石灰石露天矿高陡边坡稳定性计算分析

以西南某石灰石矿高陡边坡为研究对象,根据矿山边坡现状、边坡岩体结构和结构面发育特征因素对“现状边坡”和“终了边坡”进行地质分区,通过岩石室内物理力学试验获得坡体岩石物理力学参数,采用GSI法计算边坡岩体内摩擦角、粘聚力、变形模量和泊松比等参数,评估边坡地质强度特性,采用Morgenstern-Price极限平衡法分三种荷载工况分别计算“现状边坡”和“终了边坡”各分区稳定性系数。经分析,该石灰石矿各地质分区“现状边坡”和“终了边坡”稳定性好,采场边坡参数设计合理,可为矿山扩产安全设施设计和安全生产提供参考。

露天矿高陡复杂边坡软弱岩层组“坐落-滑移式”破坏模式研究

边坡稳定性问题随露天矿开采的进行不断突出,而边坡软弱岩层严重影响边坡稳定性。大量工程实例显示,露天矿含软弱岩层组的高陡复杂边坡失稳模式通常为“坐落-滑移式”破坏。为明晰露天矿高陡复杂边坡软弱岩层组“坐落-滑移式”破坏模式的破坏机理,以某露天矿为例,提出一种针对露天矿含软弱岩层组高陡复杂边坡的综合分析方法。研究结果表明:采用工程地质分析、传统极限平衡方法和数值模拟分析相结合的综合分析方法,针对该类型复杂边坡可发挥不同分析方法的优势,较全面地从地质自然环境条件、定性定量方面、应力应变角度分析边坡破坏机理及模式,总结归纳出含软弱层组露天矿高陡复杂边坡“坐落-滑移式”破坏的“坐落-滑移-剪出”三段式破坏特征,为其他类似复杂边坡稳定性的分析和防治提供思路和手段。

川东地区高陡构造带寒武系洗象池群天然气成藏条件

利用岩心、测井与地震资料,采用地震解释、平衡剖面以及包裹体检测等技术,恢复了川东地区高陡构造带的构造演化史,并对平桥、建南、梓里场构造的天然气来源、运聚与保存条件进行了分析。研究结果表明:(1)川东地区平桥断背斜圈闭东翼的单条逆断层使得下盘的龙马溪组烃源岩与上盘的洗象池群储层发生了侧向对接,天然气可穿过断裂带向上盘储层运移,具备较好的输导条件,且圈闭盖层未受到断裂作用破坏,保存条件良好,有利于天然气的聚集成藏。(2)建南断背斜圈闭翼部的多条平行的逆断层虽然实现了部分源-储对接,但是多条断层组合降低了其侧向输导能力,天然气未能大规模聚集。(3)梓里场断背斜圈闭的源-储配置与输导条件优良,但盖层的封盖能力较差,大多被断层破坏,钻探显示储层为水层。(4)川东地区高陡构造带寒武系洗象池群天然气聚集成藏的主控因素包括:断层或断层组合控制下的源-储配置、侧向输导条件以及盖层的封盖能力。

西南山区高陡岩质边坡破坏模式及路径分析——以博瓦水电站左岸边坡为例

西南地区由于其丰富的水能资源储备,已成为我国水电站建设最为集中的区域。为了解决高山峡谷区修建水电站时开挖引起的高陡岩质边坡问题,以博瓦水电站左岸边坡3号危岩体为研究对象,结合无人机三维建模手段,采用赤平投影法和极限平衡法分别从定性和定量角度论述了该危岩体的变形破坏模式及路径,并借助数值模拟手段完成结果分析和验证。结果表明:3号危岩体的破坏主要受两侧优势结构面控制,属多级、多次的楔形体破坏模式,其在天然工况下较为稳定,但在暴雨、地震等极端工况下可能发生破坏;数值分析结果则表现出“先滑移后倾倒”的破坏形式,为理论分析提供支撑。研究成果对类似的高陡水电岩质边坡破坏及防治问题提供了一定的科学参考和工程经验。

基于无人机3D点云的高陡斜坡岩体结构特征

岩体结构控制着岩质斜坡的变形破坏模式,但传统的结构面信息调查方法存在危险性高、难度大的缺陷。为安全、高效地获取斜坡岩体结构信息,利用无人机摄影技术开展高陡岩质斜坡的测量,构建斜坡岩体的3D点云模型,识别结构面的产状、间距、迹长等岩体结构信息。对湖北秭归卡门子湾滑坡区调查验证,斜坡共发育6组优势结构面,平均间距为0.46~1.01 m,平均迹长为0.82~12.57 m;无人机3D点云获取的岩体结构信息精度满足要求,方法高效、可行;获得的岩体结构信息为斜坡岩体结构模型建立和稳定性评价等工作提供了可靠的数据基础。

基于三维激光扫描的高陡边坡勘查与支护设计

以广东清远银湖城复杂高陡边坡为依托,采用三维激光扫描技术,查明边坡的空间展布形态、优势结构面的空间分布特征,为边坡设计提供依据。基于三维激光扫描调查和边坡稳定性评价结果,对挖方土岩组合高边坡,上部土体采用“放坡+锚杆格构梁”,中下部岩体采用“削坡+马道挡石墙”的治理措施;对填方边坡,采用“强夯加固+扶壁式或重力式挡墙直立式支挡+坡率加筋土+坡面浆砌石格构梁防护相结合”的治理措施。生态修复效果良好,经济效益显著。

铁路隧道洞口高陡危岩稳定性分析及加固防护技术

针对浩吉铁路高家山隧道洞口段高陡危岩存在落石发育,严重影响线路施工与运营安全的问题,通过三维激光扫描技术得到点云数据,建立危岩体与隧道洞口数值模型,分析危岩落石运动轨迹和边坡的稳定性,并提出针对性防治技术。结果表明:隧道洞口高陡危岩体的发育类型主要为坠落式和倾倒式,最大位移量达到24 mm;危岩失稳后大部分落石会与高家山隧道出口、白水川大桥和薛寿路发生碰撞;采用主动防护网和垫墩式压力注浆锚杆结合技术加固危岩体,采用钢筋混凝土挡墙和被动防护网建立消能降速平台。

中国高陡岩质边坡植被重建技术现状与展望

工程建设和矿山开采等活动形成了大量裸露的岩质边坡,由此可能带来许多地质和生态环境问题。随着边坡治理技术的发展,兼具稳定边坡和绿化环境双重功能的植被重建技术,逐步取代传统的单一工程治理技术,被广泛应用于边坡恢复治理。高陡岩质边坡因坡度陡、高差大,坡面固土保水困难,导致植被生长条件十分恶劣,所以该类岩质边坡的植被重建工作极其困难。为此,文章在分析高陡岩质边坡生态特点的基础上,重点总结了适宜高陡岩质边坡的植被重建技术,并阐述了各类代表性技术的基本概念、适用范围及优缺点。同时,论述了边坡植被重建技术的主要研究热点,指出各类技术中可能存在的理论研究薄弱、基质稳定性差、植被单一、技术选型不合理以及养护费用高等问题,并从特殊生境技术开发、基质研发、植物选配、护坡机理研究、评价机制建立及信息技术应用等方面进行了展望,以期为中国高陡岩质边坡植被重建技术的工程实践和理论研究提供一定的借鉴和参考。

石灰岩矿山高陡边坡地质环境修复治理技术研究

在我国矿山地质环境生态修复中,高陡岩质边坡是修复治理的一大难点。本文根据中国红色旅游经典景区西柏坡沿线矿山地质环境综合治理项目进行攻关试验研究,探索在石灰岩地区解决这一问题的关键技术方法。

尾矿坝渗流对露天采场高陡边坡稳定性影响分析

为分析尾矿坝渗流作用对露天采场高陡边坡稳定性影响,本文选取西藏某露天矿山为研究对象,通过室内实验分析和数值模拟结合的方式,采用GEO-studio分析软件,对边坡渗流场进行计算,最终得到尾矿坝渗流影响前后典型剖面稳定性变化。研究结果表明:尾矿库坝渗流作用下,采场边坡浸润面发生一定变化,静水压力增长,对边坡稳定性存在负面影响。尾矿库排放至最终位置时,典型剖面潜在滑动面范围出现一定变化,滑动面下端向坡底方向扩展。研究成果可为尾矿库渗流作用影响下的高陡边坡工程提供参考。

红壤高陡边坡新型生态修复喷混植生基材试验

边坡生态修复是输变电工程建设的一项重要内容,传统的喷混植生技术使用水泥作为粘结剂导致基材植被出芽率较低,制约了生态修复效果。以红壤区输变电工程高陡边坡为研究对象,用高分子化学粘结剂海藻多糖代替水泥,外加生态肥料和纤维,以狗牙根为植物物种,开展室内直剪试验和盆栽试验,分析红壤新型喷混植生基材的力学和植生性能。结果表明:海藻多糖和纤维是影响新型喷混植生基材黏聚力的主要因素,对于狗牙根出芽率,海藻多糖与其呈负相关,生态肥料与其呈显著正相关,纤维对其无显著影响;海藻多糖提升基材黏聚力的最佳掺量为1%,纤维的掺入也能提高黏聚力,且掺量为0.75%时达到峰值;当海藻多糖掺量为1%,生态肥料掺量为5%时,狗牙根出芽率达到100%,有较好的应用效果。研究成果可为红壤高陡边坡生态修复提供新的技术参考。

基于无人机摄影测量技术的高陡边坡危岩体特征构建与分析

在高陡边坡的危岩体调查中,受限于调查人员可到达的范围,难以获取危岩体的特征参数,从而影响危岩体的稳定性判别。无人机摄影测量技术能够安全、快速、全面、精准的获取危岩体的特征信息。本文以鸡冠岭崩塌隐患为例,利用无人机摄影测量技术获取坡面高精度影像,通过提取点云数据构建三维模型,基于最小二乘法完成平面拟合获取危岩体的体积及结构面产状信息,并结合实际测量数据,采用赤平极射投影法和极限平衡法定性和定量评价危岩体的稳定性。经过分析计算,鸡冠岭崩塌四处主要危岩体的体积分别为102.86 m^(3)、355.27 m^(3)、236.60 m^(3)和454.91 m^(3),根据定性分析和定量计算,危岩体均为欠稳定状态。通过本文的实践,体现了无人机摄影测量技术在识别高位隐蔽危岩体方面的优势,对于发展基于无人机摄影测量技术定量判定危岩体的稳定性方面具有借鉴意义。

基于无人机贴近摄影测量的露天采石场高陡岩质边坡岩体结构面信息自动识别

岩体结构面的识别与解译在露天采石场岩质边坡稳定性分析中具有重要意义,对于高陡岩质边坡而言,传统的勘察手段效率低且危险性高,无人机倾斜摄影测量生成的高陡岩质边坡三维实景建模精度低且自动解译困难。提出了一种基于无人机贴近摄影测量的高陡岩质边坡岩体结构面信息的精细化调查方案,并在武汉市东湖高新技术开发区长岭山露天采石场崩塌地质灾害调查中完成了实例应用,该方法使用大疆M300 RTK无人机搭载DJI P1相机完成倾斜摄影测量与贴近摄影测量工作,建立高精度的露天采石场高陡岩质边坡的实景三维模型和高密度三维点云,通过区域生长算法自动解译其岩体结构信息。结果表明:采用本文方法进行岩体结构面调查所提取到的信息准确度高、可视化效果好,且计算效率高,可为类似边坡实际地质灾害调查与防治提供依据。

矿山高陡岩石边坡生态修复技术研究进展

高陡岩石边坡生态修复是矿山生态修复领域中的重难点之一。通过中国期刊全文数据库和Web of Science核心合集数据库,对2003-2022年发表的关于高陡岩石边坡的文献进行检索与综述分析。本研究分析了高陡岩石边坡的年度发文量和研究热点,从边坡稳定性、植生环境构造、植被配置等方面对高陡岩石边坡生态修复现状进行探讨,以期为今后该领域的研究提供参考方向。

露天采场高陡边坡监测技术研究现状与发展趋势分析

本文旨在深入探讨露天采场高陡边坡的监测技术研究现状,系统梳理当前监测技术体系存在的问题,并总结分析其未来可能的发展趋势。为实现这一目标,笔者综述了多种当前应用于边坡监测的先进技术,包括全球定位系统(GPS)、边坡雷达、各类传感器系统、三维激光扫描及时域反射(TDR)等。这些技术的综合应用,能够更全面、实时地监测边坡的稳定性,及时发现并预防潜在的安全隐患。研究结果显示,随着科技的持续进步,边坡监测系统正朝着智能化、自动化和集成化的方向发展。未来的边坡监测技术将为露天采场的安全生产提供更为坚实的技术支撑,通过云计算和大数据分析,实现远程、实时的边坡稳定性监控与预警。这一发展趋势将显著提高矿山工作的安全性和效率,为露天采场的安全生产提供有力保障。

圆弧式地基合成孔径雷达在高陡边坡形变监测中的应用

我国西南山区昼夜温差大、大气环境复杂多变,基于圆弧合成孔径及差分干涉测量技术,研发一款便携式圆弧地基合成孔径雷达,在川西某铁路高陡边坡开展应用研究,将国产圆弧式地基合成孔径雷达与意大利IBIS-L地基合成孔径雷达进行大气扰动校正能力、形变测量精度等参数的同步对比测试,并对该高陡边坡进行长时间不间断实时变形监测。结果表明,国产圆弧式地基合成孔径雷达具备自适应大气扰动校正能力,在西南山区铁路沿线高陡边坡复杂多变气候条件下,大气扰动校正能力、形变测量精度均优于IBIS-L地基合成孔径雷达,其中,国产地基雷达24 h稳定点形变值均在±1 mm以内,IBIS-L地基雷达均超出±1 mm,国产地基雷达在1 km监测距离处的径向形变误差RMS为0.079 mm,IBIS-L地基雷达为0.159 mm,表明国产圆弧式地基合成孔径雷达具有高精度、高可靠性、快速机动部署等优势。

复杂堆积体区导向井开挖及强卸荷裂隙高陡岸坡综合处治研究

万州长江公路大桥因三峡蓄水需增设防船撞设施。作为防撞设施关键环节的3#导向井地处长江陡崖下部的堆积体岸滩上,受库水消落、江岸强烈卸荷和库岸再造等影响,导向井处堆积体开挖支护困难、背侧70 m高陡岸坡崩塌风险大。为保障导向井施工以及防撞设施和航道的运营安全,根据项目区地形地质和构造水文特点,采用FLAC 3D有限元法对3#导向井开挖所形成的高陡岸坡稳定性进行了模拟分析,结果表明:开挖和暴雨工况下,岸坡处于欠稳定状态,存在较大的失稳风险,且在砂岩、泥岩和裂隙I交界处,存在明显的剪应力集中现象。根据仿真结果,制定了锚索地梁联合坡面喷射封闭的岸坡支护方案;比选了导向井处孤石群堆积体加固和卸荷方案,结合库水位消落和工期计划,采用了孤石群破碎清除和刷方膜袋混凝土防护方案,保证了3#导向井的安全建设。

川东高陡复杂构造带上二叠统油气保存条件评价

川东地区构造高陡,形成机制复杂,油气勘探难度大,为了揭示复杂构造背景下上二叠统长兴组油气保存条件的主要影响因素,在川东高陡区构造演化分析的基础上,通过平面、剖面构造解释、相关井地层水矿化度分析、地层剥蚀程度分析、区域盖层发育分析,并结合相带展布特征及相关井油气测试情况,建立川东高陡复杂构造带油气保存条件评判体系,在此体系下对该区油气保存条件进行综合分析和等级划分。研究结果表明:(1)川东高陡构造区油气保存主要受构造制约,断裂及由断裂引起的流体响应特征是影响保存条件的主要因素;(2)川东高陡区虽遭受多期构造作用,但盖层大部分仍保存较完整,礁滩体储层大面积展布,区域内构造圈闭发育,具有极大勘探潜力;(3)部分高陡背斜核部因剥蚀较严重、断裂发育密集而成为油气保存条件一般区,而各构造带之间的宽缓向斜区保存条件良好,在其他成藏要素匹配的情况下具有较大勘探潜力。

基于Slide的研山铁矿高陡边坡稳定性分析

露天矿山边坡稳定性对采场安全生产至关重要。为探究边坡施工过程中的安全隐患,以研山铁矿高陡边坡为研究对象,考虑爆破震动及地震作用荷载,运用Slide二维边坡数值模拟软件对典型剖面进行稳定性计算。结果表明:在正常工况条件、爆破震动及地震作用下,边坡整体安全系数符合要求,整体处于稳定状态。但在爆破震动及地震作用下,边坡局部安全系数介于临界值,可能存在局部滑坡风险。为保证采场生产安全,提出了相应的边坡管理预防措施,为相关实践工作提供一定参考。

高陡边坡在线监测系统在南泥湖露天钼矿中的应用

针对传统人工测量边坡位移数据存在的滞后性和危险性等问题,根据雷达和GNSS监测技术原理,设计了互联网在线监测数据集成总体框架,并对南泥湖矿山采场和排土场高陡边坡位移和爆破振动等指标进行全时段和全方位监测。研究结果表明:基于该监测系统获得的资料信息,分析滑坡变形特征和滑坡诱发因素,据此选择合适的监测指标建立阈值模型,并根据模型计算预警阈值,能够划分相应的预警等级;该在线监测系统实现了高精度、大面积、非接触、全天时、全天候和早发现的现代化边坡监测目标,比传统人工监测更安全、高效和精准,在灾害预警方面具有显著作用。