针对饱和软土基底,结合露天煤矿排土场动态排弃的特点,基于流固耦合理论,采用FLAC3D软件对排土场在排弃过程中的超静孔压的动态变化规律进行研究;同时,考虑基底地下水补、径、排等外因,采用Visual MODFLOW软件对地下水流场进行动态模拟,得出坡体及基底中静水压力的动态变化规律;最后,结合坡体中超静孔压、静水压力两方面的影响因素,对水浸基底条件下的排土场边坡的动态稳定性进行了深入研究。

基底浸水条件下降低了土体抗剪强度进而危及边坡稳定。通过相似模拟试验对阴湾排土场基底不同含水量下边坡失稳的发生发展规律进行了研究,分析了水浸基底边坡的变形机理和破坏模式。结果表明,黄土基底含水量的持续增加会直接引起边坡的破坏失稳,变形模式为后缘依附淤泥质黄土与天然黄土分界面的整体滑动。

阴湾排土场南部基底受到地表水的长期浸泡,局部地区形成了薄层淤泥。随着排土场继续增高扩容,排土方案需要改进,排土场稳定性也亟需验证。考虑到边坡可能沿基底弱层发生滑动,提出了抛石挤淤的方法来处理基底淤泥,并对挤淤效果进行了数值模拟验证。另外,单纯从排土方式的角度出发,提出了低段盖被式反向排土方法,同时对边坡的稳定性进行了计算。结合现场情况,通过方案对比及可行性论证,最终选取了低段盖被式反向排土方案。