承载河道的露天矿高大内排土场，其变形与稳定性不仅关系到露天矿安全生产，而且直接影响到河道的安全运行。英金河横穿元宝山露天矿采场，为使矿山工程正常接续，需将英金河改道于内排土场上，作为河道基底的内排土场变形过大或失稳将引起河道决堤，河水涌向采区，发生严重的矿山事故和环境生态灾害。因此，为确保内排土场上改河工程的顺利实施、工后安全运营和矿山工程的正常接续发展，对不规则基底高大内排土场碾压非碾压复合边坡的工后变形特征、稳定性控制技术，以及对其上方河道的稳定性影响等问题进行了深入系统的研究是十分必要的。
　　论文综合河道安全及改河投入等因素，确定了改道后的英金河河床部分位于采场南帮地表，部分置于其内排土场上，在国内外首创提出了将承载河道下方以不规则边坡为基底的高填方排土场按区段划分为压实碾压区和正常排土的非碾压区的施工设计方案。采用室内试验的方法，获得了砂砾石土和细粒土质砂两种填方材料的颗粒级配、容重、孔隙比、压缩模量、渗透系数、抗剪强度等参数和蠕变特性，结合现场变形监测以及室内流变试验结果，通过数值模拟反演的方法确定了内排土场碾压区和非碾压区Burgers模型的蠕变参数；基于数值反演的蠕变参数建立了元宝山露天煤矿承载河道高大内排土场工后变形的Burgers蠕变数值模拟模型，获得了不规则基底高大内排土场碾压非碾压复合边坡工后的三阶段变形演化规律，揭示了边坡形态、推进位置、地下水、运营时间对排土场工后变形规律和承载河道稳定性的影响，并结合极限平衡理论，确定了满足改河安全的内排土场发展临界工程位置与形态；选取了预测不规则基底高大内排土场碾压非碾压复合边坡工后沉降变形的实用蠕变理论模型，通过数值模拟及现场监测结果确定其关键参数，并结合数值模拟结果验证了该沉降预测理论模型的有效性，为高大内排土场稳定性分析及动态控制提供了理论依据；为加速内排土场建设，并结合现场生产条件，提出了内排土场碾压区内、外并行建设的理念和兼顾边坡稳定性与变形控制的内排土场动态建设发展方案，确定了内排土场初始建设位置、时间及内排土场建设与发展过程中关键工程节点的边坡形态，并制定了内排土场建设发展年度规划，为满足改河要求的内排土场顺利建设提供了理论参考。