附加抗剪强度是土工格栅对排土场起到加固作用的关键

土工格栅加固露天矿排土场的破坏机制，试验结果表明，未加固或土工格栅长度不足时，排土场发生深层破坏，破坏机制为整体式圆弧型滑动，剪切效应自下而上进行传递；全长土工格栅加固后，排土场破坏模式由整体破坏转换为局部破坏，排土场台阶更陡局部效应更强，排土场边坡浅层的剪切效应也更显著。

利用图像散斑分析和测点追踪技术获取了土工格栅加固排土场的位移场和应变时程，排土场变形可分为三个阶段：第I阶段为均匀变形阶段，试验机运行初期，测点位移较小；第II阶段为变形局部化阶段，部分测点产生了位移加速，该阶段模型内部产生了贯通滑裂面；第III阶段为破坏阶段，测点位移产生分叉现象，滑体测点位移持续增加，稳定区域测点位移趋于恒定。土工格栅对排土场变形具有明显的抑制作用。

采用初始开裂时间和局部破坏时间作为底摩擦试验中排土场稳定性的评价指标对比研究了土工格栅加固排土场的稳定性。结果表明，相同排土场几何要素条件下，土工格栅加固后能够明显提高排土场稳定性。此外，通过布设土工格栅，能够在确保稳定性的前提下有效提高排土场容积，以文中模型A1和模型B1为例，土工格栅加固后，提高稳定性的同时排土场扩容约6.33%。

土工格栅自身的抗拉强度以及排弃物颗粒与格栅界面产生的附加抗剪强度是土工格栅对排土场起到加固作用的关键。分层铺设土工格栅能够提高排土场的作业效率并提升露天矿山全生命周期的安全性。实际工程中，对于基底条件较差的高陡排土场，建议采用全长土工格栅的加固方式；对于基底条件较好、堆置高度小的排土场，可根据实际情况，适当缩减土工格栅的铺设长度以节省材料成本。相关成果对于排土场增高扩容、节省占地面积具有重要的现实意义。