基于模糊综合评价的露天矿山边坡稳定性分析

边坡的稳定性分析具有不确定性.以模糊数学为理论基础,建立了露天矿山边坡稳定性的模糊综合评价体系.将边坡的稳定性分为5级,给出边坡稳定性的影响因素,并应用G1法计算各因素的权重,采用公式法和专家评定法确定隶属函数及隶属度.将建立的模糊综合评价体系应用于某露天硫铁矿边坡稳定性分析,评价结果较好地反映了边坡所处实际状态,表明该方法具有一定的实用性,为露天矿山边坡稳定性分析提供借鉴.     

基于分级分析法评价结构面对岩质 高边坡稳定性的影响

以云南省普洱市大平掌铜矿东部边坡为工程实例,研究结构面对岩质高边坡稳定性的影响.通过大型露天矿山边坡岩体工程稳定性分级分析方法,按照岩体结构面与矿山边坡规模的匹配性,依次对矿山边坡的总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡进行分层次的岩体稳定性分析并找出控制边坡稳定的关键性结构面及其组合.经过现场与实验分析对比,得到结构面对台阶边坡和整体东部边坡的影响很大,对组合台阶坡影响甚小.同时台阶边坡相对于整体东部边坡而言规模较小,故台阶边坡的结构面对整体东部边坡影响较小.最后,运用Midas-GTS建立考虑结构面及不考虑结构面的东部边坡三维有限元模型,进行稳定性计算分析及对比.      

新钢分宜矿边坡稳定性分析

为了评价新钢分宜露天矿边坡的稳定性,应用有限差分强度折减法,对该矿山人工边坡的稳定性进行了计算分析,并和现场实际情况进行了对比.结果表明,由于有限差分强度折减法能够实际模拟边坡计算模型,客观的分析边坡的稳定状态,求得的边坡安全系数较为合理.     

反倾断裂面在边坡稳定分析中的作用

本文根据块体理论使用矢量分析方法结合全平面赤平投影方法对某矿的边坡稳定性进行了分析,着重讨论了反倾断裂面时,在边坡稳定性分析中所起的作用.结果表明,当坡体内同时存在顺坡和反倾断裂面在开采过程的有限时间内,相对仅有从而顺坡断裂面存在的条件,可改善边坡的稳定性.定量的计算表明可提高边坡角7°～8°,描述了反倾断裂面对边坡稳定性的改善程度和特征.     

基于PEM-JFEM方法的节理岩质边坡稳定性评价

以赞比亚一露天铜矿南帮边坡(矿体下盘)为研究对象,将Rosenbluth点估计方法与节理有限元方法相结合应用于该节理发育的岩质边坡稳定性评价中.建立以边坡岩体材料强度参数(内摩擦角和黏聚力)为输入变量,安全系数为输出变量的概率模型,点估计状态函数的求解过程引入节理有限元方法.通过现场节理及结构面调查,建立边坡节理有限元模型求解边坡安全系数,得到基于安全系数的边坡变形破坏概率统计指标,对边坡稳定性进行了概率分析,分析结果与现场失稳情况一致.该方法既考虑了岩体材料参数在赋值过程中实际存在的不确定性,同时也考虑了节理岩质边坡的节理属性,充分体现了岩层接触作用的非线性关系,使得对节理岩质边坡的稳定性评价更加合理.      

蒙库铁矿边坡岩体地质特征及其稳定性研究

露天开采矿山边坡岩体的地质特征及稳定性是确定经济合理边坡角的重要依据.介绍了采用地质素描、布置测线及结构面分析、极点等密度图绘制、x衍射试验等方法,对蒙库铁矿边坡岩体的地质特征和稳定性进行了分析研究,可为边坡角和境界优化提供参考.     

水库边坡及下伏深部空区稳定性研究

水的渗流与静水压力对水库周围边坡及下伏采空区稳定性都有重要的影响.为了解水库蓄水后水的渗流对边坡稳定性与水压对深部回采稳定性影响,保证其下伏采场的安全性,根据实际地形地貌条件建立数值模型,模拟整个库区地表在蓄水前、蓄水后深部回采对周围岩土体边坡与采空区顶板围岩力学性质和位移变化,分析水库蓄水对边坡与采空区的稳定性.结果表明:水库蓄水后采空区顶板围岩位移不明显,局部产生应力集中,未超过岩体最大承载,在安全系数限定内;水的渗流对库区边坡稳定性影响较小,水库边坡较为稳定.     

系数传递法在某边坡稳定性计算中的应用

滑坡是现阶段工程建设过程中经常遇到的地质灾害现象,预见边坡的稳定性变得尤为重要,本文采用系数传递法对谷坡的工程稳定性进行了计算分析,从而达到预见边坡稳定性的目的.     

倾斜层状矿床下盘边坡稳定性特征分析

矿床下盘边坡稳定性是矿产安全生产的必要条件,因此本文对倾斜层状矿床下盘边坡稳定性特征进行了探究。首先对倾斜层状矿床下盘边坡稳定性的研究方法进行了列举和说明,然后对倾斜层状矿床下盘边坡稳定性进行讨论分析,最后对倾斜层状矿床下盘边坡稳定性特征和未来方向进行了分析。     

大顶铁矿露天采场边坡稳定性分析与优化设计

针对大顶铁矿露天采场边坡岩体强度低、稳定性差的特点,在系统的现场工程地质、水文地质、岩体结构与岩性分布调查和岩石物理力学性质试验基础上,采用符合现代岩石力学原理的数值模拟和极限平衡相结合的方法,进行边坡稳定性和设计优化研究,并推荐了该矿的边坡设计方案.总体边坡角比原设计平均提高3°以上.      

强降雨条件下离子型稀土矿山边坡稳定性分析

降雨是诱发离子型稀土矿山滑坡灾害的主要因素之一。以赣南某离子型稀土矿山边坡为研究对象,采用数值模拟方法得到强降雨下边坡孔隙水压力的变化情况,分别分析降雨类型、停雨间隔时间和降雨强度对边坡孔隙水压力的影响,并应用有限元强度折减法计算拟定工况下的边坡稳定性系数。结果表明:①不同降雨类型下边坡孔隙水压力变化情况不同,增强型降雨对边坡稳定性系数影响最大。②边坡表面孔隙水压力回落幅度随停雨间隔时间的增加而增大。总降雨量相同时,停雨间隔时间缩短对边坡稳定性不利。③随着降雨强度的增大,边坡孔隙水压力的变化速率增大,边坡稳定性系数下降速率增大并且下降幅度增大。      

生态边坡稳定性模型试验研究综述

生态护坡法在国内外得到了广泛的应用与发展.通过回顾前人在生态边坡稳定性方面各类模型试验研究,从导致边坡失稳的重力作用因素、冲刷作用因素、水的入渗侵蚀作用因素、风蚀作用因素以及地震或其他形式等作用因素进行分类展开,介绍了目前生态边坡稳定性模型试验的研究现状,对比评述了各生态护坡稳定性模型试验研究中所取得的成果以及各类模型试验方案的可取之处,同时也提出了生态护坡稳定性模型研究中所存在的一些不足之处,并对生态护坡研究的未来发展趋势进行了展望.      

穆利亚希南露天边坡稳定性分析

露天边坡角的大小对矿山边坡稳定及开采成本有着重要影响,合理的边坡角是保证露天采场安全、经济回采的重要因素。本文以卢安夏铜矿穆利亚希南矿区为背景,应用 Geo-Slope 软件在考虑地震影响因素下使用极限平衡法中的 Ordinary 法、Bishop 法、Janbu 法及 Morgenstern-Price 法对穆利亚希南矿区一区和二区不同角度的露天边坡稳定性进行分析,结果表明 ：当一分区的边坡角为 40°,二分区的边坡角为 39°时,边坡最为稳定,能保证工作平台安全生产。研究成果可为卢安夏其它露天矿边坡稳定性分析提供借鉴。     

三维软硬互层边坡的破坏模式与稳定性研究

采用FLAC3D强度折减法,研究在岩层倾角、岩层与边坡走向夹角变化时三维软硬互层边坡的稳定性状况,并对其破坏模式进行辨识与归纳分析.结果表明:边坡破坏模式的判别应综合考虑岩层的倾角大小、岩层走向与边坡走向的夹角大小及坡面上的剪出条件;当岩层与边坡走向夹角β<90°时,随着岩层倾角α的增大,边坡的破坏模式变化趋势为由蠕滑-压致拉裂、塑流-拉裂、滑移-拉裂向滑移-弯曲、弯曲-拉裂转变;当β>90°时,边坡的破坏模式趋势为塑流-拉裂、滑移-弯曲、弯曲-拉裂;边坡稳定性系数随走向夹角的增大先增加后减小,β=90°时最大,且α越大,稳定性系数峰值越大;顺向时随着岩层倾角的增大,边坡的破坏模式变化趋势为蠕滑-压致拉裂、滑移-拉裂、滑移-弯曲、弯曲-拉裂,稳定性系数变化先减小后增大,存在一最不利岩层倾角,其对应的稳定性系数最小;反向坡的破坏模式变化趋势为蠕滑-压致拉裂和弯曲-拉裂,稳定性系数逐渐增加.      

持续暴雨作用下排土场层状碎石土边坡稳定性

为了研究排土场层状碎石土边坡在持续暴雨条件下的入渗过程及稳定性,推导了土体天然含水率、天然重度与天然体积含水量的换算公式,作为快速确定边坡土体初始基质吸力分布的依据.建立算例排土场有限元分析模型,进行降雨条件下饱和-非饱和渗流、孔压-应力耦合以及边坡稳定分析.结果表明:持续暴雨作用下排土场会在透水性最强的边坡浅层形成集中渗流通道,当坡底存在弱透水性土层时会切断渗流通道,导致雨水从坡脚涌出;排土场边坡位移在降雨期间不断增长,但增长速度越来越慢,雨后边坡位移立即开始减小;降雨初期边坡稳定性系数下降较快,边坡浅层渗流稳定后基本保持不变,雨后缓慢增大.排土场层状碎石土边坡在持续暴雨作用下容易在降雨中后期失稳.      

顾及指标权重变化的露天矿边坡稳定性评价系统的设计与实现

快速、有效地评价露天矿边坡稳定性程度,对保障施工设备及人员的安全具有重要的理论意义和实际价值。论文针对露天矿边坡稳定性影响因素复杂、不确定,指标权重受主观经验影响,以及评价模型计算复杂、效率低等问题,依据信息熵和未确知测度理论的方法,建立了顾及指标权重变化的露天矿边坡稳定性的评价模型,不仅解决了评价指标数据不确定的问题,还充分考虑了评价指标权重动态变化的特性;在此基础上,采用Windows窗体应用程序开发模式,结合C#编程语言,开发了一套边坡稳定性智能评价系统,避免了人为计算繁杂,提高了工作效率。论文以越堡露天矿边坡为研究对象,研究结果表明:边坡稳定性智能评价系统对稳定性评价的结果与边坡实际情况基本一致,其具有较强的实用性、可靠性和可行性。      

降雨和蒸发对粉质黏土边坡稳定性影响分析

以山西某露天矿粉质黏土边坡为工程背景,基于饱和-非饱和渗流理论及流固耦合原理,采用有限单元法研究了降雨和蒸发作用下边坡孔隙水压力、体积含水量、位移及应变变化特点,并对不同降雨强度和蒸发强度下的边坡孔隙水压力和安全系数进行了对比分析。研究结果表明:降雨入渗导致浅层土体含水量增大,基质吸力降低,降低边坡稳定性,降雨强度越大,边坡稳定性下降越快;蒸发会降低浅层土体的含水量,增加吸力,提高边坡稳定性,且蒸发强度越大,安全系数提高越快;边坡孔隙水压力和安全系数与天气条件之间存在滞后关系,滞后时间随土体深度增加而增加。     

基于机器学习的边坡安全稳定性评价及防护措施

为了更加快捷、高效地判定边坡稳定与否,基于机器学习,融合主成分分析法（PCA）、参数调整、影响因素权重分析等,建立了一种边坡安全稳定性评价体系。研究发现,运用PCA可以在保留80%数据原信息的前提下将输入变量维度从六维降至三维,但此时模型效果有所下降;随机森林及梯度提升(XGBoost) 两种学习算法均可搭建有效的边坡安全稳定性评估模型,通过对其预测效果的对比分析,确定XGBoost为最佳评价模型。与此同时,采取卡方检验、F检验以及互信息法3种相关性检验手段,并通过计算评价因子的重要程度且加以可视化展示,明确了容重、坡高、内摩擦角以及内聚力4个内在因素的重要性,最终将评估结果与实际结合提出了边坡安全防护措施。      

Slope Stability Analysis with Nonlinear Failure Criterion

A linear failure criterion is widely used in slope stability analyses. However, the strength envelope of almost all geomaterials has the nature of nonlinearity. This paper computes rigorous upper bounds on slope stability factors under the condition of plane strain with a nonlinear yield criterion by employing the upper bound theorem of plasticity. A stability factor (or a limit load) computed using a linear Mohr-Coulomb (MC) failure criterion which circumscribes the actual nonlinear failure criterion is an upper bound value of the actual stability factor (or limit load). In this paper, an improved method using a “generalized tangential” technique to approximate a nonlinear failure criterion is proposed to estimate the stability factor of a slope on the basis of the upper bound theorem of plasticity. Using the “generalized tangential” technique, the curve of the nonlinear failure criterion is simplified as a set of straight lines according to the linear MC failure criterion. The straight line is tangential to the curve of the nonlinear failure criterion. The set of straight lines of the linear MC failure criterion is employed to formulate the slope stability problem as a classical optimization problem. The objective function formulated in this way is minimized with respect to the location of sliding body center and the location of tangency point. Two typical slope stability problems (a homogeneous soil slope with two slope angles and a vertical cut slope with a tension crack) are analyzed using the proposed method. For the soil slope with two slope angles, the computed results are compared with published solutions by others. The comparison shows that the proposed method gives reasonable and consistent values of the stability factor of the slope. For the vertical cut slope with a tension crack, a statically admissible stress field is constructed for the slope. The stress field does not violate the nonlinear failure criterion. Lower bound solutions are obtained by satisfying stress equilibrium conditions. The upper bound solutions obtained from the proposed method are equal to the lower bound solutions for the vertical cut slope. The agreement further supports the validation of the proposed approach. The influences of the strength parameters in the nonlinear criterion on the stability of slopes are also studied and discussed in this paper.