基于Geo-Studio的露天采场边坡稳定性研究

以卓成矿业石港矿区为工程背景,通过现场勘察和开采现状图选取最典型的边坡剖面,采用模拟软件Geo-Studio中的HH-Slope/W专业模块对边坡剖面进行极限平衡分析,得出了2个典型剖面在正常采动、爆破振动和爆破振动+地震力耦合作用等3种不同工况下的最危险滑移面位置和边坡安全系数。研究结果表明:(1)当东、西分区采场边帮采用Morgensern-price法计算时,在爆破振动和地震力耦合作用下安全系数分别为1.217和1.078,符合规范要求,边坡稳定性较高,且前者计算的安全系数比后者稍大;(2)随着工况荷载的增大,危险滑移面表现出向深部扩展的行为,稳定性逐步向临界失稳状态扩展。

露天地下楔形转接过渡诱导冒落控制边坡岩移危害技术研究

露天地下楔形转接过渡模式的安全管控是利用崩落法开采挂帮矿形成的塌陷坑阻止边坡岩移威胁露天采场,但地采扰动下的高陡边坡破坏过程不易控制,因而制约了楔形转接过渡模式在大型深凹露天矿山中的应用。针对上述问题,结合极限平衡分析方法,揭示出崩落法开采扰动下的高陡边坡渐进破坏规律,提出了边坡滑移体体积计算方法,以及通过调控回采顺序控制边坡滑移进程以实现塌陷坑完全承接边坡滑移体的边坡岩移危害控制技术。研究表明:边坡岩体不会随挂帮矿向下开采而发生持续破坏,只有当挂帮矿开采至关键分段时,边坡岩体受力状态超过极限平衡状态才发生滑移破坏,可通过滞后回采关键分段上盘三角矿延缓边坡滑移,以及通过滞后回采关键分段下盘矿体和采用下向阶梯状回采工作面增大塌陷坑容积,最终实现塌陷坑有序承接边坡滑移体。研究成果完善了大型深凹露天矿楔形转接过渡的安全管控方法,提高了楔形转接过渡模式的适用性。

复合地基对临近基坑稳定性影响的数值模拟研究

目的 基于已有基坑稳定性分析的建模方法,开展邻近复合地基深基坑变形与稳定性问题的精细化研究。方法 结合某基坑工程实例利用PLAXIS 3D软件建立三维数值计算模型,分析支护桩水平位移、基坑稳定性系数、基坑滑裂面位置与状态等不同变形特征参数对基坑性状的影响,进而研究既有建筑复合地基桩体条件变化对基坑稳定性的影响。结果 邻近复合地基的基坑稳定性系数均大于桩基础和天然地基,且支护桩水平位移峰值较天然地基减小40%;复合地基和桩基下的基坑滑裂面形态大致相近,均从基础中部向基坑底部延伸;CFG桩桩长在超过1倍开挖深度、桩径超过0.7 m及桩体刚度达到500 kPa后,滑裂面与地表的交点位置不再变化,复合地基与临近基坑距离超过1倍开挖深度后,对基坑影响可以忽略不计。结论 提出邻近复合地基的基坑整体稳定性系数优于桩基础和天然地基,CFG桩桩长、桩径、桩体模量和临近基坑距离的变化均对基坑开挖呈有利作用等影响规律,结果可供工程实际应用参考。

南芬露天铁矿边坡稳定性分析与牛顿力临滑智能预警

为提高露天矿开采作业经济安全性,最大程度节省采矿成本提高采矿效益,全面提升边坡临滑预警监测的及时性,以发生多次巨型滑体的深部开采南芬露天铁矿为研究背景,通过对国内外高陡边坡稳定性分析与监测现状研究,探讨露天铁矿特有的边坡破坏模式,结合牛顿力临滑智能预警技术在南芬滑坡预警的成功应用,系统阐述了牛顿力临滑监测的可行性。针对南芬铁矿高陡边坡下盘存在大量失稳或潜在变形区的现象,在总结当前边坡3种破坏模式的基础上,基于MSARMA、GEO-SLOPE、Swedge数值计算软件对重点下盘区分析,结合何满潮院士的地质体灾变牛顿力变化定律,提出“NPR牛顿力滑坡监测为主体,长期阈值监测、短期临滑预警、后期变形现场勘测”三位一体的边坡稳定性智能监测预警防控技术,并在574、502平台巨型滑体崩塌临滑预测中得到应用。现场临滑预警表明:NPR预应力锚索增强边坡的稳定性,提高了监测系统的实时性,有效验证了三位一体边坡稳定性智能临滑预警技术的合理准确性,为露天矿的安全可持续开采,提出合理有效的应急控制措施。

矿山露采边坡滑移—弯曲变形与机理分析

本文以武宁县大湖塘北区钨矿露采边坡为例,对该矿山露采边坡的土层力学性质、边坡变形机理和稳定性情况进行详细分析,结合对矿区现场实际情况的勘察数据进行分析和计算,得到边坡中岩石和断层破碎带具体数据和变化情况,为相关人员提供参考。

基于位移观测序列聚类的边坡潜在滑移区早期辨识方法研究

针对露天煤矿边坡安全稳定性问题,为深度挖掘隐藏在多源监测数据背后的边坡系统演化规律,提出一种将DTW距离和K-means聚类相结合的无监督数据挖掘方法,从多源监测数据集中聚类“观测域上相近、空间域上连续、变形趋势明显”的监测点子集,将其所在区域圈定为潜在滑移区。采用强度折减有限元数值模型仿真模拟典型边坡渐进失稳全过程,输出边坡不同演化阶段的位移场作为实验测试样本,对潜在滑移区辨识方法展开适用性研究。实验结果表明,上述聚类方法能够捕捉边坡系统从无序到有序的渐进演化特征,可以在滑动面尚未完全形成阶段提前辨识出边坡潜在滑移区域。

井工转露天开采边坡岩体滑移机制的试验研究

井工转露天是一个新的论题,因开采时序的改变,导致边坡体的滑移机制产生了质的变化。应用底面摩擦模型试验和数值模拟方法,针对新的开采时序关系进行了模拟研究,揭示了露天矿延深开采扰动作用下井采区上覆岩体的平衡体系失稳与再活化过程及其演变规律;针对两种开采模式影响域的部分或整体的相互叠加作用特点,分析了自重应力与附加应力的叠加作用属性及开采时序变化对边坡体变形的影响规律,揭示了地下采区对边坡稳定性影响的分区性特点及其影响机制。

岩体边坡临界滑动场计算方法及其在露天矿边坡设计中的应用

针对岩体介质的特殊性如不连续性、各向异性及非线性破坏准则， 提出建立岩体边坡临界滑动场的计算方法； 并将其应用于峨口铁矿露天边坡的设计，

基坑支护设计方案比较

针对某公路主线下穿淤泥质土中深基坑支护,提出了三种方案进行比选,比较了各方案的优缺点,最后根据不同的基坑深度选择了相应的较为经济的方案,从而安全、经济、合理地完成该项工程。

基坑土钉支护边坡有限元稳定性分析方法探讨

针对基坑土钉支护开挖边坡的稳定性,讨论了极限平衡方法的局限性,指出应用有限元方法分析评价基坑土体结构稳定性是近年来研究的新趋势。采用滑面应力分析法和强度折减法两种有限元方法对基坑边坡的稳定性进行了研究。对于无支护的基坑边坡,两种有限元方法得到的安全系数和滑动面结果一致,且滑动面形状随基坑土体强度的降低保持不变。对于采用土钉支护的基坑边坡,两种有限元方法得到的安全系数结果一致,不同阶段下滑动面形状和位置不同,这主要是由于在强度折减时,仅仅对土体强度参数进行折减,而未考虑土钉自身强度的降低。最后指出,在应用强度折减法时,是否考虑土钉自身强度的折减有待进一步研究。

含地下洞室的露天矿边坡稳定性研究

地下洞室是危害露天矿边坡稳定性的重要因素 ,其分布情况更是评价露天矿边坡稳定性的重要条件。通过分析地下洞室的应力分布情况 ,利用极限平衡法及格里菲斯强度理论 ,讨论并研究了地下洞室对露天矿边坡稳定性的影响 。

圆形基坑主动土压力的理论研究

考虑了地面坡度、墙-土间摩擦和墙体倾角同时存在的一般情况,提出两种破坏模式,采用滑移线法和简化滑移线法进行计算,给出了圆形基坑主动土压力的数值解和解析解。研究了土体的分层、地下水渗流、环向应力系数等对土压力结果的影响。认为在计算主动土压力时,环向应力系数为1是合理的,但该结果不能用于实际工程设计。设计中可考虑环向应力系数为一变量,其值在1和K_0之间变化,与其位置有关,采用滑移线法计算给出土压力系数的结果,以供参考。本课题的研究成果系统地发展了圆形基坑主动土压力理论,具有较强的理论和实际意义。

上海世茂深坑酒店混凝土超深一溜到底施工技术

上海世茂深坑酒店建造在77m深坑内且坑壁陡峭,为解决混凝土向下输送的难题,研制了混凝土超深77m一溜到底的装置。采用了特殊设计,包括溜管管身及附加缓冲结构,保证了一溜到底混凝土的工作性能,形成了超深一溜到底的施工工艺。

临界滑动场法在露天矿边坡稳定性分析中的应用

将滑移场法应用于金川露天矿北帮边坡2-2剖面边坡的稳定性分析,并将其与其他经典方法进行对比,证明临界滑移场法得出的滑移线与实际滑移线位置最为接近,由此为该方法在边坡工程中的广泛应用提供了实际可行的证据。

重力式水泥土挡墙基坑支护设计中几个问题的探讨

抗倾覆设计、抗滑移设计、挡墙底部土体承载力验算及土压力计算中c、 φ值的选用等几个问题 ,是重力式水泥土挡墙支护设计中的重要内容。目前 ,在不同的基坑规范或规程中 ,对这些内容的计算存在差异 ,对工程设计影响较大。本文在分析有关基坑支护规范和规程的基础上 ,结合工程实例 ,探讨了上述问题 。

露井联采下的边坡滑移规律分析

为保证露井联采下边坡岩体的稳定性,以紫金山金铜矿为例,利用数值模拟方法建立模拟模型,系统模拟研究边坡岩体应力场和位移矢量场演化特点,揭示采空区上覆岩体滑移机理与动态演变规律,建立露井联采作用下的地表三维沉降模型和水平移动模型。实例计算结果表明:对采空区进行充填开采时,随着开采阶段向下延深,地下开采效应对上覆岩体影响逐渐减小,此时露井联采综合作用的边坡体主要受露天开采影响大小控制;当由+30 m水平开采至-150 m水平阶段时,边坡岩体发生局部破坏,破坏形式为塌陷破坏,需要进行局部加固处理。

基坑锚索预应力损失规律现场试验研究

受开挖施工及锚固地层的影响,基坑锚索预应力损失现象较为普遍。依托某实际工程开展现场试验,分析了张拉荷载大小、张拉锁定方式、无黏结段长度以及循环加载对锚索预应力损失产生的影响,进而对基坑锚索预应力损失形成机制进行了探讨。结果表明:锚索锚固体与周围地层发生的脱黏滑移是产生预应力损失的重要原因,锚拉力越大,锚索预应力损失越明显;对于分散型锚索,单根张拉锁定有利于减少其预应力损失;锚索无黏结段长度会对锚头刚度产生影响,其长度越短,锚索预应力损失越明显;多次循环加载可以将锚固体受荷产生的塑性变形进一步锁定,从而大大降低锚索在锁定后的预应力损失。相关规律和结论可为基坑锚索的设计与施工提供有益的参考。

少齿数齿轮机构相对滑动的研究

建立了少齿数(齿数可少到2)渐开线齿轮副滑动系数的计算公式;通过一个算例,比较了标准齿轮传动、普通变位齿轮传动和少齿数齿轮传动三种情况下对应啮合点滑动系数的大小;为其接触疲劳强度计算时计入相对滑动的影响提供了定量依据。

微结构钢球展开轮增摩降磨特性分析

针对钢球缺陷检测过程中,镜面钢球打滑导致展开轮磨损这一问题,结合试验与有限元的方法,得到适合于展开轮的材料与微结构。首先,应用激光微造型技术在不同材料表面加工圆形凹坑微结构,采用单因素法在M-2000多功能磨擦磨损试验机上进行滚滑复合干摩擦试验;结合试验工况建立基于Archard理论的微结构磨损模型;最后通过仿真技术模拟试验优选的材料在不同微结构表面的磨损性能,进而对微结构进行优选。结果表明:在滚滑复合干摩擦工况下,圆形凹坑微结构可以改善不同材料的摩擦磨损性能;利用磨损模型计算磨损系数能够应用于有限元中用以分析实际工况的磨损特性;优选出T10A和45钢在三角形和菱形微结构表面下具有较好的耐磨性能。为轮系结构耐磨材料及微结构表面的选取提供理论参考。

露天采矿边坡临界滑动面搜索蚁群算法研究

基于蚁群算法并通过改进蚁群算法结构和蚂蚁转移概率确定的方法 ,构造了一个适应复杂边坡临界滑动面搜索的启发式蚁群算法 (HACA) .研究了极度干旱地区露天采矿场岩体的物理力学特性 ,探讨了 HACA在采矿边坡临界滑动面搜索和稳定性分析评价中的应用 .结果表明 ,与传统方法相比 .其方法具有明显的优越性 .图 2 ,表 1,参