露天煤矿的开采会在周边形成台阶状边坡,边坡稳定是保证露天安全高效生产的关键,在大气降水、地下水、膨胀性土膨胀变形及岩土自身蠕动变形特性等外部因素综合作用下,导致采场与排土场边坡变形破坏日益严重,一旦发生滑坡,将造成人员生命和设备的损失,同时也会危机周边村庄和环境。本文以代理堡箐排土场为工程背景,采用现场调研和对以往地质资料、岩土体力学试验资料进行收集及分析基础上,运用FLAC3d软件对边坡变形破坏模式进行了数值模拟分析,并结合极限平衡理论对排土场边坡进行了全面、系统的稳定性计算与评价。具体结论如下:1)在原有资料的基础上,通过现场调查,总结分析了先锋露天煤矿水文地质条件、地层特征和地质构造特征等,为进行代理堡箐排土场边坡的稳定分析提供基础资料。2)开展了岩土体物理力学参数试验,得到了土体的基本物理力学参数,主应力差值和孔隙水压力随围压的增大逐渐增大;原状土和重塑土轴向应力随轴向应变的增加先增大后近似保持不变,在相同轴向应变条件下,原状土轴向应力远大于重塑土。得到了砂岩、风化砂岩和风化板岩的基本物理力学参数。3)边坡失稳的因素主要包括土体抗剪强度、水压力、边坡作用力发生变化、井工开采影响、边坡岩土体的性质及地质构造、边坡的坡形与坡度,以及地下水在边坡中渗流所引起的渗流力等;边坡变形破坏的微观地质力学模型主要有以下五种:滑移(蠕滑)-拉裂型、滑移-压致拉裂型、滑移-弯曲型、弯曲-拉裂型以及塑流-拉裂型;数值模拟结果表明,排土场破坏模式受原地形影响较大,P1、P2剖面呈沿基底冲积层的顺层剪切破坏模式,P3剖面呈圆弧型滑动破坏模式。4)基于极限平衡理论,采用理论分析的方法,分析了边坡稳定性。数值模拟表明:自然状态下,代理堡箐排土场边坡完全符合边坡稳定系数的要求;在强降雨的影响下,降低排土场边坡的整体抗滑能力;饱和状态下,部分边坡不符合边坡稳定系数的要求。5)饱和状态下,P1剖面局部2位置、P2剖面局部4位置以及P2剖面边坡整体稳定性系数均小于1.2,不符合边坡稳定系数的要求。其原因主要是饱和状态下局部边坡的抗滑稳定能力降低和单台阶坡面角过大。6)本文针对露天煤矿在雨季出现的局部、短时强降雨,排弃物及原地层在雨水冲刷作用下形成了冲沟,导致边坡稳定系数减小的问题,给出了合理有效的控制措施和灾害预警设备,为类似边坡灾害防治提出了科学合理的依据。