基于极射赤平投影的岩质边坡稳定性评价及防治措施

岩质边坡的稳定性主要是受边坡岩体内发育结构面与边坡的空间组合关系控制,赤平投影是将边坡和结构面空间的相互切割作用关系投影到平面上,可以直观地初步对岩质边坡的破坏类型及稳定性进行分析,为后续的岩质边坡的治理提供支持。以内蒙古双利矿业有限公司双利铁矿2^(#)露天采场岩质边坡稳定性评价为例,介绍利用极射赤平投影法分析判定岩质边坡破坏类型及边坡稳定性,最终针对边坡破坏类型提出不稳定岩质边坡防治措施。     

内蒙古乌努格吐山铜钼矿露天采场边坡工程地质特征及破坏类型

这篇文章主要是对内蒙古乌努格吐山铜钼矿露天采场边坡的工程地质特征以及破坏类型进行探讨,露天采场边坡工程地质特征及边坡稳定性计算结果发现,除了A区A-A剖面和C区E-E剖面的稳定性计算结果不符合安全系数的要求之外,其他区边坡的总体稳定性还是比较良好的。现阶段露天采场正在建设生产当中,其边坡正在剥离形成的过程中,虽然边坡的形态基本完整,但是边坡的局部仍然有小型崩塌以及粒状解体的现象发生。这样看来,根据边坡没有出现过大规模的破坏且总体稳定的情况基本可以代表未来边坡的破坏类型。     

基于RMR岩体质量评价的某边坡稳定性分析

采用RMR法对岩体质量进行了分级,并在此基础上,分析了某边坡的稳定性.结果表明:千枚岩片理降低边坡的稳定程度;各种结构面之间的相互结合是影响边坡稳定性的主要原因,边坡可能出多种模式的破坏.     

大型复杂露天铁矿边坡管理措施

露天矿的边坡稳定直接影响矿山的安全及生产组织。随开采水平下降,原岩应力不断受到破坏,边坡会出现不同程度的垮塌。不但影响安全及生产,还得对边坡加固,造成巨大经济损失。文章结合生产实践,分析影响巴润采场边坡稳定性的因素,并提出了具体的管理改进措施。     

高海拔寒区岩质边坡变形破坏机制研究现状及趋势

高海拔寒区矿山岩质边坡变形破坏机制研究已取得一定的研究成果,但基于现行理论与技术还难以全面解决未来高寒边坡失稳机理和灾害防控的所有问题,至今尚未建立起完善的高寒边坡开采研究体系和边坡稳定性判别标准. 本文对高寒岩质边坡变形破坏的室内岩石力学试验、边坡物理相似模拟、多场多相耦合数值模拟、变形破坏原位监测、高海拔寒区岩质边坡失稳机理五个方面开展了大量的文献调研,总结高寒岩体变形破坏有关的研究成果,继而对存在的问题进行探讨并分析当前研究的不足,总结出高寒岩质边坡变形破坏研究领域亟待解决的关键问题:一是开采扰动条件下高海拔寒区矿山边坡岩体结构损伤劣化机制,二是冻融循环条件下流?固?气多相多场耦合边坡失稳时效特征与评价方法;并就未来高寒边坡变形和破坏研究方向及发展趋势予以分析,指出开展不同应力路径冻融循环耦合作用下岩体结构损伤劣化机理研究,开展爆破采动条件下高海拔寒区岩质边坡结构面致溃机制及边坡失稳破坏研究,开展地震荷载作用下高海拔寒区节理岩质边坡地震动力响应及致灾规律研究,研究多场多相耦合条件下节理岩体损伤劣化机理,开展高海拔寒区矿山边坡抗寒多参量实时安全监测及失稳预警技术研究五个方面是未来研究的趋势.      

银山矿露天边坡稳定性分析

露天边坡稳定性受岩性、岩体结构、水文地质、边坡形态和爆破等多种因素影响。露天矿常见的边坡失稳,滑坡等地质灾害直接威胁露天采场的正常生产。为研究银山矿现有边坡的稳定性,建立了Dimine软件三维模型,采用工程地质分区、极限平衡法分析边坡各种破坏模式下的受力状态,以边坡滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系评价边坡的稳定性,分析结果表面银山矿总体边坡较稳定,南部后续开采过程中需加强现场巡视与边坡监测,及时消除安全隐患。     

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.      

不同倾角顺层岩质边坡失稳机制的相似模型试验

露天矿山采场边坡的稳定性决定矿山的安全生产,边坡开挖引起的变形及应力调整规律是边坡稳定性的重要依据。应用相似模型试验的方法研究倾角对顺层岩质边坡失稳机制的影响,模型的物理力学参数参考云南某露天矿采场的岩体参数,进行配比试验并选出最优配比,按照30°,35°,45°,50°倾角分别进行试验,对每组试验进行观测,作位移变形图和位移矢量图,对每组的试验的变形情况进行分析,最后对比各试验的变形情况,发现模型出现顺层岩质边坡典型的上部"下陷"、下部"鼓胀"的变形特征,并得到30°和35°倾角边坡表现为拉裂破坏,45°和50°倾角边坡表现为滑移-压裂破坏。     

高边坡底摩擦试验研究及三维数值模拟分析

为了验证某金矿初步设计的280 m高露天边坡的稳定性,首先利用底摩擦模型实验,模拟露天矿的开挖过程,获得边坡的稳定性及其可能的破坏模式。结果表明,初步设计的露天矿边坡在采场的开挖过程中,会发生少量局部破坏,破坏模式主要是开挖面造成的拉裂破断和滑移破坏。之后,利用数值模拟方法,分析露天矿边坡逐步开挖后,边坡岩体的变形以及稳定性。计算结果显示,水平方向的切应力和位移主要集中在边坡坡面,开挖过程对应力、位移的分布和大小影响不大,与底摩擦试验结果相同。根据强度折减法可知,边坡的安全系数为1.25,满足设计规范要求,表明初设计的露天矿边坡是稳定的。     

接触带断层对高大边坡的影响

针对某矿区采场板岩与白云岩接触带断层,在详细调查地质条件的基础上,采用极限平衡分析应用边坡计算软件,对整体边坡及台阶坡进行稳定性安全系数计算,由计算结果得出此处边坡不会产生整体性的圆弧型滑坡而是以台阶坡破坏为主的结论,并给出了加固方式的建议。     

基于优势结构面的矿山边坡稳定性分析

针对露天边坡的稳定性问题,首先利用玫瑰花图和极点等密度图对结构面产状进行统计分析,然后结合边坡的地形地貌、地层岩性以及结构面发育程度等多方面因素得出对边坡稳定性起控制作用的优势结构面,并采用赤平极射投影对边坡的稳定性进行定性分析。结果表明,利用优势结构面判断矿山边坡是否稳定具有一定的可行性。     

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.      

运动学和极限平衡法相结合边坡稳定性分析

本文根据非洲如瓦西矿西南边坡为案例,分别采用运动学分析方法和极限平衡法,对边坡稳定性进行分析研究。研究结果表明:西南边坡发生平面滑坡和楔形体滑坡的概率较小,但由于边坡部分岩体较破碎,结构面较发育,不排除小规模楔形体滑坡的可能。极限平衡法计算的最小安全系数均高于规范要求值,其边坡为稳定边坡。     

城门山铜矿边坡稳定性分析与治理研究

城门山铜矿采场南部边坡为典型的倾斜沉积地层,在开采过程中,受到暴雨、爆破等影响,易发生整体失稳,威胁采矿活动的安全开展。采用工程类比法、理论分析法和数值模拟法,在此边坡建立三维模型进行稳定性评估并制定边坡治理优化方案。结果表明,南部边坡岩土体风化程度较高,下部发育F1断层走向与边坡走向平行、倾向相反,岩土体受到结构面切割、整体强度较低,这是南部边坡发生失稳的主要原因。通过Midas/GTS数值软件分析计算,南部边坡破坏以楔形体和圆弧形破坏为主,目前处于基本稳定状态。根据现场实施条件,提出三个治理方案,结果分析认为方案二（上部削坡减载、下部堆载反压,形成5级台阶）既能降低工程费用、平衡挖填方量,又能为后续生产预留运输和养护通道,还能减少-82 m平台的侵占,利于边坡的长期稳定。     

顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性数值模拟

针对顺层岩质边坡岩层结构面倾角θ和边坡角α两个参数,采用离散单元法研究了不同工况下总计270个边坡模型的变形破坏特征,统计得到不同变形破坏模式对应的岩层结构面倾角θ与边坡角α的范围,并基于强度折减法研究了两个参数与边坡稳定性的关系,揭示了顺层岩质边坡变形破坏机制及稳定性特征.研究结果表明:依据边坡变形破坏特征,提出了四种顺层岩质边坡变形破坏模式,即坡脚沿岩层结构面的滑移-剪切破坏,坡顶沿岩层结构面的滑动-剪切破坏,岩层下缘弯曲-剪切破坏,以及岩层上缘翻折-拉裂破坏.在此基础上,分析并归纳了这四种模式的产状、变形特征以及可能的破坏模式等一般规律.边坡安全系数f_s随结构面倾角θ的增大先减小后增大,在减小过程中达到最小值后迅速上升,然后变缓回落.边坡安全系数f_s随结构面倾角θ变化过程中,当θ约等于α-7.3°时,f_s取得最小值,此时对应的边坡稳定性最差.      

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.      

Finite Element Modeling of the Time-Dependent Deformation of a Slope Bounding a Hydroelectric Reservoir

The south slope of the Vernago hydroelectric reservoir in northern Italy is subjected to a slow time-dependent movement that produced some structural damages in a service shaft located within it. With their continuation, these movements could also damage the diversion tunnel of the reservoir, leading to possible operational problems for the power plant. Two nonlinear, plane strain, finite element models of the slope were developed to evaluate the effectiveness of a berm to be constructed at the slope toe to reduce its present rate of deformation. They are based on different constitutive laws (namely: Viscoplastic and elastoplastic softening) the parameters of which were calibrated on the basis of the available geotechnical information and through the back analysis of inclinometer measurements. The critical evaluation of the results of the two numerical models singled out the inherent limits of one of them, in spite of the satisfactory outcome of the mentioned back analysis. The conclusion that can be reached from this example is that a successful back analysis does not necessarily guarantee a successful forward analysis.     

Slope Reliability Analysis Considering Site-Specific Performance Information

The performance of a slope, such as surviving a certain groundwater condition, can be viewed as the outcome of a full-scale test performed directly on the slope and may provide valuable information for safety assessment, upgrading analysis, and repair design of the slope. Performance information can be divided into two types: (1)?the slope survived a certain state, and (2)?the slope failed at a certain state. This paper illustrates two methods for slope reliability analysis considering site-specific performance information, i.e., an indirect method based on back-analysis of the performance information, and a direct method, in which the back-analysis procedure is bypassed. The two methods are theoretically the same but different in implementation details. As examples, an existing slope for safety assessment and a failed slope to be repaired are studied in this paper. Considering the past survival information increases the reliability of the slope. The increase in reliability is larger if the slope survives a more critical state. Thus, ignoring the survival information may result in uneconomical decisions. In contrast, ignoring the failure information may either underestimate or overestimate the reliability of a slope. As a result, neglecting the past failure information may lead to unsafe or uneconomical decisions.     

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.      

基于动态权重的边坡稳定性评价方法

为了保证露天矿边坡的稳定性,提高开采的安全性,减少人身财产损失,针对边坡稳定性存在的模糊不确定性和层次性的特点,采用模糊数学方法,建立边坡稳定性模糊综合评价模型。通过实地走访结合文献总结,选用5个影响因素及其对应的18个影响因子,集成误差传递原理、相似性和差异性分析以及区间数矩阵相对优势度分析建立动态权重。研究结果表明：该模型得到的结果能较准确地反映边坡的稳定程度,评价结果与实际结果相吻合,为边坡稳定性评价提供了一种可行的方法。