排土场作为露天矿山贮存废弃剥离物的工程设施,是一种独特的由人力建造形成的高、大、松散物料堆积体。大型超高排土场建设是我国矿山工程中为减少土地矿业化的重大举措。随着排土场堆置高度增大,排土场内部应力越来越大,使得堆弃物料产生颗粒破碎效应,采用传统的线性强度指标并不能准确反映排土场边坡稳定性。本文以某铁矿大型排土场稳定性为主要研究目标,采用非线性强度指标对排土场进行稳定性分析。（1）通过现场踏勘以及调研,根据排土场已有历史资料对排土场厂区所在地域的水文气象及地形地貌特征进行阐述。对排弃物料进行现场含水率试验、粒径筛分试验、现场大单容试验确定排土物料的含水率、密度以及粒径组成;同时,取一定量的排土物料进行三轴剪切试验,确定排土场物料应力-应变关系及非线性强度指标,为排土场渗透分析以及排土场稳定性分析提供基础。结果表明,排土场散体物料抗剪强度指标在一定围压作用下存在不同程度的削减。（2）针对排土场地基承载力,选用了两种计算方法分析了排土场地基所能承载的最大堆载高度,分析结果显示,排土场地基承载力满足设计堆载要求。（3）根据工程实际,选取对下游有防护对象的1-1剖面、2-2剖面、3-3剖面建立排土场渗流数值模拟分析模型,研究了排土场边坡渗流场的特点。结果表明:在不同降雨条件下,暂态饱和区影响深度不同,边坡坡面特征点体积含水率呈现增大的趋势;等强度降雨条件下,降雨时长是引起边坡渗流场变化的主要因素。（4）在排土场边坡渗流场分析的基础上,采用非线性强度指标对排土场进行稳定性计算分析研究,建立能够反映排土场实际边界条件的计算模型,充分考虑高围压颗粒破碎对边坡稳定性的影响。研究排土场整体安全系数、边坡应力分布规律综合分析正常运行工况、地震工况等条件下的边坡稳定性。对比分析在线性强度指标下排土场边坡的稳定性,从分析结果可以看出:采用线性强度指标计算的安全系数要小于采用非线性计算的安全系数,采用线性指标计算粗粒料边坡可能偏于保守;降雨会导致边坡安全系数降低,且降雨强度越大,安全系数降低的程度越明显。本文在极限平衡法的基础上采用非线性强度指标对排土场高边坡进行稳定性分析,其研究结果对于大型超高排土场的建设提供一定的参考价值。