本文主要是以离子型稀土尾矿堆为研究对象,从有无坡顶平台、不同降雨类型和不同坡角大小条件下进行室内离子型稀土尾矿堆降雨入渗试验,对离子型稀土尾矿堆进行降雨入渗和破坏演化模拟。利用FLAC3D软件对其进行数值模拟,为离子型稀土尾矿堆室内模拟试验提供有意义的对比验证。并对离子型稀土尾矿堆在变形破坏时的破坏区域二维面积和三维体积及其变化速率在时间上和空间上的变化规律进行分析,为降雨入渗影响下的离子型稀土尾矿堆局部垮塌、滑坡等难题提供必要的基础理论参考,同时也为离子型稀土尾矿堆的滑移破坏灾害防控提供理论依据支撑。文中主要研究内容及结论如下:(1)在坡顶形式对离子型稀土尾矿堆降雨入渗规律及破坏模式的影响研究试验中,两种尾矿堆模型的孔隙水压力和含水率变化规律在降雨条件的作用下相似,都是先快速增大,后趋于稳定。但拥有坡顶平台的尾矿堆模型的孔隙水压力、含水率和排水速度要更大,变化要更为敏感,且在持续降雨条件下,拥有坡顶平台的尾矿堆模型更容易导致滑坡破坏。(2)距离坡面不同深度位置的孔隙水压力传感器其表现出的初始孔隙水压力数值不同,相同埋深的孔隙水压力变化规律大致相同;坡脚P1位置的孔隙水压力变化的最早,较早就趋于稳定;而埋深最深的P5位置孔隙水压力变化最为迟缓。(3)坡角大小相同,三种降雨类型条件下的尾矿堆模型破坏模式大致相同,都是从一开始坡脚位置的浅层破坏,向上延伸为坍塌破坏。主要是破坏的时间前后存在差别,前峰型降雨条件下的尾矿堆模型发生大面积破坏所需时间最少,其含水率和孔隙水压力变化最为敏感,破坏最早趋于稳定平衡;后峰型降雨条件下的尾矿堆模型发生大面积破坏所需时间最长,其含水率和孔隙水压力变化最为缓慢,破坏最晚趋于稳定平衡。(4)相同降雨条件下的离子型稀土边坡破坏模式和坡角有很大的关系。坡角小的离子型稀土尾矿堆模型较为稳定,且发生的破坏模式大致的从一开始的浅层破坏到最终的坍塌破坏;坡角较大的离子型稀土尾矿堆模型稳定性较差,其破坏模式不仅的是从一开始的浅层破坏到后面的坍塌破坏,破坏过程中很容易产生滑动破坏。(5)在利用FLAC3D数值模拟中,稀土尾矿堆模型的初始地表为负压,饱和度为零,随着降雨量的增加,稀土尾矿堆模型的表面孔隙水压力逐渐上升,负压区逐渐减小,坡脚处的孔隙水压力由负转正,并逐渐往坡内渗透,坡脚内渗最为明显,且最终与地下水贯通,坡脚处最先出现破坏。由于稀土尾矿堆模型的坡体表面达到饱和,土体重度增加,负压区减小,稀土尾矿堆越来越不稳定。在一定范围内,坡角越大,其坡脚处的饱和度以及孔隙水压力上升越明显,尾矿堆模型越不稳定,越容易发生破坏。(6)相同坡角大小,不同降雨类型条件下的离子型稀土尾矿堆模拟试验中,前锋型降雨条件下的稀土尾矿堆破坏区域的二维面积和三维体积数值变化最为敏感,大规模变形破坏主要集中在大暴雨阶段;中锋型降雨条件下的稀土尾矿堆变形破坏的二维面积和三维体积出现数值变化较后,大规模破坏时间主要是集中在第一次大雨阶段到大暴雨阶段,大暴雨过后尾矿堆变形破坏不是很明显,变形破坏趋于稳定;而后锋型降雨条件下的稀土尾矿堆模型变形破坏的二维面积和三维体积最晚出现数值变化,尾矿堆在开始发生变形破坏后,一直持续缓慢破坏,直到大暴雨的后半阶段才趋于稳定。(7)离子型稀土尾矿堆模型变形破坏区域的二维面积变化速率和和对应的三维体积变化速率所变现的峰值时刻大致相似。同时,由于离子型稀土尾矿堆模型最先从坡脚位置发生变形破坏,且变形破坏区域的破坏深度变化不定,使得离子型稀土尾矿堆模型的变形破坏区域二维面积和其速率,以及三维体积和其变化速率存在不同步的现象,二维面积最初变化比三维体积变化的明显,且有些峰值出现的位置不同。