研山铁矿风化岩体边坡稳定性分析及综合加固

为了治理研山铁矿东帮N26线风化岩体边坡的滑坡区域,通过识别地质灾害体特征及滑坡诱发因素,发现第四系、强风化黑云变粒岩及白云母片岩等低强度、强风化层位失稳破坏是诱发滑坡的主要因素,边坡结构面与边坡倾向一致、河水涌入、爆破震动、人工开挖等加剧了灾害发生。通过边坡稳定安全系数验算,发现治理前边坡安全系数无法满足安全要求,治理后滑坡区域抗滑安全系数需达1. 22。在此基础上,提出以锚索格构梁为核心,采用危岩清理、边坡内部放水孔和地表截排水沟等措施的边坡综合加固技术。现场治理结果表明,治理15个月后,预应力锚索的锚固体强度损失小于14%,岩质边坡抗滑安全系数为1. 264,边坡岩体内部基本无积水,风化岩体区域的滑坡得到有效治理。     

利用slide软件分析地下水对露天边坡稳定性的影响

在详细分析矿山露天边坡水文地质条件和岩石力学试验数据的基础上,开展了疏干前后的边坡稳定性分析计算,结果表明:矿山露天边坡在含水状态下处于滑坡状态,浅部滑动破坏的可能性很大;疏干后矿山露天边坡稳定安全系数K提高了63.9%,达到1.454,满足露天矿边坡强度储备系数要求。     

基于综合安全系数的强度折减法的改进

在边坡失稳破坏过程中,黏聚力c和摩擦角所起的作用是不相同的,边坡双安全系数虽然体现了c和安全储备的不同,但其强度参数折减过程具有盲目性,并且在衡量边坡稳定性方面缺乏统一的标准。根据Mohr-Coulomb屈服准则,基于强度储备原理,提出综合安全系数;对土的软化过程进行推导,得到c和折减系数之间的关系;利用FLAC^3D中的fish语言编写自定义非等比强度折减程序,分析了不同强度参数折减比下边坡的稳定性。研究表明：①提出的综合安全系数消除了双安全系数在评价边坡稳定性方面的不确定性;②在黏土边坡失稳破坏过程中,黏聚力c所起的作用大于摩擦角;③改进的强度折减法克服了传统强度折减法无法考虑滑动面土体劣化过程等问题。     

近北庄铁矿采空区影响下露天边坡稳定性分析

针对近北庄铁矿露天采场边坡不同程度的变形开裂破坏、地表沉降等失稳现象,在实地勘察基础上,考虑到地下采空区等相关因素影响,应用不平衡推力法计算及有限元法对露天边坡进行数值模拟,通过分析应力场与变形场的分布对边坡变形特征展开研究,结果显示,主要由地下采空区顶板塌陷变形导致坡体不断沉降、滑塌,引发坡体整体失稳。坡体安全系数低于其安全储备系数1.10,有滑坡可能性。     

别斯库都克露天煤矿边坡破坏特征与稳定性分析

针对别斯库都克露天煤矿西帮和南帮设计的倾斜边坡破坏问题,开展了顺倾边坡破坏机理研究,分析矿区可能存在的破坏特征,通过数值模拟和稳定性数值计算,确定了矿区变形特征和边坡稳定性。结果表明:西帮区域滑坡特征为沿煤层底板弱层与火烧岩内部滑动,南帮区域滑坡特征为顺倾边坡溃屈破坏或沿着结构面发生失稳;同时,两区域边坡稳定性均不满足安全储备1.10的要求;从而建议西帮火烧煤区域沿露头煤开采,南帮区域破底帮开采。     

RFPA2D在内排土场边坡稳定性分析中的应用

利用东北大学岩石破裂与失稳中心开发的岩石破裂过程分析系统RFPA2D,对宝日希勒露天煤矿内排土场的边坡稳定性进行数值模拟分析,直观地得到了坡体的滑移破坏面,采用强度折减法模拟了岩体变形、破坏,直到边坡岩体发生滑坡的整个过程。算例的模拟分析证明RFPA2D能够较为准确地预测边坡潜在破坏面的形状与位置及相应的稳定安全系数,对于复杂的边坡稳定性分析是非常实用的。     

岩质边坡稳定性分析

应用极限平衡法,对首钢水厂铁矿边坡的代表性剖面及优化方案的各剖面进行稳定性分析,分别得到了各种情况下各剖面的整体和局部最小安全系数,并得到以下结论：按照原设计境界开采,边坡最小安全系数在震动情况下小于1.20,低于规范值,安全储备不足,边坡处于不稳定状态,需对其剖面进行相应调整与优化。优化调整后稳定性增强,边坡达到允许安全系数要求,边坡安全储备充足。在此基础上,应用强度折减法进行数值模拟,初始状态下塑性区分布较浅;参数调整优化之后,塑性区分布向坡底延伸,边坡破坏方式可能由局部转变成整体,边坡可能发生整体性破坏。计算结果显示,滑动面与极限平衡法相近,验证了结果的合理性。     

露天采场多台阶滑坡机理与治理方案研究

为了研究露天采场边坡多台阶滑坡产生的机理,以某露天采场滑坡为研究背景,分析了滑坡产生原因、边坡破坏类型及产生机理,并通过数值模拟方法开展滑坡体稳定性分析.依据机理研究结果与相关规范,制定了滑坡治理方案.研究结果表明:采场滑坡主要由坡体岩石破碎、坡面角较陡、节理构造发育、坡体顶部排水不畅等多种原因造成;边坡破坏类型为垮塌 推移式滑坡破坏,是由于上部第一个台阶垮塌导致下部第二个台阶到第四个台阶滑移产生滑坡;数值模拟结果显示,滑坡体的安全系数小于许用安全系数,滑坡体处于不稳定状态;采用削坡减载治理方案,可以消除滑坡体的安全隐患.研究结果为矿山边坡滑坡治理设计与施工提供了依据,并取得良好效果.     

降雨入渗对砂质边坡变形和稳定性的影响

基于砂质边坡的数值仿真模型,研究了降雨入渗对边坡稳定性和变形的影响规律。研究发现:边坡安全系数随着降雨持续时间和强度的增大呈现降低的趋势,随着边坡角度、高度的增加而减小,随着内摩擦角、黏聚力的增加而增大;而边坡高度和坡角对边坡滑动深度影响较小;土体内摩擦角大的边坡容易发生浅层滑坡,黏聚力大的边坡容易发生深层滑坡。随着降雨持时的增加,在边坡坡脚位置水平位移产生突变,为边坡最容易剪切滑出位置。抗滑桩的抗剪承载力越大边坡安全系数就越大,但承载力大的抗滑桩会加深滑裂面的位置;抗滑桩在加固位置位于边坡中下部时的安全系数比设置在上部时增加2%~5%。因此,在不改变危险滑裂面的情况下,合理设计抗滑桩强度可以提高边坡安全系数。     

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。     

南美洲某铜矿排土场边坡稳定性研究

为保证排土场安全生产,以南美某铜矿排土场边坡为例,应用极限平衡法模拟现状排土场边坡在降雨入渗前后以及地震工况下安全系数、渗流场变化规律,结果表明,在降雨入渗之前,排土场安全系数高于规范值,边坡处于稳定状态;降雨入渗之后,边坡体积含水率增加,土体发生软化,强度参数降低,边坡沿软弱层面发生滑动破坏,造成边坡失稳;在地震工况下,安全系数下降明显。在其基础上,利用MIDAS软件建立排土场边坡三维数值模型,并利用有限元法进行数值模拟,结果表明,排土场最易发生屈服的区域为坡角基底处,其物理力学指标较低,底部土体先发生屈服破坏,之后带动上部台阶边坡发生破坏,排土场破坏模式主要以深层滑动为主。2种计算方法结果得出边坡破坏模式不同,边坡发生破坏的趋势相近,体现了2种计算方法的合理性。     

南美洲某铜矿排土场边坡稳定性研究#br#

为保证排土场安全生产,以南美某铜矿排土场边坡为例,应用极限平衡法模拟现状排土场边坡在降雨入渗前后以及地震工况下安全系数、渗流场变化规律,结果表明,在降雨入渗之前,排土场安全系数高于规范值,边坡处于稳定状态;降雨入渗之后,边坡体积含水率增加,土体发生软化,强度参数降低,边坡沿软弱层面发生滑动破坏,造成边坡失稳;在地震工况下,安全系数下降明显。在其基础上,利用MIDAS软件建立排土场边坡三维数值模型,并利用有限元法进行数值模拟,结果表明,排土场最易发生屈服的区域为坡角基底处,其物理力学指标较低,底部土体先发生屈服破坏,之后带动上部台阶边坡发生破坏,排土场破坏模式主要以深层滑动为主。2种计算方法结果得出边坡破坏模式不同,边坡发生破坏的趋势相近,体现了2种计算方法的合理性。     

某露天煤矿抛掷爆破及煤层开挖对边坡稳定性的影响

某露天煤矿抛掷爆破及开挖过程中的高台阶、大坡角严重威胁了台阶上下方人员和设备安全。对此,分别采用极限平衡法和数值模拟法对爆破振动、煤层开挖影响下的边坡稳定性进行了分析。研究表明:边坡在爆破振动、开挖影响下所选边坡剖面位置的安全系数基本小于储备安全系数,边坡稳定性较差,在外界多种因素的综合影响下可能发生滑坡破坏。分析结果可为该矿高台阶边坡稳定性监测分析与防护提供参考。     

露天矿滑坡分析与治理方案研究

针对黑龙江争光岩露天金矿边坡出现不同程度破坏的状况,从地质构造、岩体质量、降雨、边坡坡面与岩体层面空间关系等方面对边坡滑坡进行分析,并提出了对504 m标高以上台阶滑动的松散土体采用HDPE防渗膜护坡;对492～504 m标高段发生的顺层滑坡以及楔形体滑坡,采用长锚索加固的方案。采用数值模拟软件FLAC^3D对长锚索加固后的边坡进行模拟计算,分析长锚索加固后的边坡稳定性,并基于强度折减法原理求出边坡安全系数为1.5,且加固后边坡的最大位移仅为4.3 mm。研究结果表明,采用HDPE防渗膜护坡和长锚索支护的分层治理方法对争光岩露天矿东部失稳边坡进行加固治理,效果良好,可为类似露天矿山边坡滑坡的治理提供参考。     

地震作用下排土场稳定性研究

为了探究地震作用对矿山排土场稳定性的影响,以南山矿业公司和尚桥铁矿典型排土场边坡为例,利用Geo-Studio数值模拟软件分析地震工况下不同土体对排土场边坡稳定性的影响。结果表明:在地震过程中,地震峰值加速度与边坡安全系数呈反比关系;3种试验参数下坡体最大位移均位于坡顶、坡脚部位;在地震作用下,坡脚边缘碎石土大范围地滑移可能影响该边坡的稳定性;岩土体中存在较高且密集的水平应力时,边坡更易发生变形和破坏;在地震模拟10s内的某一时刻边坡临界滑面的安全系数较低,存在一定的滑坡风险。     

干湿循环对含蚀变带边坡稳定性影响研究

进行了不同干湿循环条件下尾矿库蚀变带岩石常规三轴试验, 计算得到了抗剪强度参数, 分析了其弱化程度; 采用精度较高的Morgenstern-Price法, 并引入抗剪强度参数的损伤变量, 建立含损伤变量的安全系数隐式表达式, 通过不平衡推力法求得岩体条块间的法向作用力, 多次迭代求得不同干湿循环条件下边坡稳定安全系数, 经历20次干湿循环后, 边坡稳定安全系数显著降低, 存在发生滑坡的潜在威胁。     

RFPA-SRM在边坡稳定性分析中的应用研究

结合扎泥河露天矿工程实际,基于强度折减法,应用RFPA-SRM模拟了边坡岩体的变形破坏过程,计算了稳定性。通过分析数值模拟结果,研究了边坡岩体的变性特征及滑坡模式。为提出合理的滑坡防治措施提供科学依据。     

基于强度折减法的露天矿边坡稳定性分析

基于有限元强度折减理论,使用phase2数值模拟软件模拟分析露天矿边坡的稳定性,结果表明,通过对岩体边坡模型进行强度折减,边坡体塑性区从坡项至坡底贯通时边坡体破坏,故认为折减系数即边坡的安全系数,在数值模拟中则表现为计算的不收敛性,为露天矿山生产准确判断边坡体的破坏和确定安全系数具有实际的指导意义.     

考虑损伤顺层节理岩质边坡稳定性分析

边坡开挖造成节理岩质边坡的浅部局部破坏。基于极限平衡法和强度折减法对顺层节理岩质边坡的稳定性进行研究,系统地分析岩质边坡节理倾角、损伤长度和程度对边坡安全系数和破坏过程的影响。结果表明:边坡安全系数与节理倾角密切相关,边坡安全系数随着节理倾角的增加先减小、后增大,优势节理倾角在35°~45°;随着节理损伤长度的增加,边坡安全系数近似线性减小;节理损伤的岩质边坡坡顶更易产生剪应力集中,从而加速边坡失稳,节理岩质边坡破坏模式为沿着节理面向下整体滑动;节理损伤程度对边坡稳定性影响较明显,节理损伤越长,安全系数随损伤程度的增大而加速下降。     

露天矿边坡稳定性及设计参数优化研究

针对大型露天矿边坡工程,分析了边坡现状及滑坡机理;通过构建边坡三维计算模型,采用强度折减法和极限平衡方法进行了边坡稳定性分析和评价,并优化了边坡台阶高度和坡角设计参数。结果表明:工作帮坡顶砂土位移较大,所得稳定系数为1.4,表明边坡整体保持稳定,但是上部3个台阶局部可能发生圆弧型滑坡或崩塌;非工作帮滑坡结构面类型为坡脚高岭土层,位移较大,加之地表重物堆载加剧滑动趋势,所得稳定系数为0.9,边坡发生圆弧-顺层滑坡,与现场发生的滑坡现象一致。边坡开挖时,泥岩、砂土和黏性土台阶高度建议低于6 m,粉砂岩台阶高度可达10 m。当开挖边坡角为23°时,安全系数在1.3~1.5之间,可以满足规范要求。