收，直接影響了礦山的開采效率與安全運行。鑒于此，本文將系統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，主要研究內容和結論包括：
　　（1）查找閱讀關于原地浸礦的開采技術、滲流規(guī)律、滲流破壞模式及機理、邊坡穩(wěn)定性研究內容、邊坡防治相關專著論文及科學技術文獻，并進行歸納和總結。
　?。?）通過室內橫向柱浸滲流試驗，研究平均水力梯度與滲出層厚度的關系。試

3、驗結果表明，入滲端與出滲端均存在水頭損失的邊界效應，入滲水頭越大邊界效應越明顯，且出滲一側的邊界效應更加明顯，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。滲出層內同一個過水斷面處豎直方向的流速越來越大，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，而起始水力梯度對滲出層平均水力梯度的影響很小，所以在滲

4、出層內流速與水力梯度滿足線性關系。
　?。?）以室內浸礦柱滲流試驗和理論分析為基礎，開展離子型稀土礦的室內砂槽模型滲流試驗，觀察測壓管，得到其滲流規(guī)律，探討坡角、上游水位等因素對邊坡滲流規(guī)律的影響。試驗結果表明，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，當坡角為45°時，滲出層厚度從93cm增長到153cm；當坡角為60°時，滲出層厚度從130cm增長到175cm。坡角越大，滲出層的厚度越大。