平朔東露天煤礦精煤槽倉高邊坡穩(wěn)定性評價研究.pdf

1、平朔東露天煤礦場址區(qū)工程地質(zhì)條件相當復雜,邊坡穩(wěn)定問題十分突出,對其展開深入研究,對于優(yōu)化邊坡結(jié)構(gòu)設(shè)計、保障擬建精煤倉設(shè)施的長期安全,均具有十分重要的意義。本文以平朔東露天煤礦精煤槽倉高邊坡為研究對象,研究目標為分析場地邊坡變形和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律,評價擬建精煤倉邊坡在各種工況下的穩(wěn)定性,提出邊坡處置建議。
　　東露天礦區(qū)及重點斜坡工程的勘察結(jié)果表明,研究區(qū)槽倉位置存在7個滑坡和1個不穩(wěn)定斜坡,其中H3至H7滑坡及不穩(wěn)定斜坡,與重點

2、研究的擬建槽倉位置相隔較遠,對其安全性影響不大,且該5個滑坡在去年7月份已被平整;H1與H2滑坡與原擬建槽倉相距較近為本次研究的重點。研究區(qū)內(nèi)滑坡主要是由于黃土的濕陷以及坡腳的長期側(cè)蝕導致坡體的重力牽引作用相對加大造成的。其中,水沿坡上及坡下洼地長期侵入并導致紅層飽水是誘發(fā)斜坡失穩(wěn)的最主要外因。
　　結(jié)合現(xiàn)場試驗與室內(nèi)試驗成果,進行了天然狀態(tài)與開挖狀態(tài)下邊坡的穩(wěn)定性與變形分析,主要結(jié)論如下:
　　采用本次模擬的支護方式及參數(shù)

3、對擬建槽倉進行模擬發(fā)現(xiàn),即便在地震和暴雨耦合作用下的這一最危險狀態(tài),其垂直方向的最大位移也只有300mm,但通過三維塑性區(qū)分布可以看出,地表以下存在連續(xù)的拉伸破壞帶,在今后的運營期要采取防雨防水措施。
　　從槽倉邊坡開挖后的穩(wěn)定性與變形分析,可以得出擬建槽倉開挖后是不穩(wěn)定的,會產(chǎn)生滑移,尤其是在邊坡坡腳處及槽倉直臂段區(qū)域,會產(chǎn)生較大的水平位移與應(yīng)力集中現(xiàn)象,屬于槽倉邊坡開挖最危險區(qū)域,需進行重點加固。三維塑性區(qū)顯示,在原始的溝谷進

4、行回填的地方在計算過程中可能會發(fā)生剪切和拉伸破壞,故在槽倉運行期間要防止其發(fā)生滑動。
　　對槽倉挖方邊坡宜采用邊開挖邊支護的方式施工,槽倉斜壁段以錨桿與土釘聯(lián)合支護,槽倉直壁段采用鋼內(nèi)撐和護坡樁(灌注樁)聯(lián)合支護方式;槽倉暗道頂板處設(shè)置一定厚度的橫梁,可以有效抑制邊坡發(fā)生較大的水平位移。通過開挖支護前后數(shù)值模擬的對比,證明設(shè)計中采用的支護加固方式可行。
　　通過對黃土改良后的擊實試驗與直剪試驗分析,并考慮到原材料的價格,建議

5、采用石灰改良黃土摻加碎石土與鋼塑土工筋帶相結(jié)合的方法進行支護,可以達到滿足工程要求,并較為經(jīng)濟的目的。
　　針對槽倉填方邊坡,通過極限平衡分析與有限元分析表明:填方表層出現(xiàn)較多拉應(yīng)力區(qū)與塑性區(qū),可能會出現(xiàn)淺層滑動,需重點控制回填土的壓實度,并對表層原狀土進行適度強夯固結(jié);回填土與原狀土連接段及回填土底層部分出現(xiàn)塑性區(qū),表明施工中在該區(qū)域需做好不同土質(zhì)的壓實銜接;坡腳與暗道左側(cè)護壁樁底部出現(xiàn)應(yīng)力集中,屬于填方加固的重點區(qū)域,需引起高