平朔露天矿某黄土高边坡滑坡成因机理分析

从工程地质条件、水文地质条件及人类工程活动等方面入手,对山西平朔煤炭工业公司某露天矿黄土高边坡发生滑坡的成因机理进行分析。该滑坡表现出明显的牵引式破坏特征,其变形破坏过程可分为卸荷变形、蠕滑—拉裂、剧滑及趋稳等四个阶段。基于滑坡的成因机理,提出了相应的防治对策。

井工开采对露天矿高边坡稳定性影响的研究

以山西平朔安太堡矿露井联合开采为例,通过数值模拟及现场位移监测资料对比分析,探讨了露天矿高边坡在顺坡、逆坡及侧向切坡开采3种情况下的复合应力场和位移场的分布特征及规律。研究表明,边坡内井工开采不利于边坡稳定性,但由于工作面推进方向不同,边坡受采动影响部位的顺序不同,因而对边坡稳定性的影响存在一定的差异。逆坡开采时,随着工作面向坡内推进,边坡前、后期表现出两种完全不同类型的变形位移,前期以倾倒型崩塌破坏为主,后期稳定性有所增强;顺坡开采时,边坡保安煤柱宽度不断减小,在侧向偏压作用下,边坡将产生沿软弱结构面的推动式剪切滑动;边坡下切坡开采时,边坡除发生沿软弱结构面的推动式剪切滑动外,还可能发生后缘沿采空裂隙、下部沿软弱层面的张拉滑动变形。

露天转井工开采条件下地表沉陷预测数值模拟研究

在露天转井工开采条件下,地下开采引起的地表沉陷以及井工开采对露天边坡的稳定性影响预测一直是矿山开采过程中的重大技术难题。针对当前两种计算方法存在的不足,应用FLAC数值模拟技术,对山西平朔安太堡煤矿b902井工开采工作面进行了分步开挖模拟,总结出了地下开采引起的地表沉陷规律,并对地表沉陷位移值进行预测及边坡稳定性分析。与现场实测位移资料对比结果表明,FLAC3D以实际的煤岩物理力学参数为计算依据,克服了常用计算方法的不足,其结果与现场实测结果比较接近,为露天转井工开采条件下地表沉陷预测及边坡稳定性分析探求了一种新的简单易行的方法。

强夯法在某公路软基处理中的应用

在某公路软基处理试验段采用强夯法快速加固路堤,通过对获得的土体变形、孔隙水压力、动荷载测试、地震效应测试等监测资料的分析,确定强夯的适用条件、影响深度、加固效果、对周边建筑物的影响范围及强夯法加固软基在全线推广的可能性。

桩网复合地基桩土应力比的确定

实践证明,桩网复合地基同时具备竖向增强体复合地基与水平向增强体复合地基的加固优点,能很好地提高地基土体承载力,减小不均匀沉降,特别是桥头过渡段地基处理中能有效控制“桥头跳车”现象的产生。本文主要对桩网复合地基的加固机理进行分析,并结合自然平衡拱理论和加筋垫层拉膜效应理论推导出路堤下桩网复合地基桩土应力比计算公式,同时分析了各设计参数变化对桩土应力比的变化规律。工程实体试验表明,本文所推导的桩土应力比计算公式具有较好的适用性。

深厚软土中超大深基坑支护设计与实践

以武汉地区长江一级阶地上深厚软土中某超大深基坑支护工程为例,提出了"大坑化小、分区(段)设计、轻重结合、组合支护"的设计理念。根据基坑工程地质条件及施工部署,综合采用了卸土减载、桩撑、双排桩、坑内被动区加固等多种支护结构形式,并进行合理的平面组合和空间结合,既保证了基坑支护结构及周边环境安全和经济,又实现了土方及地下室结构的便捷施工,可为类似基坑工程的设计与施工提供参考。

180同心圆双环形内支撑在复杂环境下大型深基坑支护中的应用研究

以侵入武汉长江隧道安全保护控制线的某大型深基坑支护工程为例,开展单圆环形支撑与同心圆环形内支撑结构的内力、位移等技术指标对比分析,结果表明,同心圆环形内支撑结构能有效共同承担支撑轴力,具有结构受力合理、整体稳定性高、支撑刚度大,桩顶位移小等优点,有效地控制基坑开挖对武汉长江隧道及周边建(构)筑物的影响,取得了很大经济效益和社会效益。

露井联采边坡位移监测与预报技术研究

露井联合开采过程中,由于两种采动效应的相互叠加和相互作用,致使复合采动边坡表现出自身特有的变形特征及规律,基于此,分析了露井联采边坡变形机理及稳定性的时空效应规律,采取了地表裂缝观测法、边坡位移趋势分析法、位移量和位移速率判据法等相结合的露井联采边坡预警预报方法,并以安太堡露天矿为工程实例,探讨了该预警预报方法的合理性及可靠性,结果表明,该方法合理有效,可为此类边坡监测方案编制及稳定性监测预报提供参考。

武汉长江Ⅰ级阶地含水层水文地质参数研究及工程应用

武汉地区长江Ⅰ级阶地含水层在水流等沉积动力的分选作用和上覆土层压力的固结作用下,其渗透系数必然存在各向异性。因此,基于含水层渗透系数的各向同性和以单井稳定流抽水试验得到的含水层水文地质参数所完成的基坑降水设计亦必然与工程实际存在差异。通过现场分层抽水试验、群井抽水试验,结合三维数值模拟反演计算,得出了武汉长江Ⅰ级阶地各含水层水文地质参数的基本规律和特性,即：各含水层渗透系数自上而下逐渐增加且表现为各向异性,其水平渗透系数大于垂直渗透系数,其比值介于1.6~2.6之间。工程实例表明,采用各向异性的水文地质参数和三维渗流分析进行的超深基坑降水设计,结果更接近于实际,且有利于降低工程造价和基坑周边环境损伤,亦有利于节约宝贵的地下水资源。

某黄土高边坡预应力锚索极限抗拔力对比试验及支护优化设计

岩土体与锚固体粘结强度特征值是锚索设计的重要参数之一。以山西某电厂高边坡支护工程为例,通过锚索极限抗拔力对比试验表明,二次高压注浆与一次常压注浆相比,锚索极限承载力可提高56%,基于此进行边坡的优化设计,不仅节省了工程造价,而且缩短了工期,产生了很大的社会经济效益,可供类似工程设计参考。

GIS在露井联合开采条件下边坡稳定性监测预报中的应用

以山西某矿露井联合开采条件下边坡稳定监测预报为例,在ArcView GIS平台上构建的三维模型上对边坡位移监测数据和所提取的相关信息进行综合分析及边坡危险性等级划分,并借助GIS的可视化功能将边坡变形及稳定性变化过程及其结果予以展示,直观地反映出露井联合开采条件下边坡的变形及稳定性变化规律,为边坡位移监测数据的保存、管理及稳定性的预警预报提供便捷方法。

复合采动边坡变形机理及稳定性评价

在边坡下采煤,井工开采不仅使边坡岩土体结构发生破坏,物理力学强度降低,同时还会引起边坡岩土体中的应力发生重分布,对露天边坡的变形及稳定性将产生较大影响。本文以山西平朔安太堡露天矿东帮边坡在B900工作面井采影响下的位移监测资料为基础,分析总结了露井联合开采条件下边坡变形规律及机理,并结合结构面组合判断、FLAC数值模拟、极限平衡验算等方法对边坡的破坏模式及稳定性进行分析评价,稳定性评价结果表明:该边坡在井采效应影响下,其整体稳定性将有所降低,但不会发生整体滑坡破坏,其破坏形式为边坡表层的黄土及基岩崩塌破坏为主。该结论与现场实际情况基本一致,可为类似矿区提供参考。

采动诱发滑坡的变形机理及治理设计研究

以山西某大型煤矿工业场地滑坡勘察与治理工程为例,分析了地下采矿对古滑坡稳定性的影响及复活机理:即采动变形降低了滑坡体土层的力学强度;采动拉裂缝为地表水和雨水的下渗提供了渗透路径,导致滑带土发生软化;滑坡前缘的采空移动变形对滑坡体起着牵引作用。采用工程地质测绘、钻探、物探及实时GPS监测系统等综合手段确定了滑坡周界、滑动面及滑动主方向与变形速率;根据滑坡的空间形态、物质结构及变形特征对该滑坡体在空间上分区、剖面上分级,并据此设计了分区治理、分级支挡和留设地下抗滑煤柱等的滑坡治理方案。监测资料表明,经治理后的滑坡处于稳定状态。

连续墙埋置深度对超深基坑降水效果的影响研究

作为"两墙合一"的地下连续墙插入含水层中深度的变化对基坑降水效果改变十分明显。本文结合武汉地铁2号线范湖车站深基坑工程实例,通过三维数值模拟,详细对比了不同深度的地下连续墙内基坑降水场地地下水渗流场的变化。在此基础上,分析总结出了地下连续墙埋置深度对基坑降水的影响规律。

武汉某城市广场深基坑工程设计与施工

武汉某城市广场深基坑工程地处长江一级阶地地貌单元,具有开挖深度大、形状不规则、周边环境严峻、土质软弱及水文地质条件复杂等特点。基于安全可靠、经济合理、施工便利和保证工期等原则,基坑支护结构采用了卸土减载、支护桩、内支撑相结合的联合支护手段,地下水处理采用了坑壁止水帷幕与坑内井点降水相结合的处理措施。施工期间,对坑壁流土、流砂采取了及时有效的处理方法,确保了基坑支护结构及周边环境的安全。基坑监测成果表明,各项监控指标均处于设计及规范要求范围内,达到预定功能及目的,可供类似基坑工程借鉴。