水位变动引发干法赤泥堆场坝体失稳的模型试验与数值模拟研究

作     者：常仕奇 董晓强 刘晓凤 李江山 刘晓勇 张豪儒 黄寅豪 CHANG Shi-qi;DONG Xiao-qiang;LIU Xiao-feng;LI Jiang-shan;LIU Xiao-yong;ZHANG Hao-ru;HUANG Yin-hao

作者机构：太原理工大学土木工程学院山西太原030024 太原理工大学土木工程防灾与控制山西省重点实验室山西太原030024 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程安全全国重点实验室湖北武汉430071 中铁城建集团第一工程有限公司山西太原030024 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2025年第46卷第4期

页      面：1122-1130,1162页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(No.52378360,No.51978438) 山西省科技创新人才团队专项资助 

主　　题：赤泥坝体 浸润线 土压力 孔隙水压力 位移 裂缝 

摘      要：针对干法堆存赤泥堆场在水位变动下可能发生的失稳危险问题,采用自行设计的水位控制系统模拟水位变动下的赤泥坝体溃坝情况,揭示了不同坡比(1:2和1:1)赤泥坝体在水位变动下的浸润线、孔隙水压力、土压力的分布规律以及裂缝演化等破坏特征。试验结果表明:浸润线的抬升先快后慢,存在滞后性;浸润线下方孔隙水压力最大位置的水平土压力最大;不同坡比下,产生主裂缝原因不同,坡比为1:2时,在重力与水力综合作用下,坡面裂缝因赤泥坝体内部形成延伸至坡面的贯穿通道而产生;坡比为1:1时,坝顶处裂缝因浸润线下方产生滑动的坡体对上部坡体产生牵引效应而出现。利用有限元软件ABAQUS对不同坡比赤泥坝体的应力场与渗流场进行了分析,得到了坝体坡面应力场及位移的分布规律,数值模拟计算的结果与模型试验结果一致。