露天礦邊坡穩(wěn)定總結(jié)2

1、據(jù)彈性理論:每次大的深部構(gòu)造運動都會導(dǎo)致產(chǎn)生新的應(yīng)力狀態(tài) 水平應(yīng)力=上覆巖層重力X則壓應(yīng)力系數(shù) 構(gòu)造應(yīng)力場內(nèi)：自重應(yīng)力水平應(yīng)力鉛直應(yīng)力 李四光地質(zhì)力學(xué)理論 非洲測得：水平應(yīng)力是鉛直應(yīng)力的 2.6倍 2.6其他因素影響一、露天礦存在年限 具體講應(yīng)指邊坡服務(wù)年限時間長，巖體強度減弱大，穩(wěn)定系數(shù)大些二、邊坡形狀凹形：側(cè)向阻力大，穩(wěn)定性好凸性：側(cè)向阻力小，穩(wěn)定性不好但凸性邊坡剝離量最小，經(jīng)濟合理三、地形荷載：外排土場就近位置推進方向（工作線）破壞巖體完整性，引起邊坡滑落 總之，因為邊穩(wěn)固什么很多，尚待研究。31邊坡工程地質(zhì)工作程序一、邊坡工程工作主要任務(wù)：1、搜集影響邊坡穩(wěn)定性的各項因素；2、分析邊坡

2、巖體的穩(wěn)定性：查明巖體中結(jié)構(gòu)面分布及巖性變化；分析潛在滑面； 建立滑動模式。二、邊坡工程地質(zhì)工作程序：三、1、區(qū)域地質(zhì)背景；四、2、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造；五、3、露天礦現(xiàn)采場邊坡工程地質(zhì)條件；六、4、露天礦最終采場邊坡工程地質(zhì)條件；七、5、露天礦邊坡工程地質(zhì)分區(qū)。三、露天礦邊坡各階段的工作內(nèi)容-礦山地質(zhì)勘探報告；-露天礦設(shè)計階段；-投產(chǎn)以后巖層暴露。1、巖性分布；2、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面分布3、出水點；4、采掘臺階現(xiàn)狀；5、工程地質(zhì)分區(qū)及剖面線； &巖石力學(xué)試驗取樣地點32巖體結(jié)構(gòu)面的調(diào)查精心整理主要調(diào)查節(jié)理、巖層面產(chǎn)狀、密度。方法：地面測量；鉆孔。一、結(jié)構(gòu)面地面調(diào)查（表3-1為調(diào)查內(nèi)容）二、鉆孔定向取

3、芯，主要是探明深部的不利結(jié)構(gòu)面。（一）巖芯定向三個要素：傾向、傾伏角、圍巖軸 線（旋轉(zhuǎn)的某一基準線）。第五章邊坡穩(wěn)定性計算5.1概述一、邊坡巖體內(nèi)部分析1、有兩種運動a、相對靜止：邊坡穩(wěn)定b、顯著變動：滑坡（變動非常復(fù)雜）2、滑坡原因a驅(qū)動滑坡因素荷載震動水構(gòu)造應(yīng)力溫差應(yīng)力b、抗滑能力巖體強度二、露天采場邊坡1、高大邊坡2、暴露巖層多3、地質(zhì)構(gòu)造面縱橫交錯4、水文及工程地質(zhì)條件復(fù)雜因此，邊坡隨時監(jiān)控調(diào)整，合理的邊幫角只能最終評價。三、目前研究現(xiàn)狀及任務(wù)1、土體邊坡穩(wěn)定研究，解決巖石邊坡有許多問題2、露天邊坡穩(wěn)定計算任務(wù)a驗算已有邊坡的穩(wěn)定性，以便決定是否采取防護措施，并作為防護設(shè)施設(shè)計的依據(jù)。

4、b、設(shè)計露天礦合理邊坡角，在已知開采深度，設(shè)計既經(jīng)濟合理又安全的邊坡角。c、邊坡的技術(shù)原理I、到界邊幫臺階的減震爆破U、防排水川、傘檐處理管理不善，緩坡可能滑坡，管理好陡幫也可能安全（例如平裝西露天礦）結(jié)合生產(chǎn)工藝3、經(jīng)驗法選取邊幫穩(wěn)定角爆破<40度金屬礦<50度4、邊坡穩(wěn)定表示方法當Fs<1，滑坡當Fs=1,極限平衡Fs _ F抗滑當Fs>1,穩(wěn)定。保守起見：=1.1 1.5F!多數(shù)取1.3。根據(jù)邊坡服務(wù)年限選取不同值四、本章研究內(nèi)容：1、確定邊坡巖體內(nèi)最危險區(qū)2、分析區(qū)內(nèi)的全部作用力精心整理3、求 FS4、判斷穩(wěn)定程度5.2計算基礎(chǔ)及方法分類一、邊坡穩(wěn)定分析2步驟（

5、Z/H）2cot ' （cot ：cot: -1）1、確定滑面2、分析滑面上的作用力及反作用力，建立平衡條件二、計算方法CA （W cos U V sin | Jtan :1、剛性極限平衡法WsinV 、將滑體視為剛體 、滑體的位移是剪切破壞 、滑體在滑面上的平衡條件，應(yīng)用滑塊在斜坡上的平衡原理2、有限元法3、概率法5.3平面滑面計算法邊坡沿某一傾斜面滑動，發(fā)生在以下條件：1、滑面走向與邊坡走向平行或近于平行（）度左右2、滑面出露在坡面上，二者相交在坡面上3、滑體兩側(cè)有裂面，側(cè)阻力?。裕?一、邊坡內(nèi)有確定的滑面及垂直裂隙（一）、數(shù)學(xué)分析法 F =N tan ；：cos卜S A*C=W

6、 cos'tan亠sin戸設(shè)：1、巖石不透水，垂直裂隙滲入，流經(jīng)滑面自坡面逸出，水的壓強呈N性分2、滑體重力WFs水及CV均通過滑體重心不產(chǎn)生力矩，滑體無轉(zhuǎn)動，則滑體穩(wěn)定條件為: 當斷裂出露在坡頂時：g當斷裂出露在坡面時：邊坡的穩(wěn)定程度，以穩(wěn)定系數(shù)表示，抗滑力與滑動力之比：C=0（二）矢量法Wsin:力多邊形封閉為平衡狀態(tài)J 步驟：2si n：sin：1、繪鉛直重力矢 W，比例自選2、接W之首繪V矢，與W方向垂直3、接V之首繪U矢，與鉛直方向成B角4、接U之首繪反力矢N,與鉛直方向與U同5、求封閉力矢S，其方向平行滑面，指向與滑動方向相反。自W之尾繪線,s使其平行滑面 抗力中摩擦阻力H

7、sin : cos接U繪拐角©，在S線上截取便是 穩(wěn)定系數(shù)：二、邊坡內(nèi)無確定的滑面，最危險滑面位置可分析求得1、滑面臨界傾角3 （不計U、V） 平衡方程： 又由于：故：或：令：最后解得：，并與 N矢相垂交，便是所求平衡抗力So（最危險滑面傾角）（排土臺階，土邊坡，錫盟地區(qū)）精心整理a <45度多為圓弧滑坡， 坡角較大時，多為平面滑面2、直立邊坡的臨界高度：H _Zc H當邊坡垂直時，a =90度' bctantan-所以：'帶入整理后得：Wsin |.；90 二CA Wcos|.；90tan應(yīng)用公式： 教材中：W = H cot埠H 一 H （1 - ccR 二

8、 tan -）萬法一：Wsin ： :WcostonC（H -Zncsc：5-7式將代入上式可得：對于垂直邊坡時，a=90°:把a =90弋入5 -7式： 以上繪制曲線圖Wc-6tanC（H -Z）csc： 說明：WsZ1、垂直邊坡的高度大于上式值時，巖體自重力足，以使邊坡產(chǎn)生剪切破壞，2滑坡。2、小于上式值時，處于彈性應(yīng)力狀態(tài)，不發(fā)生剪切位移。3、任意邊坡滑動時，剪切面僅在距坡頂一定的深度即以下方能產(chǎn)生，以上巖層成為彈性層，它的破壞呈拉斷。cot 二二1 VOS：二 sintan= sinJ -cos :-抗拉強度小于抗剪強度sin 一1 s2 _1金廠：4、當邊坡體內(nèi)某局部開始達

9、到塑性變形，而遠未形成滑坡之前,2坡頂處便首先出現(xiàn)一 垂直張裂隙，往往稱作為滑坡的前兆特征，用來預(yù)報即將發(fā)生滑坡c°tP-cotagnP 存在最小的極限高度，相對應(yīng)的弱面傾角為：當C=0時，張性斷裂時，巖石堅硬：極限平衡說明：當C趨于0時，滑面被較陡的坡面切割，而沿滑面的摩擦角又小于滑面傾角時， 即：，貝U可能產(chǎn) 削坡是無益的,三、邊坡內(nèi)無確定的拉張裂縫，其最危險的位置可分析求得1、滑體穩(wěn)定系數(shù)將帶入上式2、拉張裂縫的臨界高度解Fs的極限值（最小化）不考慮水的因素，一般采用減弱系數(shù)法處理，分步微分法設(shè)：求Fs極值，設(shè)，用分步微分法：令 又知：抗滑力下滑力亠,審，坡面和坡角無關(guān)（在 a >時而言） 只有沿滑面削掉或機械加固，煤礦多見此種例子。，此時為增加邊坡穩(wěn)定性，減少坡高和垂 直 邊 坡 極 限 高0。圓 弧 滑 面平面滑面90°B令：得：3、滑體臨界頂寬從圖中求：Ry代入上式：-四、實例分析1、條件：已知某礦坡高382m,坡角42度，斷層傾角70度（弱面） 坡角90= 45''2,寬度5m,求解：Fs,:精心整理巖體力學(xué)性質(zhì):閃長巖：丫 =2