为研究露天矿层状反倾边坡出现的大规模弯曲倾倒破坏模式，开展在未支护及恒阻大变形锚索（NPR锚索）支护条件下的45°倾角多节理反倾边坡开挖物理模型试验.采用多源监测系统采集边坡开挖过程中锚索轴力、应变场及位移场等数据.结果表明：无支护反倾层状边坡开挖过程中表现出4种典型破坏模式：后缘带张拉破坏、坡肩叠瓦状破坏、坡腰弯折破坏以及坡底冲切破坏；采用NPR锚索支护后的边坡在相同的开挖条件下未发生大面积失稳破坏；边坡开挖过程中，NPR锚索轴力呈突增、突降及稳定波动3种模式循环演变，分别对应边坡变形过程中单元板裂缝发育、断裂及坡体复稳3种现象；NPR锚索具有吸能特性，且锚索轴力预警准则同样适用于NPR锚索支护下的岩质反倾边坡.

自然资源部地质环境监测工程技术创新中心开放基金项目（2020KFK1212001）；越崎学者专项资金项目（800015Z1207）；同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室开放研究基金项目（KLE-TJGE-B1905）；

1 工程地质条件及破坏特征分析
1.1 工程地质条件分析
1.2 边坡破坏特征分析
2 相似比物理模拟试验研究
2.1 相似比设计及相似材料研制
1) 相似比关键参数设置
2)相似材料配置
2.2 模型尺度NPR锚索设计及研制
1) 工程尺度NPR锚索结构组成
2) 模型尺度NPR锚索结构设计
2.3 物理模型建模及测量系统布设
2.3.1 物理模型建模设计
2.3.2 多源测量系统布设
1) 非接触式位移应变测量系统
2) 应变与锚索轴力监测系统
2.3.3 物理模型试验系统搭建
2.3.4 边坡开挖设计
3 试验结果分析
3.1 边坡破坏模式及破坏特征分析
3.1.1 无任何支护措施的边坡破坏模式分析
3.1.2 NPR锚索支护条件下边坡破坏特征分析
3.2 NPR锚索轴力演变规律分析
3.3 水平位移演变规律分析
3.4 竖向位移演变规律分析
4 结 论

陶志刚,邓飞,任树林,姜勇,郑小慧,何满潮.露天矿反倾边坡破坏模式及加固机制模型试验[J].中国矿业大学学报,2022,51(04):661-673.DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.001371.