露天矿边坡稳定性分析评价方法比较研究

针对26个试验样本边坡实例,选取重度、内聚力、内摩擦角、边坡角、边坡高度、孔隙水压力比等6个滑坡影响因素作为滑坡因子,应用模糊综合评判法和逻辑回归模型评价,分析4个预测样本边坡的稳定性,对比预测样本的边坡稳定性等级和滑坡概率。结果表明,逻辑回归模型精度高于模糊综合评判且客观性强,但需要较多的统计数据,实际应用中需根据边坡具体情况合理选择。     

拉拉铜矿多岩层最终边坡稳定性数值模拟

利用ANSYS有限元软件,基于强度折减原理,建立包含弹性及弹塑性两种本构的多岩层模型,对拉拉铜矿露天采场高边坡稳定性进行模拟分析,并给出边坡发生塑性破坏的过程。以塑性区从坡脚到坡顶贯通作为边坡破坏的标志,以《滑坡防治工程勘查规范》对边坡稳定安全系数划分的规定,判断在模拟得出的安全系数下边坡是否处于稳定状态。模拟分析表明,在不考虑节理裂隙和爆破振动等因素的影响下,拉拉铜矿原设计27°边坡角安全系数≥1.40,有足够的稳定性,当边坡角扩大到38°时,其安全系数仍可达到1.15,处于安全稳定状态。     

某露天铁矿采场边坡优化设计可靠度分析

根据某露天铁矿采场地质条件和开采形成的边坡形态,共选择4个典型剖面,设计了6个边坡角优化方案。采用Morgenstern-Price法计算边坡安全系数,所得安全系数均大于1.0,但极限平衡法未考虑岩土体参数的空间变异性,无法全面反应边坡的安全性。鉴于可靠性分析方法的优越性,采用蒙特卡洛模拟法进行随机模拟试验,分析各边坡设计方案所得平均安全系数与上述极限平衡法求得的安全系数相接近,但破坏概率均在可接受的破坏概率阈值之下,可靠性指标均大于可接受的可靠性指标最小值,满足工程稳定性要求。     

基于正交实验法的坡体安全系数影响因素分析

为研究黄土沟壑区坡体稳定性影响因素,结合边坡安全系数,应用正交实验法,得到影响因素影响程度排序:坡体角度>坡高>内摩擦角>内聚力>土体容重,结果表明坡体角度是黄土沟壑区坡体稳定性最主要的影响因素。基于数值模拟结果,通过回归分析拟合给出黄土沟壑区边坡安全系数与影响因素的综合函数表达式,通过实例予以验证,结果表明函数表达式具有较高可信度,为类似地质条件下坡体滑移、滑坡等地质灾害预测和边坡临界滑裂面预测提供一定参考。     

露天矿地表松散层边坡角寻优模型研究

露天矿地表松散层边坡角的确定是露天矿开采设计的基础研究工作,为矿山开采提供有效的安全保障。通过采用边坡极限平衡分析与回归正交试验相结合的方法,建立包括松散层厚度、粘结力、内摩擦角、边坡角和容重五个主要影响因素与边坡稳定性之间的回归模型,得出各影响因素及其交互作用对边坡稳定性的影响规律。通过回归模型的显著性、失拟性检验,对比相同参数条件下的回归模型与数值模拟计算值,结果表明:回归模型显著,拟合度高,计算结果具有较高的可信度。在此基础上,通过反解回归模型,得出任意许用安全系数下的地表松散层边坡角寻优模型。该模型通用性强,为露天矿边坡角寻优提供了一种新的方法。     

断层区域露天边坡稳定性评价及优化设计研究

鄂尔多斯某露天矿西部端帮受棋盘井断层影响,出现了地表裂隙及滑坡现象,通过调查分析该露天矿西部端帮边坡情况,建立剖面数值模型,采用有限差分法进行边坡变形破坏机理分析,对于西部边坡进行边坡稳定性评价,并提出最优边坡治理方案,保障安全生产。结果表明,通过极限平衡分析,计算边坡现状最小安全系数为1.403,边坡安全系数大于1.2,剥挖现状满足安全生产要求;设计4种边坡参数优化方案,边坡稳定性计算安全系数分别为1.308、1.266、1.166和1.133,方案1和方案2边坡安全系数大于1.2,均满足安全要求;方案2既能保证边坡安全,又能实现资源采出率最大,建议前期采用方案1、后期再采用方案2继续剥采。     

局部高陡边坡对排土场整体稳定性的响应规律

采用现场调查和数值分析相结合的方法,基于简化Bishop法极限平衡理论,对排土场4个边坡剖面分别考虑正常、暴雨和特殊3种工况,共进行24次边坡静力和地震动力稳定性计算分析,并以安全系数表征。根据排土场安全度,分3种计算工况提出了稳定性分级标准,在此基础上预测了临界安全系数值对应的总边坡角。结果表明:局部高陡边坡对边坡整体稳定性的影响主要发生在暴雨和特殊工况下,正常工况时影响不大;数值计算得出的最危险滑动面均发生在过高和过陡的局部台阶位置,与现场勘查结果吻合;当前边坡总坡角每上升2°,安全系数平均降低了一个等级。     

基于正交改进和Geo-slope边坡稳定性因素敏感性分析

通过极限平衡法确定边坡安全系数,进而分析其稳定性影响因素,对确定的因素进行5因素4水平正交试验,以安全系数作为评定指标,采用极差法并对该方法进行二次改进,分别得到改进前、后的各因素对边坡的影响程度。最后,结合三山岛仓上露天坑尾矿库边坡工程实例,考虑边坡高度、岩石重度、黏聚力、内摩擦角、结构面倾角等影响因素,结合Geo-slope和控制变量法,模拟边坡的稳定性,得到边坡安全系数对各种因素的敏感度,进而验证正交试验中采用二次改进的可行性,为日后边坡安全施工和评定提供借鉴。     

某露天煤矿粉质黏土边坡稳定性分析及治理

某露天煤矿首采区剥离工作开始至今,已经先后发生多次比较大规模的与粉质黏土有关的塌方(滑坡)事故,通过对边坡现场工程地质勘察,结合室内岩石力学实验,得到了土力学参数建议值。根据勘察钻孔的分布,合理分区,选取典型剖面,运用极限平衡分析方法分析各剖面的稳定性,得到各剖面的安全系数,并将采区划分稳定区、基本稳定区、不稳定区。针对边坡进行稳定性分析结果,结合粉质黏土特性,提出经济、合理、安全的粉质黏土边坡治理方案。     

某露天煤矿粉质粘土边坡稳定性分析及治理

某露天煤矿首采区剥离工作开始至今,已经先后发生多次比较大规模的与粉质粘土有关的塌方(滑坡)事故,通过对边坡现场工程地质勘察,结合室内岩石力学实验,得到了土力学参数建议值。根据勘察钻孔的分布,合理分区,选取典型剖面,运用极限平衡分析方法分析各剖面的稳定性,得到各剖面的安全系数,并将采区划分稳定区、基本稳定区、不稳定区。针对边坡进行稳定性分析结果,结合粉质粘土特性,提出经济、合理、安全的粉质粘土边坡治理方案。     

不同坡面形态滑坡的稳定性分析

为了研究坡面形态对滑坡稳定性的影响,设计3种坡度、2种坡高共6组试验,对不同坡面形态的滑坡进行了物理模拟试验,通过抬升试验模型槽模拟滑坡失稳破坏的过程,记录破坏过程和破坏时的临界破坏角度,分析了不同坡型滑坡的稳定性和破坏情况。试验结果表明,相同坡度、相同坡高的情况下,凸坡所需抬升角度最低,其稳定性最差,凹坡最高,其稳定性最好,且凸坡破坏时更易发生分级启动。从滑坡表面角度和滑体重量进行理论分析,对试验结果进行解释。采用稳定性计算获得不同坡度下不同坡面形态滑坡的稳定性系数,结果为凸坡稳定性系数最低,凹坡稳定性系数最高,计算结果与试验结果相同,由此可得在坡度、坡高、纵曲率均相同的条件下,凸坡稳定性最差,直线型坡次之,凹坡稳定性最好。     

考虑地下水作用的土坡稳定性极限分析

基于土质边坡的转动破坏机制,考虑地下水对边坡稳定性的影响。利用裘布依公式定义地下水的浸润线,采用塑性极限分析上限法得到均质土坡考虑地下水时的安全系数。通过与数值极限分析法和极限平衡法的对比,验证该方法的有效性。经过大量计算绘制了一系列稳定图用于评价考虑地下水作用的土坡安全性,并且利用一个算例演示稳定图的使用方法。结果表明,土坡的安全系数随着地下水位的升高而降低,然而,低水位对于较陡边坡的稳定性没有影响。     

基于混合交叉赋权—可拓理论的边坡稳定性分析

随着开采深度的增加,露天矿山边坡的稳定性逐渐降低,对矿山安全造成严重影响.对此,目前尚无准确的评价方法.以边坡岩层内聚力、岩石内摩擦角、大气年降水量、边坡坡高、坡角等五个影响因素为评价指标,采用变异系数法(C V)、G1法、乘法组合、混合交叉组合四种方法确定权重,而后引入物元可拓法,对国内外具有代表性的13类露天矿山边...     

基于ABAQUS的坡地边坡稳定性影响因素敏感性分析

为研究边坡体物理、力学参数对边坡稳定性的影响。结合某边坡工程实例,选取弹性模量、黏聚力、内摩擦角、重度、泊松比5个典型影响因素进行分析,通过SPSS数据分析软件设计正交实验,获得影响因素不同水平组合的实验组,运用大型通用有限元软件ABAQUS建立边坡模型,采用强度折减法进行数值模拟计算,获取边坡安全系数。将安全系数作为边坡稳定性评判标准,对实验结果进行极差分析,并将极差分析结果确定的因素敏感性与层次分析法确定的影响因素权重大小进行比较,最终得出2种分析方法计算得出的各因素敏感性大小基本一致。结果表明:同一边坡在工况相同时,黏聚力对边坡稳定性的影响最大,其次是内摩擦角,重度与泊松比次之,弹性模量的影响最小。     

AHP-Critic法正态云模型在边坡稳定性评价中的应用

针对露天矿山边坡稳定性评价中的随机性和模糊性问题,提出了一种基于AHP-Critic法的正态云模型边坡稳定性分析方法。首先,选取容重γ、黏聚力c、内摩擦角φ、坡高H和坡角α这五种具有代表性的边坡稳定性评价指标,然后基于AHP法和Critic法确定指标主客观权重,再采用乘法合成归一化方法求出综合权重;并结合正态云模型理论,确定边坡稳定性等级;最后,将该模型运用于云南某石灰岩矿山,且与强度折减法和极限平衡法计算结果进行对比验证。结果表明,该方法可行且预测结果准确,可为类似矿山边坡稳定性分析提供一种新的评价方法。     

基于综合物探的露天矿高边坡滑坡风险评估

露天矿岩石质高边坡滑坡对露天矿的安全生产带来巨大威胁,并严重影响矿山经济效益。对于已经发生滑坡的矿山,为了避免类似事故发生,应对全矿进行滑坡危险性评估。研究了白云鄂博主东矿C区滑体滑坡机理,对主东矿所有未滑坡也未加固的区域进行了以地震法、地质雷达法和高密度电法为主的综合物探。在综合物探结果基础上,选定含水率、断层组合模式等5个影响边坡稳定性的指标。对这5个因素通过两两比较构建了判断矩阵,通过对判断矩阵进行变换,获取了这些因素的权重矩阵。根据经验和参数敏感性分析,对这些指标设定危险性大、中和小3个等级的评语集并计算出了每个因素对评语的隶属度。以某断面为例,构造灰色模糊矩阵和权重矩阵,进行了灰色综合模糊评判,判定了该断面的滑坡危险等级。     

甲基卡锂辉石矿露天边坡稳定性研究

针对康定甲基卡锂辉石矿东南西北4个方位形成的高度不等的露天边坡的安全稳定问题，在开展现场工程地质调查、对边坡工程地质进行岩组划分、分区和对各个分区的破坏模式进行总结的基础上，采用极限平衡分析方法、二维有限元数值模拟分析以及强度折减法对设计情况下露天边坡稳定性进行分析。通过对2个分析剖面、3个边坡稳定性分区在3种工况下边坡稳定性的极限平衡分析得出，边坡整体安全系数均大于许用安全系数1.20、1.15和1.10，并运用二维有限元数值模拟分析得出，强度折减法计算的安全系数与极限平衡分析法的结果相近，边坡的滑动模式与极限平衡分析采用的边坡滑动模式一致，证明极限平衡分析的结果具有可靠性。最后得出在现有设计情况下甲基卡锂辉石矿露天采场最终境界边坡整体是稳定的，现有台阶坡角较为合理。     

基于加权信息法的大孤山露天矿滑坡风险分析

大孤山露天矿现已进入深部开采阶段,伴随着露天矿坑的开采,一些不利于边坡稳定的因素大大增加了矿山发生边坡失稳的可能性,严重影响了矿山生产和人员安全。为此项目基于GIS（地理信息系统）独特的地形分析能力和矿山地质报告、开采最终境界等地质资料,对矿山进行坡度、坡向、高程、岩性、坡形、断层6个评价因子提取。利用层次分析法和信息量法进行评价因子统计计算并赋予各评价因子相应权重,再利用GIS软件进行栅格图的绘制。基于GIS软件的栅格地图代数运算功能将上述因子所对应的栅格图进行加权计算,得到边坡安全隐患程度的风险云图。将风险图进行栅格重分级,分为高风险区、次高风险区、中风险区、次中风险区、低风险区,得到最终矿坑滑坡风险分级图。经风险图显示,大孤山露天矿坑高风险区域占比7%,均集中在西北帮边坡。因此有必要结合工程实际对高风险处边坡进行边坡治理,从而达到预防灾害的目的。     

云南某露天矿山边坡稳定性影响因素敏感性分析

边坡稳定性对于露天矿山工程十分重要。为深入研究云南某矿山边坡稳定性影响因素敏感性,根据现场勘探、岩石力学室内试验等工作准确地确定出了对该矿山边坡稳定性影响最大的四个因素,然后通过正交试验设计试验组,而后基于强度折减法计算边坡安全系数,最终先后运用极差分析法以及方差分析法对实验结果进行了对比分析以及验证,充分保证了分析的全面性和准确性。最终结果表明：四种因素均对该矿山边坡具有显著影响,该矿山边坡稳定性影响因素敏感性由大到小的排序为黏聚力＞水平地震加速度＞内摩擦角＞最终边坡角;极差分析与方差分析所得敏感性大小顺序一致,可做相互校核;本研究可为相似露天矿山边坡设计、加固工作提供一定的参考依据。     

露天铁矿边坡稳定性分析方法

采用模糊测度方法、有限元法及Bishop法对露天矿节理化边坡的稳定性进行了探讨, 分析了在地下水影响下边坡稳定性随坡角及坡高的变化规律。研究结果表明, 坡角达到45°时, 最大失稳模糊概率为0.108 8, 有限元法和简化Bishop法计算的安全系数分别为1.004 0和1.036 0。在保证合理坡角的前提下, 坡高对边坡稳定性的影响是有限的。本文提出的综合分析方法可为今后露天采场的合理坡度以及合理矿山境界的确定提供一定参考依据。