近些年，随着我国露天煤矿开采规模的不断扩大，露天矿区边坡的稳定性与安全性愈发受到关注。位于陈旗煤田的宝日希勒露天煤矿边坡具有岩石强度低、地层倾角小且含有软弱夹层等特点，在降雨条件下易发生严重的滑移破坏。为探究此类边坡在降雨条件下的破坏机理及NPR锚索支护体系对此类边坡的控制效果，利用模型实验与数值模拟进行研究。结果表明：（1）由现场破坏特征与模型试验结果可知，边坡破坏模式为降雨作用下弱层带发生破坏而造成边坡发生剪切-滑移，降雨入渗是诱发边坡发生破坏的主要因素，破坏分为初始变形、弱层破坏与整体破坏三个阶段，且由位移监测结果可知坡体裂缝最宽可达35mm，说明边坡滑移破坏明显（2）由数值模拟分析可知，在降雨条件下边坡变形量显著增加，在无锚固措施下其最大变形量可达40cm。同时，在越靠近煤层位置，边坡剪切破坏塑性区的面积越大，在岩体沿软弱层滑移后，滑坡体出现大面积剪切破坏，这验证了边坡剪出滑移破坏的变形形式。（3）由对比分析NPR锚索加固方案与PR锚索加固方案可知，NPR锚索的支护效果远远优于PR锚索，NPR锚索支护下边坡最大位移减少17.6cm，而PR锚索支护下边坡最大位移仅减少10.3cm，且NPR锚索加固下边坡塑性破坏区基本消失，而PR锚索加固下边坡塑性破坏区仍存在且向坡体深处扩展，边坡存在滑坡隐患。研究探明了降雨条件下近水平弱层边坡的破坏机理，提出NPR锚索加固方案并验证其可行性，为相关边坡工程提供一定参考依据。

1近水平边坡工程地质条件分析
1.1研究区域概况
1.2矿区现场变形破坏特征
2物理模型试验方法与设计
2.1模型试验系统及组成
2.2模型试验设计
2.2.1模型设计及材料选取
2.2.2模型试验方案
3模型试验结果与分析
3.1散斑监测结果分析
3.2孔隙水压力变化规律分析
3.3土压力变化规律分析
3.4边坡模型破坏过程分析
3.5边坡破坏机理分析
4数值模拟分析
4.1数值模型构建
4.2降雨阶段边坡稳定性分析
4.2.1降雨阶段模型位移结果分析
4.2.2降雨阶段模型塑性区位移结果分析
4.3 NPR锚索锚固效果分析
4.3.1锚固方案设计
4.3.2NPR锚索加固下边坡位移结果分析
4.3.3NPR锚索加固下边坡截面塑性区位移结果分析
4.4普通PR锚索锚固效果分析
4.4.1PR锚索加固下边坡位移结果分析
4.4.2PR锚索加固下边坡截面塑性区位移结果分析
5结论

陶志刚,许闯,刘淞源,等.降雨条件下含近水平弱层边坡的破坏机理物理模型试验研究[J/OL].煤炭学报,1-17[2024-08-12].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.2190.td.20240809.1347.002.html.