排土场稳定性是排土技术的一个重要方面，它主要是指排土物料在堆积过程中或堆积终止以后发生出于预料的、规模较大的突然变形，从而危及人员、设备与周围环境。在国内外，由于排土场失稳所造成的滑坡或矿山泥石流，已屡见不鲜，有的已带来了巨大的损失与灾难。

排土场失稳事件中，有很大一部分为倾斜地基。地势陡峻的山坡型排土场固然容易滑坡，有些地基平缓的山坡型排土场也会发生滑坡，雨水、排土作业不同还会通过倾斜地基这个因素起作用。研究排土场失稳事件，剖析倾斜地基的影响，有助于我们深化治理对策。

一 土场滑坡事例 (一) 攀枝花朱家包包铁矿Ⅰ号排土场滑坡

朱家包包铁矿Ⅰ号排土场为铁路运输。排弃辉长岩、大理岩及基建剥离表土等。排土场边坡角为37°~43°，段高30~60米，电铲排土。地基坡度为25°~45°，矿区全年降雨量为876.8毫米，雨季集中在6~10月。

Ⅰ号土场位于排土场最下层，座落在地表山坡上，局部坡度陡峭。天然山坡上分布有第三纪、第四纪砂质粘土。其厚度不一，遇水变软或有软弱夹层。其下卧层为花岗岩。矿山基建剥离表土，多为第三、四纪砂质粘土。排弃在土场底部，上部排弃碎石层。当排弃增加，上部过载，土场前沿产生张裂缝，坡面鼓肚，土场下沉加剧，土石块滚落，发生滑坡。自1978年4月19日至1953年10月7日前后滑坡8次，其中6次在旱季。滑坡总量达60万立方米。造成了电铲下滑、四季车厢翻车等事故。

(二) 海南铁矿6^#、8^#排土场滑坡

海南铁矿沿山坡堆置高台阶排土场，段高30~40米，最高达90~110米。排土场坡面角为36°~38°。6^#、8^#排土场为准轨机车运输。

排土场地形陡峻，坡角为28°~43°。地表有3~4米厚的坡积土，多沟谷并含有水，树木杂草丛生，被压在土场之下，经雨水作用，腐烂成软弱夹层。线路初始铺设在原生路基上。排弃的多为强风化的透辉闪石灰岩，绢云母片岩和中风化的白云质结晶灰岩等，占总剥离量的75%以上，其粒度小于10厘米者占60~65%，强风化物吸水性强，遇水松软，呈粉末状。

矿区地处热带，年降雨量1495毫米，7~9月为风雨季节。

排土场滑坡频繁。1969年至1976年，大小滑坡共39次。其中1973年8月，6^#土场滑坡，破坏了三条铁路路基，滑体长158米，宽45米，下沉15米，造成停产80天，1978年9月，8^#土场滑坡，滑休长200米，宽40~50米，错动高25米，停产20多天。

(三) 卡尔舒诺夫斯克矿Ⅰ号排土场滑坡

排土场地处丘陵，在山坡狭谷堆卸剥离岩土。沿山坡分布坡积层大量涌水，其下为砂岩、石灰岩、泥质岩和粉砂岩。堆积土粘结力为0.4公斤/厘米²，内摩擦角为9°。Ⅰ号排土场沿科尔舒尼赫河左岸堆积，边坡角为6°~10°，台阶高度30米，总高度125米。

堆土场下部边缘在沙岩、灰岩与泥质岩接触带以上。接触带有大量水源，山坡下部有沼泽，有岛状冻结。1972年在435米水平下部双并段台阶时，发生大型滑坡。充水的坡积亚粘土和残积层被排土场下部高达47米双并段台阶挤出。滑坡使排土场的容积比原设计量减小50%，滑动变形与年温度变化和降水有关，有明显的周期性。

(四) 攀枝花兰尖铁矿尖山第七排土场1510米排土场台阶滑坡

尖山土场为山坡型。基底岩层由花岗岩、花岗闪长岩组成，风化花岗岩之γ=2.5吨/米³，C=2.2公斤/厘米²，ϕ=38°。地表有少许第四纪松散堆积物。基底坡度一般为34°~38°，局部大于45°。土场下部地形开阔，无山脊阻挡，临空条件好。排弃岩土为辉长岩、大理岩。汽车运输，堆土车辅助整平。土场台阶高度为15米，台阶边坡角35°。土场阶段总高度110~240米，总边坡角35°~43°。

由于岩土分层排弃，强风化岩层及泥岩形成软弱面，在当地旱季，于1979年12月产生了滑坡量达20万立方米，范围达300米×214米×30米的大滑坡，直接损失达222万元。

二 滑坡原因与分类

倾斜地基排土场滑坡主要取决于排土场堆料与地基的接触面的抗滑能力。对于地基复盖着坚硬岩石，地基又陡峭的山坡，在排弃废石时，物料的下滑力远远超过沿坡面摩擦阻力，物料都滚落到坡底堆积。当未达到一定量时，不可能堆积而成为稳定边坡。此种情况往往发生在山坡倾角大于内摩擦角和自然安息角时，尤当倾角大于45°时更为突出。如东川汤丹铜矿菜园沟排土场，建在高山深谷中，山坡高约400米，地势陡峭，目前所排弃岩石只占容量很小一部分。

当排土场地基陡峭，自然坡度小于或近于物料自然安息时，排土场相对处于稳定状态。但一些矿山在基建初期，把大量表土和风化岩土都排弃在排土场下部形成软弱层，随着排弃物增加，软弱岩在土场下部出露处附近应力集中加剧，最后导致沿软弱层滑动。基底地形陡峭，有软弱层是此类滑坡的前提条件，有足够的台阶高度是此类滑坡的必要因素。朱家包包铁矿Ⅰ号排土场就属这种情况，确切掌握地基地形及软弱层的力学性质，合理确定排土场位置与高度，是此类土场稳定的关键。

在南方多雨地带，一些矿山不仅山坡陡，并在原地基上生成有茂密的树草，腐植土层也较厚，被排土场复盖后，植物腐烂，它和腐植土层一样成了潜在软弱层，在雨水作用下形成大规模滑坡，犹如海南铁矿，水的治理与措施是该类土场稳定的首要条件。

无论是陡峭山坡上的坚硬岩石排土场，还是平缓山坡上的表土、风化岩石排土场，当山坡倾角小于而又接近于堆料内摩擦角时，排土场处于稳定状态。但由于排土工艺或自然条件影响，有时会改变这种相对平衡的格局。如尖山排土场，由于分层排弃，使夹在排土场内部的表土，强风化岩组成软弱层与基岩局部软弱层构成了组合型滑动面，形成大滑坡。对于冰冻、冻融型排土场，如苏联卡尔舒诺夫斯克矿Ⅰ号土场，随着气温、雨水变化，结冰与冻融，年复一年使坡积土强度发生变化，时而小于0.4公斤/厘米²，ϕ＜9°，在岩层分界线处，排土场周期性发生滑坡与变形，其滑面同样为组合型。

当地基平缓、倾角较小时，若地面倾角远小于堆料内摩擦角，在一般情况下此类土场是稳定的。此时，坡底的部分地基面与废石堆内圆弧滑面构成组合滑面，下部为抗滑楔体，上部呈主动楔体。但经雨水淋离、冲刷、爆破振动等影响，可使排土场内圆弧面上或抗滑体底面上的抗剪强度指标(C、ϕ)大为减小，甚至失稳而滑动。如弓长岭铁矿黄泥岗排土场，段高50~70米，土场坡角38°~42°，排土场岩石以坚硬和半坚硬岩石为主，风化程度和含水量较小，土场稳定性较好，土场建在山坡下部，坡面倾角20° ~60°，1979年一次大雨，山坡汇水渗流到底部，导致滑坡。滑体长50米、宽20米、落差达40米。

综上所述，倾斜地基排土场可作如下分类:

1.当地基倾角α小于土场堆料内摩擦角ϕ时，一般情况下排土场稳定。但大气降水使ϕ、C大幅度降低，汇水使坡脚基底软化或爆破、震动等影响时，有可能促使滑坡。

2.当α≤ϕ时，多使排土场处于临界状态。在下列情况下，就会使土场失稳而滑坡。

(1) 排土场中有分层排弃的软弱夹层，当与地基形成组合软弱面时；

(2) 原地基因浸水、冻蚀等而局部软化时；

(3) 原地基的大范围植被形成较厚的腐植软弱层，又经雨水软化时；

(4) 基底之上直接排弃强风化岩土和表土，台阶堆置高度较大时。

3.当α＞ϕ时，必定发生滚滑，在无特殊条件时，不作排土场用。

三 治理与对策

倾斜地基排土场稳定性评价必须建立在基底地形及基底条件评价的基础上，主要有下述方面的工作:

1.地形及评价。对排土场所处地区作流域沟谷比降综合测算(包括纵断面比降、横断面比降)，以工程类比法进行地形与土场稳定性综合比较。

2.基底岩石类别、岩性、岩溶及喀斯特分布状况，软弱岩石分布状况及属性。

3.区域内构造分布状况:包括断层、折皱、节理、裂隙展布规律与临空面关系，进行稳定性判断。

4.气象资料状况:大气降水、冰冻及融蚀、气温、冻土状况。

5.第四纪沉积物、表土分布及状况，包括残积、坡积及冲积物。

6.植被分布与状况。

排土场地基的处理，对增加排土场稳定性有着十分重要的作用，具体为:

1，对山坡型地基，采用推土机将原地形堆成台阶状(2~3米宽)，以增加地基的抗滑力。如大冶铁矿东采场排土场，苏联巴斯基尔煤业公司库米尔陶斯克露天煤矿，则将底板掘成阶梯状来增加内排土场稳定性。

2.对于缓坡地基厚度大于1米的腐植土或软弱层，采用爆破法形成棋盘状的爆破坑(2~3米距离)，形成凹凸不平的抗滑面。

3.在下部标高堆积具有一定高度的超前排土场。

水的防治措施为:

1.减少雨水对土场浸蚀，设置排洪沟，防止地表水流入土场。

2.设置引排设施。在土场坡角深入沟谷地段，设置导流堤或排水涵洞，以及滑坡加固措施，以防止洪水对坡角冲刷。

3.平整排土场坡顶，发现裂缝用推土机填平，防止雨水灌入，并形成3~5%的反坡。

4.对停止使用的排土场平台及坡面进行植被绿化。

要合理安排排土顺序:

1.合理设计不同排土顺序，科学进行空间布置，以最大限度利用排士场容量。

2.实行岩土分排或岩土混排。如大冶铁矿按2:1实行硬岩与风化表土混合排弃，增加稳定性。

3.对多台阶排土场，采用压坡脚式或盖被式的排土方式。