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离子型稀土矿原地浸矿方法存在先天性缺陷,极易引发滑坡灾害。为了提供一种能够有效解决滑坡预警的方案,本文从稀土矿含水率、密度、粒径级配、直剪强度、渗透系数等物理力学特性入手,用实验的方法测定它们的值,一方面分析了其对边坡稳定性的影响,另一方面以此为基础,创造性的建立了基于FIFC的水位预警模型和累积位移-时间滑坡预警模型,为边坡在线监测预警提供理论依据。论文完成的工作及取得的主要结论如下:(1)通过实验测定了离子型稀土含水率、密度、粒径级配、渗透系数、直剪强度。稀土矿的含水率和密度都与深度存在相关关系,其中含水率的值介于15%25%,干密度的值介于1.1g/cm31.2g/cm3;稀土矿粒径在0.050.5mm(大多为砂土)的含量约占80%,小于0.05mm(黏土颗粒)约占20%,因此稀土样兼具黏性土和无黏性土的性质,由于土体的强度主要受粒径级配控制,因此离子型稀土原地浸矿前后内摩擦角波动不大,这为简化水位预警模型提供了理论基础;原状土的粘聚力和内摩擦角分别为16.5kPa、27°,重塑土的粘聚力和内摩擦角分别为14.14kPa、26°;测定出离子型稀土矿的渗透系数小于10-3cm/s,属弱渗透性,阻滞了溶浸液的渗流,增大了滑坡的风险。(2)用有效应力原理解释了浸矿过程中水位上升导致稀土矿边坡稳定性降低机理,通过敏感性分析简化了水位预警模型的影响因素,建立了不同坡度(35°、40°、45°)、不同粘聚力(18kPa、8kPa、4kPa)的FIFC滑坡预警模型,利用预警模型结合边坡水位在线监测,可实现稀土矿原地浸矿滑坡自动预警。(3)分析了滑坡变形过程中位移随时间的变化规律,稀土矿滑坡变形过程中的累积位移-时间曲线存在类似于岩石蠕变过程的三阶段,既初始变形阶段、等速变形阶段、加速变形阶段,利用该性质及大数据处理方法,建立了累积位移-时间滑坡预警模型。(4)通过对某稀土矿为期一年的原地浸矿注液试验和位移监测,借助位移得到速度、加速度,并以三者作为预警指标,对累积位移-时间滑坡预警模型进行了验证,结果显示初始变形阶段的速度为0.150.3mm/h,等速变形阶段的速度为-0.150.15mm/h,加速变形阶段的速度和加速度是初始变形阶段的310倍甚至更高,监测过程中发出了5次黄色预警,1次橙色预警,1次红色预警。该方法为建立离子型稀土矿在线监测及滑坡预警系统提供了理论基础。