兰营徐露天铁矿岩质高边坡稳定性分析与评价

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露天矿深凹开采形成的高陡边坡的稳定性密切关系着矿山生产安全、矿山开发经济效益和矿山的可持续性发展,有着十分重要的研究意义。本文以四川省攀枝花市兰营徐露天铁矿岩质高边坡为例,针对其存在软弱面和节理发育的特点,对边坡可能的变形破坏模式和发展演化过程进行研究,然后采用极限平衡法和基于离散元的强度折减法对边坡稳定性定性和定量地作出了评价,研究内容主要包括:1、针对兰营徐露天铁矿岩质边坡节理裂隙等构造发育的特点,结合场地地质条件和边坡具体情况,采用了沿坡详细线调查和岩体数字化精细描述(三维激光扫描),分析边坡弱面(角闪片岩ω6)和节理等结构面特征,并对坡体稳定性起控制作用的断层、弱面和优势节理组进行了分类统计。2、根据野外调查和室内试验,确定影响边坡稳定性的因素包括了岩体材料及结构面、地下水、地震因素和爆破,同时按照各工程地质剖面的结构特征推断了边坡可能的破坏模式为上部沿ω6、泥化夹层呈平面型顺层滑动,下部剪断节理岩体的复合型平面剪切破坏;或在节理岩体破坏时,沿着起主控作用的顺坡向优势节理破坏的节理岩体复合型平面剪切破坏。3、将现场采取的岩样,进行了室内单轴压缩、三轴压缩和振动三轴试验。根据前人经验和室内试验结果,对稳定性计算中的岩石材料参数和结构面基本参数给出了建议指标值,极限平衡法中采用余推力法和Sarma法两种方法,对边坡的整体和局部地段进行了稳定性计算并相互校核,以Sarma法计算值为判据。4、采用基于离散元的强度折减法对节理岩体高边坡的状态进行稳定性分析,该方法通过折减边坡岩体的强度参数(c、值),判定边坡是否处于极限状态,求解出稳定性系数,同时根据其应变、位移等信息分析搜索出可能失稳的部位。5、根据以上方法的结果分析表明,离散元模拟和极限平衡法的结果是一致的,并在此基础上提出对边坡坡脚进行优化、局部加固等防护、治理措施,以便达到安全、经济的目的。选择这个论题,对该类露天矿山高边坡的研究和防治具有现实意义和参考价值。
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