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
水
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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