注浆压力对反倾岩质边坡支护效果分析

反倾层状岩质边坡灾变过程隐蔽,变形破坏机理复杂,边坡一旦失稳,往往造成严重的灾难性后果。青岛市经济开发区扒山边坡为典型的反倾层状岩质边坡,选取以锚杆+墙为主要支护方法。由理论推导和UDEC数值模拟确定合理支护参数和合理注浆压力,并对该方案的支护效果进行模拟评估。     

研山铁矿顺倾含水岩质边坡稳定性与生态修复技术研究

顺倾边坡是矿区生态修复与重建的重点与难点区域,为实现顺倾含水岩质边坡的安全稳定与快速复绿,以研山铁矿东帮边坡为研究对象,在对不同饱水时间条件下边坡稳定性分析的基础上,提出适宜的技术进行生态修复。结果表明:长期饱水对岩体的抗剪强度参数和边坡稳定性均产生显著影响,黑云变粒岩、白云母片岩的黏聚力由天然状态时的221.2 k Pa、92.2 k Pa下降到饱水90 d时的192.3 k Pa和66.4 k Pa,内摩擦角由38.3°、37.1°下降到33.2°和31.2°;饱水15 d、30 d、45 d、60 d、75 d和90 d后,在安全系数为1.25的情况下,最终边坡角分别为37.5°、36.8°、36.1°、35.7°、35.4°和35.2°。根据边坡稳定性分析结果,结合坡面岩体结构特征,提出适宜于顺倾含水岩质边坡的生态修复技术——钻孔-钢管植藤生态修复技术。     

水岩耦合作用下研山铁矿东帮顺倾边坡稳定性研究

为全面了解地下水长期作用对含层理顺倾岩质边坡稳定性的影响规律,以研山铁矿东帮边坡N26勘探线所在边坡剖面为研究对象,结合不同饱水时间岩体抗剪强度参数弱化规律,对不同饱水时间作用下顺倾边坡稳定性进行分析。结果表明:饱水时间对岩体抗剪强度参数和边坡稳定性均具有显著影响,随饱水时间的增加,岩体抗剪强度参数和边坡安全系数均呈降低趋势,当边坡岩体饱水15,30,45,60,75d和90d后,边坡在安全系数为1.25的情况下,最终边坡角分别为37.5°,36.8°,36.1°,35.7°,35.4°和35.2°,研究成果为制定研山铁矿东帮边坡滑坡防治措施提供了依据。     

基于有限元法的岩质边坡数值模拟与分析

高大岩质边坡的稳定性对其下部建筑物和工业场地的安全至关重要,有限元强度折减法数值模拟分析岩质边坡破坏机制是一条对岩质边坡稳定性进行可靠分析的有效方法。文章结合强度折减理论的有限元应力分析法对柏泉选厂西边坡的开挖支护过程进行了数值模拟,能够科学分析边坡的变形破坏机制及演变过程。该方法把锚杆等支挡结构的共同作用和地下水的影响统一考虑,从而可以验证边坡加固措施的合理性,与其他方法相比实用性更强。边坡稳定模拟分析所依据的岩土物理力学参数来自工程地质勘察报告,数据真实可靠,分析结果切合实际。边坡稳定性分析结果直接指导边坡加固设计,根据边坡岩体应力情况调整锚杆规格和布局,从而使边坡加固措施更加安全可靠、经济合理。     

岩质边坡稳定性的FLAC3D数值模拟分析

介绍了FLAC^3D软件的基本原理及使用方法，并以德兴铜矿黄牛前岩质边坡为例，对整体边坡采用FLAC^3D软件进行三维数值模拟稳定性分析，分析结果与实际相符合。     

反倾似层状硬质岩体边坡倾倒变形响应规律研究

倾倒变形常见于软硬岩互层状岩石边坡,对于一定坡面结构面产状条件下的似层状硬质岩体边坡,也可产生倾倒变形。通过对坡度、结构面倾角及坡面与结构面走向夹角3个因素作用下的324种组合形式边坡进行数值模拟研究,选择坡面多点位移作为倾倒变形程度评价指标,探讨3个因素作用下的三维反倾边坡倾倒响应规律。通过分析对比发现:随倾角增加易倾倒变形区域位置呈现类"C"状折线变化,在倾角60°左右坡面坡角对边坡倾倒的控制作用相对最小,而走向夹角的控制作用相对最大;当走向夹角自-20°增至20°,易倾倒区域先呈沿近+X轴方向不断移动并扩展再沿近-X轴方向不断移动并收缩;在坡角变化下,易倾倒区域位置稳定,都集中在结构面倾角55°～70°,走向夹角约为0°。     

开挖对岩质边坡稳定性影响的数值模拟

以西部某露天矿开挖形成的岩质边坡为工程背景,运用数值模拟软件FLAC3D对开挖过程中岩质边坡体开挖方向上的应力演化和变形规律进行了数值模拟研究。研究结果表明：由于露天开挖形成的岩质边坡工程体在开挖过程中其内的压应力将发生明显的减小,自上而下呈“W”型分布,且在边坡体的中部将形成明显的拉应力区,这将是岩质边坡体发生失稳的原因之一;开挖过程也将导致岩质边坡内各岩层产生明显的膨胀变形,且埋深越大时产生的膨胀变形越大;由于复杂应力演化条件作用,岩质边坡坡脚处产生的沿开挖方向的变形最大。     

反倾岩石边坡变形破坏试验及有限元分析

根据相似理论建立地质力学模型,研究反倾层状边坡岩体的变形破坏机制。介绍了模型试验的设计和过程,研究了原型边坡的变形破坏机制和岩层倾角对边坡稳定性的影响。同时进行了Ansys模拟计算。通过比较这两种研究方法的结果,发现反倾层状边坡岩体的变形机制为倾倒变形,破坏模式为弯折破坏;破坏首先在坡顶产生,边坡变形加速的过程是在开挖结束一段时间后才出现;岩层倾角的变化对反倾边坡的变形影响不敏感,但对边坡变形加速持续时间的长短有较大的影响,岩层倾角越小,变形加速所持续的时间越长。     

司家营研山铁矿采场三维边坡稳定性数值模拟及协同监测分析

司家营研山铁矿是典型的沉积变质型铁矿,矿体赋存于单斜构造中,东帮顺倾,西帮反倾,近年发生了 多处不同规模的滑坡,边坡稳定性问题严重。 根据地质剖面资料,结合矿山采剥计划和最终境界设计方案,建立矿山 三维地质模型,并划分有限元网格。 利用 FLAC3D 对现状边坡建立静力学平衡后进行两步开挖数值模拟,分步开挖至 2022 年排除境界和最终境界,并利用现场协同监测设备对模拟结果进行验证。 结果表明:①潜在的塑性破坏区主要 分布在东帮 N26 勘探线附近及西帮 N14 勘探线附近,与滑坡现状较为吻合;②随着开采深度增加,东西帮的塑性破坏 区范围均有进一步扩大趋势,其中东帮顺层边坡侧分布范围及深度远大于西帮反倾边坡;③开挖后边坡具有向临空 面方向的变形趋势,东帮的位移值和变形区域均大于西帮,层状岩层导致整体变形具有各向异性特征;④协同监测系 统对模拟结果进行了验证,并得到了研山东帮浅部应力及损伤大于深部。 因此,司家营研山铁矿东、西帮(尤其东帮) 边坡均有潜在滑坡风险,应对其潜在塑性区采取适当加固防治措施。     

考虑反倾破坏面的高陡公路岩质边坡倾覆分析

当前针对高陡公路岩质边坡的岩柱倾覆分析中,通常假设以单一的弱面角从坡顶向坡底处开隙。但当岩体内部存在反倾破坏面时,单一的弱面角得到的结果无法反应真实的倾覆过程。为了准确分析高陡公路边坡倾覆趋势,本文提出反倾破坏中真实弱面角的搜索方法,基于极限平衡法对岩柱倾倒过程中的公路边坡进行稳定性分析,并使用离散元数值模拟对案例边坡进行验证。研究结果表明：1)弱面角和边坡高度的增加导致倾覆产生的位移显著,在35°弱面角和坡顶处均记录到最大位移;2)反倾斜破坏面角度的变化导致岩柱的中部区域和下部区域的破坏模式的不一致,当发生倾倒破坏的岩柱接近反倾弱平面时,其破坏方式由倾覆变为滑动。改进后的分析方法结合并优化了传统分析技术,可为含反倾破坏面的高陡公路岩质边坡倾覆机理及稳定性评估提供更为精确的分析方法。     

研山铁矿第四系边坡稳定性分析及治理技术

司家营研山铁矿属于鞍山式沉积变质铁矿床,上部有着较厚的第四系土层,矿山在采矿过程中发生了多次第四系堆积体滑坡事故。为保障矿山安全生产,对其进行地质勘察,利用Slide数值模拟软件进行边坡稳定性计算,发现在自然及地震荷载下安全系数为1.216、1.051,如不进行边坡加固,存在滑坡风险,故采用土钉墙、锚喷网、砌筑水沟等综合治理方式对边坡进行治理,并针对地下水实施引水、导水措施,降低地下水对边坡稳定的影响。加固后再次通过Slide数值模拟软件进行计算,得到在自然及地震荷载下安全系数为1.442、1.174,满足规程要求,边坡处于安全稳定状态。实践结果证明,采用边坡综合加固手段,可有效预防第四系土层类发生边坡滑坡事故,对露天矿山第四系边坡治理具有借鉴意义。     

基于FLAC~(3D)的层状岩质边坡失稳数值模拟

FLAC3D采用有限差分法,可以进行土、岩石和其他材料的三维结构受力模拟分析,是求解岩土工程问题的理想工具之一。结合魏家峁露天矿工程特征,将FLAC3D软件应用到边坡稳定性分析中,模拟层状岩质边坡的应力、应变、位移变化规律,揭示层状岩质边坡滑坡失稳机制,并评价边坡的稳定性。     

含断层露天矿逆倾层状边坡稳定性数值模拟

平庄西露天矿西北帮为逆倾层状边坡,受坡体内F₃断层及弱层的影响,开采过程中存在滑动风险。为保障采剥作业安全,开展了西北帮边坡稳定性研究工作。选取西北帮断层区的典型工程地质剖面作为研究对象,应用有限差分软件FLAC^3D,基于强度折减理论,将D-P准则作为岩体破坏准则,以塑性区贯通作为边坡失稳判据,对平庄西露天矿西北帮F3断层区逆倾层状边坡稳定性进行了数值模拟研究。通过分析断层与边坡空间位置不同以及不含断层条件下西北帮边坡失稳破坏特征,揭示了F₃断层对西北帮边坡滑移模式与稳定性的影响。研究结果表明,F₃断层的存在及其位置控制了平庄西露天矿西北帮断层区边坡的潜在滑坡模式,进而影响了边坡的稳定性;滑坡的力学成因为岩体在自身重力作用下顺F3断层面滑移,进而挤压下部岩体沿MD弱层向临空面滑移,形成推动式滑坡;断层的存在会加速滑坡的进程,且断层距离边坡面越近,这种作用越明显。     

眼前山铁矿采物南帮边坡稳定性的FLAC模拟分析

利用FLAC程序，对鞍山矿业公司眼前山铁矿采场南帮的两种开采方案分别进行了模拟研究。以模型中出现的破坏区域和破坏程度来评价高边坡的稳定性，从而评价深部两种开采方案可能形成的破坏情况。计算结果表明原有设计方案深部开采会导致局部破坏，调整方案有效地改善了深部边坡状况。     

眼前山铁矿采场南帮边坡稳定性的FLAC模拟分析

利用FLAC程序 ,对鞍山矿业公司眼前山铁矿采场南帮的两种开采方案分别进行了模拟研究。以模型中出现的破坏区域和破坏程度来评价高边坡的稳定性 ,从而评价深部两种开采方案可能形成的破坏情况。计算结果表明原有设计方案深部开采会导致局部破坏 ,调整方案有效地改善了深部边坡状况     

水厂铁矿边坡变形GPS监测及数据处理

结合水厂铁矿边坡变形GPS监测,围绕监测系统配置、监测点布设、监测网的设计以及卫星预测、坐标转换、数据处理等进行论述。并以3个监测点的5次变形监测结果为依据,结合现场情况及监测经验,对监测结果进行简要分析,证明GPS完全能达到矿山变形监测的精度和要求。结果显示水平方向总位移量和位移运动速度最大值均出现在G3点,分别为23．0和8．4mm／月(7月),这与现场状况相吻合。最后概括出GPS相对其它常规仪器在矿山变形监测应用中的优势。     

地震作用下预应力锚杆岩质边坡动力特性数值模拟研究

针对以往研究对动力作用下的岩质边坡与锚固结构的联合受力特征研究较少这一不足,利用岩土工程专业软件Geostudio,建立了含预应力锚杆岩质边坡的动力有限元计算模型,模拟了在峰值加速度为0.3 g的EI-central波作用下的岩质边坡不同位置的位移、速度、应力及锚杆轴力变化规律.结果表明:地震动力作用对边坡的水平位移有...     

黑山露天矿北帮顺倾边坡稳定性研究

采用了ANSYS有限元软件对黑山露天矿北帮顺倾边坡进行变形破坏机理数值模拟,分析了北帮边坡潜在变形破坏模式和北帮边坡出现局部片帮现象的原因,针对BB1-1和BB1-2 2个工程剖面提出北帮坡削坡方案,以保障北帮总体稳定系数满足安全储备系数的要求。研究结果为矿山的安全生产提供了重要的技术保障。     

眼前山露天矿转地下开采边坡大变形模式数值模拟

针对眼前山铁矿露天转地下开采条件下的边坡岩体的变形、破坏和稳定性问题,采用FLAC大变形模式分析了矿体开采不同深度下的露天边坡变形破坏特征。开挖模拟显示北帮软岩边坡易产生大量滑落,但一般不会形成突然快速的滑坡,对地下开采的安全影响不大,但大量小颗粒碎石补充岩石覆盖层,对控制损失贫化指标不利。南帮硬岩边坡岩体开采初期未出现较大的变形和整体滑移。     

布沼坝露天矿西帮边坡岩体应力场演变规律分析

针对上部为自然山体边坡、下部为软岩人工开挖边坡的复合高大边坡的变形机制进行数值模拟研究。根据模拟结果,由于下部软岩边坡开挖诱发上部自然山坡体变形开裂、向下滑移和破坏,再加上特殊地质构造的作用,增大向下滑移推力的作用,由此进一步加快下部人工边坡变形速率,而下部坡体的大变形又反过来加速上部自然山体的破坏,从而构成了复合型破坏机制,因此开采设计中如何控制边坡变形是后续开采需要解决的问题。