赣南离子型稀土矿原地浸矿工艺引发的滑坡灾害严重威胁矿区安全与生态环境。作为不可再生的战略资源,离子型稀土因其特殊的晶体结构和表面化学特性,在新能源、电子信息、国防军工等关键领域具有不可替代性。我国作为全球主要生产国,长期面临资源开发强度与生态承载力失衡的挑战。当前,原地浸矿作业区仍频繁发生滑坡地质灾害,学界对其致灾机理的研究多聚焦注液工程定性分析,主要依赖现场调查和经验判断进行定性归因,而基于颗粒迁移、渗流与降雨诱因的的定量研究相对匮乏,缺乏系统的室内试验验证与数值模型构建。本论文以赣州市定南县某离子型稀土边坡为研究对象,通过野外调查、室内试验与数值模拟相结合的方法,系统揭示了浸矿作用下边坡失稳机理及降雨条件下的稳定性演化规律。结果表明: (1)在直剪试验中,边坡各个位置在浸矿前后重塑土的粘聚力均有所降低。其中坡顶处降幅38.19%,坡中处降幅13.89%,坡脚处降幅6.61%,坡顶降幅最大,而内摩擦角的变化总体不大,坡顶处增加了16.61%,坡中处降低了2.35%,坡脚处增加了3.5%。 (2)由于浸矿后上部的细颗粒随着浸矿过程中的浸矿柱浸矿产生的细小水通道移动到了坡脚处,导致上部土壤中的细小颗粒缺失,细小颗粒随着水通道转移到了坡脚,上部边坡由于细粒土的迁移强度大大折减在浸矿前边坡的坡顶、坡中、坡脚处的土壤均为级配良好的土,而在浸矿后,仅有坡脚处的土壤级配均匀,极易引发滑坡等灾害,浸矿液渗流导致坡顶、坡中细颗粒(<0.25 mm)流失率达15.4%-23.6%。浸矿后的不均匀系数均小于浸矿前的不均匀系数,土体级配劣化(Cu=7.50-8.80,Cc=0.96-1.20)。 (3)渗透试验揭示水力梯度超过100 cm时形成贯穿性渗流通道(φ=0.5-1.2 mm),平均渗透系数提升至2.052×10^-3cm/s。解释了渗流过程中土颗粒迁移通道的发展规律,由于持续的浸矿作用,边坡内部极易形成细小的水通道,随着注液进行,细小孔隙也逐渐发展,最终发展成为细颗粒从边坡坡顶、坡中迁移到坡脚处的快速通道,这些快速通道为细粒土的迁移提供了很好的迁移路线,细颗粒随着水通道一部分迁移到了坡角处,一部分随着土层下降到更深处,这使得坡中及坡顶处由于颗粒级配中断,缺少细粒土含量,导致边坡骨架不连续,强度大大折减,而在坡角处堆积大量细小颗粒组成的小土堆。 (4)基于Fredlund-Xing模型的土-水特征曲线表明,孔隙率每增加0.1,基质吸力衰减速率提升12.7%。 (5)通过数值模拟,随着降雨的进行,边坡中的基质吸力持续降低,下降速度与降雨强度正相关。分析降雨类型、降雨强度、降雨持续时间对边坡稳定安全系数的影响,结果显示先增后减型降雨(峰值70 mm/d)对边坡稳定安全系数影响最显著,安全系数降幅达9.1%;持续中雨(25 mm/d)作用5天时边坡进入欠稳定状态(Fs=1.03)。