露天矿边坡稳定总结2


    弹性理:
      次深部构造运动会导致产生新应力状态
      水应力覆岩层重力×侧压应力系数
    构造应力场:重应力
        水应力
        铅直应力
    李四光质力学理
    非洲测:水应力铅直应力26倍
    26素影响
    露天矿存年限
    具体讲应指边坡服务年限
    时间长岩体强度减弱稳定系数
    二边坡形状
      凹形:侧阻力稳定性
      凸性:侧阻力稳定性
      凸性边坡剥离量济合理
    三形荷载:外排土场位置
      推进方(工作线)破坏岩体完整性引起边坡滑落
    总边稳固什尚研究
    3—1 边坡工程质工作程序
    边坡工程工作务:
    1搜集影响边坡稳定性项素
    2分析边坡岩体稳定性:
    —查明岩体中结构面分布岩性变化
    —分析潜滑面
    —建立滑动模式
    二 边坡工程质工作程序:
    三 1区域质背景
    四 2矿区质构造
    五 3露天矿现采场边坡工程质条件
    六 4露天矿终采场边坡工程质条件
    七 5露天矿边坡工程质分区
    三 露天矿边坡阶段工作容
    矿山质勘探报告
    露天矿设计阶段
    投产岩层暴露

    1岩性分布
    2质结构面分布
    3出水点
    4采掘台阶现状
    5工程质分区剖面线
    6岩石力学试验取样点

    3—2 岩体结构面调查
    调查节理岩层面产状密度
    方法:面测量钻孔
    结构面面调查(表31调查容)
    二钻孔定取芯探明深部利结构面
    ()岩芯定 三素:倾倾伏角围岩轴
    线(旋转某基准线)
    第五章 边坡稳定性计算
    51概述
    边坡岩体部分析
    1两种运动
     a相静止:边坡稳定
     b显著变动:滑坡(变动非常复杂)
    2滑坡原
     a驱动滑坡素
    荷载
    震动

    构造应力
    温差应力
    b抗滑力
     岩体强度
    二露天采场边坡
    1高边坡
    2暴露岩层
    3质构造面横交错
    4水文工程质条件复杂
     边坡时监控调整合理边帮角终评价
    三目前研究现状务
    1土体边坡稳定研究解决岩石边坡许问题
    2露天边坡稳定计算务
    a验算已边坡稳定性便决定否采取防护措施作防护设施设计
    b设计露天矿合理边坡角已知开采深度设计济合理安全边坡角
    c边坡技术原理
    Ⅰ界边帮台阶减震爆破
    Ⅱ防排水
    Ⅲ伞檐处理
      理善缓坡滑坡理陡帮安全(例装西露天矿)结合生产工艺   
    3验法选取边帮稳定角
      爆破<40度 金属矿<50度
    4 边坡稳定表示方法




    Fs<1滑坡
    Fs1极限衡
    Fs>1稳定保守起见 11-15数取13
    根边坡服务年限选取值
    四章研究容:
    1确定边坡岩体危险区
    2分析区全部作力
    3求FS
    4判断稳定程度
    52计算基础方法分类
    边坡稳定分析步骤
    1确定滑面
    2分析滑面作力反作力建立衡条件
    二计算方法
    1刚性极限衡法
    ①滑体视刚体
    ②滑体位移剪切破坏
    ③滑体滑面衡条件应滑块斜坡衡原理

    2限元法
    3概率法
    53面滑面计算法
      边坡某倾斜面滑动发生条件:
    1滑面走边坡走行行()度左右
    2滑面出露坡面二者相交坡面
    3滑体两侧裂面侧阻力(略)
    边坡确定滑面垂直裂隙
    ()数学分析法
      设:1岩石透水垂直裂隙渗入流滑面坡面逸出水压强呈线性分布
      2滑体重力W水压UV均通滑体重心产生力矩滑体转动滑体稳定条件:







    断裂出露坡顶时:





    断裂出露坡面时:


    边坡稳定程度稳定系数表示抗滑力滑动力:



    C0
    (二)矢量法
       力边形封闭衡状态
       步骤:
     1绘铅直重力矢W例选
     2接W首绘V矢W方垂直
     3接V首绘U矢铅直方成β角
     4接U首绘反力矢N铅直方U
     5求封闭力矢S方行滑面指滑动方相反
       W尾绘线行滑面N矢相垂交便求衡抗力S
    抗力中摩擦阻力
      接U绘拐角φS线截取便
     
    稳定系数:

     二边坡确定滑面危险滑面位置分析求
    1滑面界倾角(计UV)
    衡方程:











    令:







    解:
    (危险滑面倾角)(排土台阶土边坡锡盟区)
    α<45度圆弧滑坡
    坡角较时面滑面
    2 直立边坡界高度:







    边坡垂直时α90度


    带入整理:
    应公式:

    教材中:


    方法二:

    5-7式 代入式:

    垂直边坡时α90°:

    α90°代入5-7式:
    绘制曲线图5-6:
    说明:
    1垂直边坡高度式值时岩体重力足
    边坡产生剪切破坏滑坡
    2式值时处弹性应力状态发生剪切位移
    3意边坡滑动时剪切面仅距坡顶定深度 方产生岩层成弹性层破坏呈拉断
     抗拉强度抗剪强度
    4边坡体某局部开始达塑性变形远未形成滑坡前坡顶处便首先出现
    垂直张裂隙称作滑坡前兆特征预报发生滑坡
    存极限高度相应弱面倾角:

    C0时张性断裂时岩石坚硬:
    极限衡


    说明:C 趋0 时滑面较陡坡面切割滑面摩擦角滑面倾角时
    : 产生滑坡坡面坡角关(α>β时言)时增加边坡稳定性减少坡高削坡益滑面削掉机械加固煤矿见种例子
    三边坡确定拉张裂缝危险位置分析求
    1滑体稳定系数



    带入式






    2拉张裂缝界高度
       解Fs极限值(化)
       考虑水素般采减弱系数法处理分步微分法
    设:



    求Fs极值设 分步微分法:令
    知:








    令:










    3滑体界顶宽
       图中求:




    代入式:







    四实例分析
    1条件:已知某矿坡高382m坡角42度断层倾角70度(弱面)宽度5m 求解①:Fs②:坡角
    岩体力学性质:
      闪长岩:
       γ27KNm3
        c500-1000KPa
       φ40度
      断层c'0-30KPa
       φ'18度
    2滑动模式
       分析确定面滑动
     3稳定性计算:
















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