地下采動影響下的邊坡失穩(wěn)機理及分析方法研究.pdf

1、邊坡穩(wěn)定性研究，一直是眾多學(xué)者及廣大工程技術(shù)人員研究的課題。影響邊坡穩(wěn)定性的因素有很多，其中地下采動作為一個影響邊坡穩(wěn)定性的重要外因，是隨著上世紀(jì)80年代初鹽池河磷礦災(zāi)難性大規(guī)模山體崩塌事件的發(fā)生，開始被人們所重視的，對這方面的研究也逐漸被提到議事日程上來。 地下采動影響下的邊坡（包括人工邊坡和自然邊坡）穩(wěn)定性問題較普通邊坡而言，更具復(fù)雜性和非線性，是實踐性、綜合性很強的研究課題。論文在總結(jié)前人成果的基礎(chǔ)之上，結(jié)合銅綠山北露天東

2、部邊坡及其地表變形開裂破壞的工程實例，對地下采動影響下的邊坡失穩(wěn)機理及分析方法進(jìn)行了研究。其主要內(nèi)容及成果為： （1）地下采動通過改變巖體應(yīng)力應(yīng)變分布、引起邊坡變形、產(chǎn)生動荷載、惡化工程地質(zhì)條件、惡化水文地質(zhì)條件，從而影響上覆邊坡體的穩(wěn)定性。 （2）地下采動使得上覆巖體產(chǎn)生冒落帶、裂縫帶和彎曲帶三帶破壞，進(jìn)而引起邊坡地表產(chǎn)生不同形式的破壞，如下沉、塌落、開裂、滑坡、傾倒、潰曲、塑流、崩塌和滾石等。 （3）防治措施

3、主要為降低地下開采對邊坡穩(wěn)定性的影響、排水、改善力學(xué)平衡條件和建立監(jiān)測系統(tǒng)，其重心應(yīng)放在降低地下開采的影響，以防為主。 （4）通過對用于地下開采影響下的邊坡穩(wěn)定性研究的極限平衡、模糊數(shù)學(xué)和數(shù)值模擬三種方法的比較，認(rèn)為數(shù)值模擬分析技術(shù)是研究此類問題的更為合理的手段，它能夠較好的考慮地下開采的影響。 （5）提出了地下采動影響下的邊坡穩(wěn)定性研究路線，大體上可按五個步驟進(jìn)行，即：工程地質(zhì)調(diào)查、巖體物理力學(xué)參數(shù)的確定及工程地質(zhì)巖體

4、質(zhì)量評價、采空區(qū)穩(wěn)定性研究、邊坡穩(wěn)定性研究和防治措施的研究，其中對地下開采區(qū)域及邊坡的調(diào)查至關(guān)重要，是分析結(jié)果準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵。 （6）結(jié)合工程實例，在現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查及室內(nèi)巖石力學(xué)實驗的基礎(chǔ)之上，采用極限平衡理論、上盤邊坡漸進(jìn)崩落破壞模型和二維彈塑性有限元數(shù)值模擬等方法對銅綠山礦北露天東部邊坡變形開裂破壞進(jìn)行了分析，得到：①東部邊坡地表的變形開裂破壞不是目前露天開采造成的，—125m中段礦柱的盜采及周邊民采才是邊坡地表變形開裂破

5、壞的主要原因；②對銅綠山北露天東部邊坡的變形破壞機理的地質(zhì)模式可歸結(jié)為：民采及礦柱盜采產(chǎn)生空區(qū)——圍巖及充填體變形冒落——坡頂拉裂——坡腳擠壓剪切——坡體滑動破壞；③充填可以很好的限制圍巖的位移，有利于維持目前及開挖后邊坡的穩(wěn)定，建議加強空區(qū)的探測，并進(jìn)行充填處理；④針對東部邊坡變形開裂破壞的現(xiàn)狀，提出了邊坡的防治措施，主要包括空區(qū)及裂隙的充填注漿、邊坡角的調(diào)整、加固、排水及監(jiān)測等措施。 論文所做的研究工作，立足于學(xué)科前沿，對目