论文部分内容阅读
露天矿边坡稳定是矿山安全生产的保障,挖掘提高边坡角的潜力可以为矿山带来巨大的经济效益,因此对矿山边坡进行合理的稳定性分析尤为重要。组成峨口铁矿边坡岩体的主要岩性是片岩,受多期褶皱影响,层面倾向复杂多变,如何对这类边坡进行合理的稳定性分析是一个难题。在野外结构面统计的基础上,模拟生成计算机结构面网络并统计其连通率,进而利用加权法计算岩体各向异性强度参数。利用统计的各向异性强度参数和各向同性强度参数对比分析边坡的稳定性系数及潜在滑面差别,提出利用各向异性强度参数分析这类边坡稳定性的必要性。
第一章在全面总结复合褶皱片岩边坡岩体强度参数取值以及稳定性分析的必要性,结构面网络模拟的进展,目前岩体强度参数取值的主要方法以及边坡稳定性分析现状的基础上,提出了本文的研究思路。
第二章对研究区工程地质特性进行了概述,重点阐述了组成边坡岩体的岩性以及褶皱发育特征。
第三章在野外结构面统计的基础上,叙述了结构面各参数的概率统计模型以及对研究区的结构面各参数进行了概率分析,最后利用Monte-Carlo法对结构面进行了计算机网络模拟,并分别计算了节理面和层面连通率。
第四章利用获得的结构面连通率参数通过加权法对边坡岩体进行各向异性强度参数取值,利用Morgenstern-price法对边坡进行了极限平衡分析。同时利用各向同性强度参数对边坡进行极限平衡分析。最后比较了两种强度参数下边坡稳定性系数及潜在滑动面的差异,得出对于顺层边坡,利用各向异性强度参数稳定性系数较各向同性的小,但潜在滑面一致;对于多期紧密褶皱边坡,各向异性强度参数下边坡稳定性系数较各向同性的大,且潜在滑面切入更深。
第五章利用Flac3D模拟了边坡开挖后的应力位移场分布以及塑性区的扩展规律;利用强度折减法计算了边坡开挖后的稳定性及潜在滑面的位置和大小。得出开挖仅导致开挖体附近岩体应力位移变化,塑性区略有扩展,边坡稳定性降低幅度较低,稳定性系数较极限平衡法略高,潜在滑面顶部窄底部宽。