渗流条件下露天矿边坡坡角和土体强度的优化计算
摘要：从边坡几何设计要素出发,针对降雨渗透对露采边坡土体的物理力学作用和稳定性特点,得到了圆弧滑动整体安全系数的叠加计算式。根据均质饱和土体渗流理论,结合边界条件,获得了考虑土体颗粒结构变化的饱和渗流方程,并探讨了降雨渗流对边坡土体的增荷和抗剪强度减弱效应,通过最小二乘法得到了内聚力和内摩擦角的折减计算式。实验和算例分析结果表明:年降雨量与边坡土体的综合内摩擦角和稳定边坡角具有非线性衰减关系,当年降雨量达到700mm时,综合内摩擦角和稳定边坡角的减小量均会超过10%以上,呈加速衰减趋势,且前者较后者衰减得更快。同时该渗流计算模型还能完全反映露采边坡的渗流特征和稳定过程,且具有物理力学参数少、计算结果可靠的优点,可为同类边坡工程的几何设计提供借鉴。
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