硫化物矿山AMD蚀化滑坡致灾力学行为及控制

矿山酸性排泄水（Acid Mine Drainage，AMD）蚀化是以硫化矿为开采对象的化工、金属、煤矿山边坡体破坏的特殊力学行为，开展AMD蚀化滑坡致灾力学行为及控制研究，对于减少此类矿山由此诱发的工程灾害事故，具有重要意义。项目主要研究内容及成果包括：（1）基于AMD蚀化砂岩试验研究，分析了AMD蚀化下砂岩细观结构及力学特性变化特征，探明AMD蚀化作用机理；基于数学及损伤力学理论构建了AMD蚀化砂岩的力学本构模型，揭示AMD蚀化作用的力学行为特征；（2）利用Weibull函数描述了AMD蚀化边坡体非均匀性强度的空间分布，揭示不同蚀化区域岩体的力学参数损伤变化规律，并基于数值模型分析了AMD蚀化边坡体内部应力场、位移场变化规律，揭示AMD蚀化关键区域的累积效应；（3）建立了AMD蚀化边坡的临界负荷指标体系和动态响应控制模型，实现了AMD蚀化滑坡致灾的力学响应评估并提出了相应控制方法，从而为此类矿山的防灾减灾提供理论指导。 2100433B

本项目主要研究硫化物矿山AMD蚀化滑坡致灾的独特力学行为及控制方法。主要包括：（1）基于AMD蚀化室内试验，研究AMD蚀化敏感岩体的力学性质变化规律，探究孔隙（裂隙）结构响应特征，建立AMD蚀化岩体力学本构模型；（2）基于现场力学试验，揭示不同蚀化区域岩体的力学参数损伤变化规律，利用weibull函数实现AMD蚀化非均匀性强度的分布描述；（3）基于3DEC空间数值模型，研究边坡关键区域的蚀化累积效应规律；（4）基于临界负荷指标体系和动态响应控制模型，评估AMD蚀化对边坡体敏感岩体和关键区域的影响；（5）探索弱化力学行为的控制方法，破解AMD蚀化作用的滑坡致灾难题。研究成果将为此类矿山的防灾减灾提供理论指导，具有重要意义。

本项目选择30处高速滑坡并重点以四川省境内的大板桥滑坡和唐家山滑坡为研究背景，在准确获取地质资料的基础上，对高速滑坡自源区失稳至撞击夯实成坝的全过程进行了系统深入的研究，形成了一套先进完整的技术方法。研究成果对于山区城镇建设、水利水电工程、矿山、公路、铁路（即将建设的川藏铁路）等基础建设和安全运营具有重要的理论意义和实用价值，为防灾减灾工作提供了重要的指导作用，保障了人民生命财产安全，将会产生良好的社会和经济效益。 2100433B

暴雨诱发的滑坡灾害不仅造成巨大的经济损失，而且导致重大人员伤亡，滑坡灾害是地质灾害和岩土力学研究的重要课题。本项目以三峡工程迁建移民新城区暴雨型滑坡为研究对象，以暴雨诱发滑坡的动力学过程为研究主线，通过开展暴雨诱发滑坡的地质力学机制、暴雨诱发滑坡的机理、暴雨诱发滑坡演化过程的数值模拟、暴雨滑坡动态风险评估方法以及暴雨诱发滑坡灾害的减灾方法研究，建立典型暴雨敏感型滑坡的地质模型，揭示降雨入渗及水岩耦合作用诱发滑坡的地质力学机理；探讨暴雨循环作用下诱发滑坡的临界条件，提出考虑坡面径流、降雨入渗联合计算分析方法、斜坡岩土体渗流与应力耦合分析方法、雨水作用下斜坡体的变形破坏数值模拟方法、暴雨型滑坡灾害的风险评估方法以及与滑坡地质力学机制相适应的防灾减灾方法，从而为暴雨型滑坡的防治提供计算分析方法和数值模拟平台，研究成果具有重要的理论意义和广阔的工程应用前景。