GPS边坡稳定性自动化监测系统

GPS边坡稳定性自动化监测系统由高精度GPS传感器子系统、数据传输子系统、数据处理和控制子系统及辅助支持系统组成,可实现对边坡(尤其是大范围边坡)敏感区域进行实时监测。系统可将监测数据可自动、实时传输至监控平台,以图表方式显示出各监测点的变形值、变形速度值及变形加速度值,并形成监测数据库。通过设置报警阀值,系统可实现边坡不同变形值时的报警通知预案,为快速、准确地控制边坡变形破坏提供依据。     

安太堡露天煤矿排土场基底黄土力学特性试验研究

为了研究黄土基底排土场破坏机理,对安太堡露天矿排土场基底黄土进行了孔隙压力消散（围压分别为100,200,300和400 kPa）、固结不排水剪（不同围压、三轴或剪切强度）和含水量力学特性试验研究,结果表明：基底黄土孔隙水压力消散度随围压的增大而减小,消散系数随含水量的增大而增大,且呈现低围压脆化破坏现象,土体剪切强度随着含水量的增加而大幅度下降。该试验成果在安太堡矿南排、西排,准格尔黑岱沟矿北排、西排及外排等排土场边坡治理中得到了合理有效地应用,并产生了良好的经济效益和社会效益。     

猫儿沟露天矿外排土场边坡稳定性评价

为分析猫儿沟外排土场边坡稳定情况,基于猫儿沟露天矿现场的实际情况,提出了通过地质勘探、补充勘探及资料整合来确定外排土场边坡工程简化模型。在精确掌握外排土场边坡工程地质条件的情况下,采用有限元软件对外排土场边坡进行了数值模拟,结果表明其主要变形破坏模式为单台阶段高较高导致的坍塌和排土场边坡内部圆弧滑动,稳定计算结果显示其稳定系数满足安全储备系数要求,但不具备进一步增高条件。     

露天煤矿软岩顺倾边坡变形破坏机理及治理措施研究

通过对山西某露天煤矿边坡变形破坏机理及潜在滑坡模式分析,结合现场施工条件确定了削坡减载技术手段为主要治理措施。在工程地质条件研究基础上,建立典型工程地质模型,采用有限元数值模拟方法研究边坡变形破坏机理,运用极限平衡理论进行边坡稳定性计算,确定了对+1 575 m水平以上沿基岩顶板进行削坡减载,治理后边坡变形得到了有效控制,实现了露天煤矿的安全生产。     

弱化后粗粒岩土力学特性及其对边坡稳定性的 影响研究

为探清某露天露天矿边坡长期积水后岩土体抗剪指标弱化情况,分别对砂砾土、泥岩及两者混合样采取了固结不排水剪法进行了松散土岩大三轴剪切试验。试验结果显示:砂砾土剪切强度和内摩擦角由38 kPa和23.2°降低为7.4 kPa和18.8°;泥岩的抗剪强度和内摩擦角由136kPa和27.3°降低为7.8 kPa和20.7°。采用滑坡反分析验证了试验结果的可靠性,并对现状边坡进行了稳定性计算;结果表明,边坡长期受水浸泡及风化影响,其抗剪强度弱化明显,不利于边坡的安全,该结果可为边坡稳定评价及参数优化提供科学依据。     

基于孔隙水压力消散的排土场边坡动态稳定性研究

为克服现有黄土基底排土场稳定性计算方法的局限性及控制技术针对性不强或量化困难的问题,通过基底黄土孔隙水压力消散试验,得到了孔隙水压力及消散度与消散时间之间影响规律;基于极限平衡法和孔隙水压力消散规律,提出了黄土基底排土场动态稳定系数计算方法;基于该算法,对原有静态的黄土基底排土场稳定控制措施进行优化,提出了"分段排土,控制强度,分区推进,调整程序,监测监控,增大容量"动态稳定控制措施。该成果已于同类型排土场中得到良好的应用与推广。     

露天矿高陡边坡软岩蠕变-大变形试验及本构模型北大核心

为探寻露天矿高陡边坡软岩蠕变-大变形规律,开展了软岩常规压缩、峰值前压缩蠕变和峰值后压缩蠕变等试验。试验结果显示:软岩常规应力-应变曲线表现出了明显的弹脆塑性向弹塑性转化的趋势,由于软岩的强度较低,该现象更加明显;软岩蠕应变对围压的敏感度较高,峰值前低围压时弱层软岩的蠕应变由2.5%增大到14.5%,说明软岩在低围压、高应力作用下具有典型的大变形特征;峰值后弱层软岩的蠕应变变化较小,说明其峰值后蠕变特性不稳定;峰值前的黏滞系数受围压的影响大,随着围压的增大,K体与M体的黏滞系数逐渐减小;围压对峰值后的黏滞系数影响较小,但对K体黏滞系数影响的要较M体的大,软岩会由弹性阶段向塑性阶段转化。在试验研究的基础上,建立了软岩BNSS蠕变-大变形本构模型。