露天矿高陡逆倾层状边坡滑移模式与稳定性

为解决露天矿高陡逆倾层状边坡的稳定性与破坏机理等极为复杂问题,采用以平庄西露天煤矿顶帮边坡为研究对象,以Mohr-Coulomb准则作为边坡失稳判据,应用有限差分软件FLAC3D对露天矿高陡逆倾层状边坡破坏模式与稳定性进行了数值模拟研究,通过分析边坡的应力分布特征、位移分布及其演化过程,确定了边坡的破坏模式与失稳演化机理的方法.研究结果表明:平庄西露天矿顶帮边坡处于稳定状态;滑坡是在拉-剪复合作用下形成的,潜在滑坡模式为以弱层A为底界面的切层-顺层滑动;弱层A附近产生的应力集中是边坡发生剪切破坏的外在因素;沿弱层发生的隆起现象可作为露天矿高陡逆倾层状边坡失稳预警的宏观判据.

层状反倾-顺倾边坡倾倒变形形成条件及发育规模特征

以往研究中倾倒变形研究在反倾边坡较多而在顺倾边坡中很少,对两种不同结构的边坡形成倾倒体的异同点更是存在较多空白。在总结大量倾倒体实例基础上,对层状反倾和顺倾边坡倾倒变形形成条件及发育规模特征进行了详细研究。结果表明,顺倾边坡若发生倾倒,通常表现为坡高H>100m,边坡坡角β>35°,岩层倾角α>60°,岩性为薄层或薄层与中层互层的软岩、软硬相间的岩石;反倾边坡当坡角β>30°及岩层倾角α>30°就可能发生倾倒,其岩性为薄层~中厚层状的软岩、硬岩及具有似层状结构的坚硬岩石均可;提出层状岩质边坡'倾倒临界倾角δ'的概念,对于顺倾边坡,δ≈60°,当α>δ时边坡将可能产生倾倒破坏,当α<δ时边坡通常产生顺层面的'滑移-弯曲'或'滑移-拉裂'型破坏;反倾边坡δ≈30°,当α>δ时边坡才可能演化成明显倾倒变形,当α<δ时边坡不会倾倒或倾倒不明显;对于地质条件基本相同而坡体结构不同的两种边坡,反倾边坡形成的倾倒体无论是发育分布面积还是倾倒深度通常是大于顺倾边坡的,而且一旦形成倾倒体,二者的规模通常是深层的、大型或特大型的;倾倒体的分布面积和倾倒深度均呈现一种随坡高的增加而增加的趋势,坡高H=250m时其分布面积和倾倒深度表现为陡然增加,并且反倾边坡增加幅度大于顺倾边坡。

大奔流沟料场施工期高边坡稳定性数值模拟

锦屏一级水电站大奔流沟料场边坡开挖高度468 m,开挖量巨大,岩层陡倾坡外,快速开挖卸荷过程中边坡安全稳定问题突出。在边坡破坏模式分析的基础上,建立了考虑层状岩体各项异性的数值分析模型,研究边坡开挖过程中应力、位移、塑性区和锚固受力演化特征,并评价边坡稳定性。研究表明,边坡整体稳定性主要受控于边坡的地质结构特征、层间错动带和岩层层面的抗剪强度等因素。总体上,开挖完成后边坡安全系数满足规范要求。