摘要
阜新市新邱区因煤炭资源的大量开采，导致煤矸石长期大面积堆积，这不仅会破坏周围的地质环境，还易引发滑坡等灾害，威胁居民的生命财产安全。因此，研究矸石山边坡稳定性并提出治理措施具有重要意义。 对三号矸石山进行实地勘查，汇总研究区工程概况，得出矸石堆积厚度大，结构松散，降水影响较显著，人为活动较强烈等因素影响了边坡稳定性；开展矸石山堆积试验，得到随含水率增加边坡稳定坡角呈先上升后下降的变化趋势，采用回归分析，建立含水率与稳定坡角的回归方程。通过室内模拟降雨，得出边坡易发生坡面浅层侵蚀破坏及沿底部接触面的复合式破坏形式，降雨持续时间在35-70min左右，体积含水率增速较快，当体积含水率达到约30%，增速趋于稳定；选用Geo-studio软件分析降雨条件下边坡的稳定性变化，结果表明，在降雨强度33mm/h、降雨持续时间为1d的条件下，坡内孔隙水压力不断增大，大部分剖面的安全系数在降雨0-0.5d内降速较快，在0.5-1.0d内降速明显变缓，最终各剖面安全系数均接近1.0，降雨持续2-10h时，边坡滑移面缓慢下移，坡脚处孔隙水压力上升较显著，安全系数逐渐减小。采用极限平衡法计算出边坡各剖面安全系数在1.021-1.047之间，近似处于极限平衡状态。基于上述分析，制定了削坡和挡土墙工程、完善截排水系统、生态修复及监测工程的方案，经评价治理效果良好，表明方案的选取恰当可行。 本文得到的回归方程可为新邱地区矸石自然堆载时确定稳定坡角，进而判定矸石山边坡稳定性提供科学依据，分析降雨条件下边坡破坏形式和体积含水率变化，能够为数值模拟提供理论依据，研究三号矸石山在不同条件下的稳定性，为治理工程奠定了理论基础，取得的研究成果对其他相似工程具有参考意义。
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