灌溉对西北干旱荒漠区排土场边坡稳定的影响—以乌海市新星煤矿为例

• 作者: 胡云卿 胡雨村 邱驰 郭小平 黄建坤
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 干旱荒漠区 煤矿排土场 灌溉 有限元法 边坡稳定
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 土木与建筑工程
• 页码范围: 1467-1477
• 页数: 11页
• 分类号: TU457
• 字数: 8479字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2019.08.005

摘要

为了揭示我国西北干旱荒漠化地区的煤矿排土场边坡在灌溉作用下的流固耦合力学机制,采用渗流力学理论与岩土力学理论相结合的方法,引入Darcy定律和质量守恒定律进行公式推导以建立流固耦合分析方法.以乌海市新星煤矿为例,采用ABAQUS有限元软件构建边坡非饱和土的流固耦合稳定性分析模型,根据植被需水量以及降雨强度选定5、20、45、70 mm/h这4种等效灌溉强度并交叉搭配2、9、15 h这3种持续灌溉时间,形成12套灌溉方案进行数值模拟.将数值结果与已有试验结果进行对比,结果表明,当入渗水量增加,边坡竖向变形位移、孔隙水压力分布、等效塑性应变以及安全系数均往不利于边坡稳定的方向发展.当等效灌溉强度为70 mm/h、灌溉持续时间为15 h时,边坡竖向位移出现大幅度增长,安全系数急剧降至1.03.在满足植被生长需水量的条件下,应控制灌溉强度,采用短持续时间、间隔灌溉,减少坡面径流出现的可能性,同时应做好截排水和坡面防护措施.