露天采场边坡稳定性分析项目建议书

露天采场边坡稳定性分析项目建议书
露天采场边坡稳定性分析项目建议书

******有限公司

科技发展项目建议书

项目名称:露天边坡稳定性分析及监测治理综合技术研究项目类别:(采矿√、选矿、冶炼、化工、加工、其他)项目单位(公章):********

:********

项目单位负责人:***

项目负责人:***

申报日期:****年 **月**日

******有限公司制

一、项目的必要性:

露天矿边坡是矿山重大的安全性工程。露天矿边坡工程具有以下特点:由于矿体赋存空间的限制,构成露天矿边坡的岩体、结构、地下水条件以及原应力状态都具有明显的不可选择性,边坡的优化工作必须通过利用既定条件和改善可控因素实现;由于露天坑边坡在整个服务期间都承担不同程度的风险,为了消除或减少风险,需要跟踪监测边坡的工作状态,实时提供准确的反馈信息,促使边坡工程性能在动态变化工程中不断完善;边坡的优化工作具有明显的时效性,必须克服由于时间的推移、工程条件的变化所造成的安全系数和可靠性得降低。

********严格按照有关标准、规范、规程要求,完成了********索尔库都克铜矿(以下简称索矿)初步设计,设计索矿露天最大边坡角为60°,最终台阶坡面角为76°,736m平台以上最终台阶坡面角为45°;台阶高度:6~12m,并段后高度24m,运输平台宽度:11.5m;索矿自2008年建成生产后,其边坡稳定性一直较好。但因近年来北疆地区雨雪较多、边坡岩体暴露已久,加之爆破震动的影响,对索矿1#露天坑边坡的现场踏勘发现,局部边坡岩体节理裂隙已开始二次发育,强度降低,坡顶第四系表土层雨季时常发生小规模楔形破坏、折线形破坏和沿节理裂隙面的平面滑动破坏。

五#坑西侧边坡雨季小规模滑坡现场照片(2015年6月下旬)《金属非金属矿山安全规程》(GB16423-2006)第5.2.5.5条规定“大、中型矿山或边坡潜在危害性大的矿山,除应建立健全边坡管理和检查制度,对边坡重点部位和有潜在滑坡危险的地段采取有效的防治措施外,还应每5年由有资质的中介机构进行一次检测和稳定性分析”,索矿自2008年建成投产至今,尚未开展系统的边坡稳定性分析研究。同时,边坡工程为索矿生产作业的关键工程之一,一旦边坡失稳破坏,将会直接影响到矿山的生产乃至整个集团公司的经济效益,开展露天边坡稳定性分析及监测治理综合技术研究,对保证矿山安全生产和经济效益具有十分重要的现实意义,例如,1983年7月9号,白银露天矿一采场东北角发生大规模滑坡,总滑动量达100万立方米,由于公司重视边坡的变形监测及滑坡的防治工作,提前三天成功预报了滑坡的发生地点和时间,避免了恶性人身设备事故的发生。

为保障矿山安全有序的生产活动,开展索矿露天边坡稳定性分析及监测治理综合技术研究十分迫切而且必要。

二、研究内容:

(一)岩石物理力学参数测试及岩体质量评价

岩石物理力学参数和岩体结构特征对岩体边坡稳定性分析有着重要影响。开展主要矿岩的岩石力学参数测试和结构面调查,是进一步开展稳定性分析和建立边坡监测系统的基础,其主要研究内容为:(1)主要岩石物理力学参数测试

根据索矿矿体赋存条件,选取4~6种主要岩石进行基本岩石力学参数的测定,测试的参数主要有岩石单轴抗压、间接抗拉强度、泊松比、弹性模量、剪切模量等。

(2)岩体质量评价

在露天坑上部边坡上选取4~6点开展结构面调查,对岩体的节理分布特征、节理数量、裂隙、破碎带进行实地调查,给出岩体质量评价指标GSI、RMR值。

(二)露天边坡稳定性分析

边坡稳定性分析可确定边坡是否处于稳定状态,是否需要对其进行加固与治理,防止发生破坏的重要决策依据。

(1)边坡稳定性的经典力学分析

由于边坡内部结构的复杂性和组成边坡岩石物质的不同,造成边坡破坏具有不同模式。对于不同的破坏模式就存在不同的滑移面,本项目采用定性分析方法中的工程类比法和图解法(赤平面投影、实体比例投影、摩擦圆)以及定量分析方法中的极限平衡法、极限分析法等不同的分析方法和计算公式分析其稳定性。

(2)边坡稳定性的数值模拟分析

结合索矿露天岩质边坡工程实际,采用有限元强度折减法,借助ANSYS、FLAC3D等模拟分析软件,分析露天极坚硬岩质最终边坡在应变、位移等方面的特性;依据《滑坡防治工程规范》中边坡稳定性的安全系数要求,最终优化并确定露天最终边坡角,并进行方案设计。

(三)露天边坡治理方案及监测系统

(1)露天边坡灾害治理方案

边坡岩体失稳后,有两种方法使边坡重新稳定,一种是将边坡角放缓,即进行削坡处理,另一种是进行边坡加固处理。本项目在露天边坡稳定性分析的基础上,重点边坡应力集中区、边坡岩体强度降低区及局部风化严重稳定性较差区域进行治理,提出治理方案。

(2)露天边坡监测与预报系统

边坡监测的目的就是通过测量边坡岩体的变形和移动,判断其稳定性,并对破坏进行预报,避免滑坡造成灾害。本项目边坡监测的内容地面和岩体内部位移监测,地面位移观测采用工程测量的方法进行,岩体内部位移监测采用多点位移计和钻孔测斜仪测定岩体内部水平位移和岩体内部剪切错动带。根据监测资料,利用位移随时间变化的曲线和灰色理论Verhulst模型建立滑坡预测模型,对滑坡进行科学预测。

三、准备工作及科研能力

露天边坡稳定性分析及监测治理综合技术研究课题内容多,涉及领域广,有一定难度。拟由********和********两家单位承担本项目

研究内容及任务。

********矿山工程研究所为索尔库都克铜矿设计单位,该所多年从事索矿科研、设计和技术服务工作,在索矿边坡优化设计、爆破参数优化、矿体建模等方面积累了丰富的实践经验,收集了大量的原始资料,给本项目的实施创造了良好的条件;该所曾先后从事过白银露天矿一采场边坡研究和滑坡预报研究、厂坝铅锌矿大范围隐患矿体露天转地下安全开采综合技术研究等,积累的大量的边坡工程研究经验。

********领导高度重视关注索矿边坡稳定性问题,已组织计划、安全等部门对露天坑边坡进行了多次测量,在部分滑坡隐患区域进行的削坡减压、挂金属网等治理措施,积累了大量的边坡监测和滑坡预防第一手材料。

总之,********和********完全具备承担该项研究工作的条件和科研能力。

四、经费概算及说明

该项目研究经费预计为75万元(不包含边坡监测系统设备费),其中********费用为70万元(占93.3%),********费用为5万元(占6.7%)。具体如下:

(一)********矿山研究所承担的课题合计70万元

(1)岩石物理力学参数测试及岩体质量评价20万元

①主要岩石物理力学参数测试12万元

②岩体质量评价8万元

(2)露天边坡稳定性分析30万元

①边坡稳定性的经典力学分析15万元

②边坡稳定性的数值模拟分析15万元

(3)露天边坡灾害治理方案及监测系统20万元

①露天边坡灾害治理方案10万元

②露天边坡监测与预报系统10万元

(二)********承担的课题合计5万元

(1)参与方案制定、现场组织、管理3万元(2)协助开展边坡矿岩现场调查、测量、取样2万元

研发项目经费预算表

经费(万元)

费用具体依据

1.设备费28.85

1.1 设备购置费28.85ANSYS软件18万元,FLAC3D软件一套10.85万元

1.2 设备维修、改造费0.00要有详细预算明细

2.材料费0.00

3.测试化验加工费10.00

4.燃料动力费0.00每人每个工作日:20元

5.差旅及交通费

6.00执行《********差旅费报销管理办法》(2013)

6.会议费0.00租用会议场所费用+会议资料费+交通费+茶水费+餐费等

7.国际合作与交流费0.00具体说明

8.出版/文献/信息传

播/知识产权事务费

0.80发表核心期刊论文2篇,取得发明专利1项

9.人员费(含五险一金等)16.35高级500元/日×15日×2人+中级350元/日×30日×7人+

初级250元/日×60日×5人

10.专家咨询费0.00800元/天

11.其他0.00项目其他特殊收费(包括劳务费、技术协作费、加工费等)

12.管理费(5%计) 2.86暂按1-11项费用的5%计

13.资产占用费(8%计) 4.58暂按1-11项费用的8%计

14.不可预见费(3%计) 1.72暂按1-11项费用的3%计

15.利税(15%计)8.59暂按1-11项费用的15%计

合计74.85

五、计划进度

项目计划从2016年2月1日开始,至2017年12月31日止:2016年2~7月完成前期准备工作;2016年8月份起正式开始相关实验室研究分析工作;2017年3月~2017年11月完成现场试验工作;2017年12月完成结题报告。

六、项目预期效果和目标

边坡稳定是露天矿安全生产的前提,露天边坡稳定问题是露天矿山最为重要的安全问题,一旦边坡失稳发生滑坡,将直接威胁矿山生产设备和人员安全,是矿山蒙受重大经济损失。本项目实施后,索矿将建立有效地露天边坡地面和岩体内部位移监测和滑坡预报系统,矿山边坡工程得到合理规划和科学管理,边坡局部稳定性较差区域得到有效地治理,影响矿山边坡稳定的不良因素得到有效地消除或控制,在安全具备保证的前提下,减小和消除无效剥离,提高经济效益,确保安全高效生产。

七、项目考核指标

(一)岩石物理力学参数测试及岩体质量评价

(1)主要岩石物理力学参数测试

对4~6种主要岩石进行了基本岩石力学参数的测定,得出了上述岩石的单轴抗压、间接抗拉强度、泊松比、弹性模量、剪切模量等力学参数。

(2)岩体质量评价

在选取的4~6点开展了结构面调查,给出了岩体质量评价指标GSI、RMR值。

(二)露天边坡稳定性分析

(1)边坡稳定性的经典力学分析

项目采用了定性分析方法中的工程类比法和图解法(赤平面投影、实体比例投影、摩擦圆)以及定量分析方法中的极限平衡法、极限分析法等不同的分析方法和计算公式分析了边坡稳定性。

(2)边坡稳定性的数值模拟分析

项目结合索矿露天岩质边坡工程实际,采用有限元强度折减法,借助ANSYS、FLAC3D等模拟分析软件,分析了露天极坚硬岩质最终边坡在应变、位移等方面的特性,优化并确定了露天最终边坡角。

(三)露天边坡治理方案及监测系统

(1)露天边坡灾害治理方案

在露天边坡稳定性分析的基础上,重点边坡应力集中区、边坡岩体强度降低区及局部风化严重稳定性较差区域提出了治理方案。

(2)露天边坡监测与预报系统

在索矿包括地面和岩体内部位移监测在内的边坡监测系统,根据监测资料,利用位移随时间变化的曲线和灰色理论Verhulst模型建立了科学的滑坡预测模型。

八、承担单位和主要协作单位及分工

项目承担单位为********,协作单位********。

项目主要承担单位人员情况表

序号姓名性别职称职责承担课题

1 项目负责人全面负责项目整体实施、落实,研究方案制定及报告审核;

2 项目参与主要负责子项(二)总体方案的制定、设计、实施及报告的审核;

3 项目参与主要负责子项(一)总体方案的制定、设计、实施及报告的审核;

4 项目参与主要负责子项(三)总体方案的制定、设计、实施及报告的审核;

5 项目参与主要负责参与子项(三)相关工作

6 项目参与主要负责参与子项(一)相关工作

7 项目参与主要负责参与子项(二)相关工作

8 项目参与主要负责参与子项(二)相关工作

项目协作承担单位人员情况表

序号姓名性别职称职责承担课题

1 项目负责人负责整个项目方案审核和执行

2 项目参与负责项目方案的审核,参与方案制定

3 项目参与负责项目方案的审核,参与方案制定

5 项目参与负责项目方案的审核,参与方案制定

6 项目参与负责项目方案的审核,参与方案制定

7 项目参与参与子项(一)、(三)的相关工作

8 项目参与参与子项(一)、(三)的相关工作

9 项目参与参与子项(一)、(三)的相关工作

10 项目参与参与子项(一)、(三)的相关工作

11 项目参与参与子项(一)、(三)的相关工作

为了更好完成该研究项目,建议成立项目组。项目负责人韩国才、郭生茂负责项目的执行和实施,项目组成员及施工方预计项目投入时间为28人?月。

九、保障措施

1.人力资源保障

矿山工程研究所目前拥有研究生5人,本科生18人,其中:教

授级高级工程师1人,高级工程师4人,工程师7人。********计划技术部共有地质、测量、采矿、安全专业技术人员齐全。上述人员一直从事索矿科研、设计和技术服务工作,对矿山实际情况都有很好的把握,掌握大量的第一手材料,完全有能力承担该项目所涉及的研究内容。

2.技术保障

********矿山工程研究所多年从事索矿科研、设计和技术服务工作,收集了大量的原始资料;该所具有丰富的露天矿山边坡工程科研经验,主持完成过白银露天矿一采场边坡研究和滑坡预报研究、厂坝铅锌矿大范围隐患矿体露天转地下安全开采综合技术研究等多项边坡工程研究项目。

********计划技术部共有地质、测量、采矿、安全专业技术人员齐全,掌握的大量的第一手资料。

露天边坡稳定性分析及监测治理综合技术研究已经过多次可行性论证,并制定了科学合理的技术路线,根据计划,提出具体工作步骤如下:首先,开展索矿边坡矿岩物理力学参数测试及岩体质量评价工作,建立符合实际工程地质的力学模型;然后,利用经典力学和数值模拟分析等手段开展边坡稳定性分析,为确定边坡是否处于稳定状态,是否需要对其进行加固与治理,防止发生破坏的重要决策依据;最后,建立有效地露天边坡地面和岩体内部位移监测和滑坡预报系统,对边坡局部稳定性较差区域提出治理方案。

3.资金保障

项目科研经费实施实行专款专用,签订技术开发合同,由

********按项目合同约定支付。

十、预期的绩效奖励

项目实施后,索矿将建立有效地露天边坡地面和岩体内部位移监测和滑坡预报系统,矿山边坡工程得到合理规划和科学管理,边坡局部稳定性较差区域得到有效地治理,影响矿山边坡稳定的不良因素得到有效地消除或控制,在安全具备保证的前提下,减小和消除无效剥离,提高经济效益,确保安全高效生产。此外发表核心期刊论文2篇,取得发明专利1项,完成结题报告,并依据合同和公司相关规定进行绩效考核。

十一、项目承担单位意见

主管院领导:承担单位负责人:

采掘场、排土场边坡稳定措施示范文本

采掘场、排土场边坡稳定措施示范文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

采掘场、排土场边坡稳定措施示范文本使用指引:此解决方案资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。 1、采掘场、排土场边坡参数设计要合理,加强平常监 测、维护,避免重大滑坡现象发生。 2、采掘作业必须按设计进行,坡底线不得超挖。 3、临近到界台阶时,应采用控制爆破,不得超钻并采 取减震措施,严禁采用硐室爆破。 4、含有露头煤的到界台阶,应采取防止露头煤风化、 自燃及沿煤层底板滑坡的措施。 5、剥离物在排弃时,基底尽量排弃块大的、坚硬的、 见水不易泥化的物料,尽量不破坏原有的径流条件,保持 基底排泄畅通。 6、在采掘场边坡周围建立完善的防排水设施,使外部 积水不入坑,并在排土场边坡上建立完整排水系统,使排

土场边坡上的雨水尽快排出,坑内的积水也尽早排出,以降低地下水水位,提高边坡的稳定。 7、在坑底设置“鱼刺状”的排水沟和集水沟,沟内设滤水管形成沿坑底的排水系统,及时将底部的水排出。 8、在实际生产中,应加强预先疏干工作,降低地下水对边坡稳定的影响。 9、在生产中,加强生产工程地质勘探,边坡地表、地下监测,加强地下水监测,对采场和排土场边坡实时监测,如有异常立即采取工程措施。 10、挡土墙安全措施(1)严格按照露天煤矿安全围堰的要求修建:宽1-1.5m、高60-80cm (2)每天根据现场挡土墙的实际情况调用作业区设备对其进行加高、加固等方面的整修 请在此位置输入品牌名/标语/slogan Please Enter The Brand Name / Slogan / Slogan In This Position, Such As Foonsion

边坡稳定分析与计算例题

边坡工程计算例题1. Consider the infinite slope shown in figure. (1) Determine the factor of safety against sliding along the soil-rock interface given H = 2.4m. H, will give a factor of safety, F, of 2 against sliding along (2) What height, s the soil-rock interface?. ??25?1k k1H Soil Rock Solution ⑴Equation is ?naCt?F?, s2???natna?r?H?cost?? Given ,,,r,HC We have 24?F1.s(2) Equation is C, ?H?nat2??n??cotsa?r?(F) s?nta??,,F,C,r Given s We have m11?1.H32??. 2. A cut is to be made in a soil that has,, and mkN/16.5?m?29kN/c?15?The side of the cut slope will make an angle of 45°with the horizontal. What FS, of 3?depth of the cut slope will have a factor of safety,S2?.If, and then Solution We are given 3FS?mkN/c?29??15C FSFS andshould both be equal to 3. We have?C c?FS c c d Or cc292mkN/??c??9.67d FSFS3SC Similarly, ?tan?FS??tan d??tan15tantan???tan?d3FSFS?s Or tan15???1?tan5.1?????d3?? ?into equation givesand Substituting the preceding values of c dd??????cos4csin45cos5.19.67sin?4dd m?H?7.1????? ???????5.1??1cos1?16.5cos45?????d 某滑坡的滑面为折线,其断面和力学参数如图和表所示,拟设计抗滑结构物,3.。,

【精品】第9章边坡稳定性分析

第9章边坡稳定性分析 学习指导:本章介绍了边坡的破坏类型,即:岩崩和岩滑;着重介绍了边坡稳定性分析与评价基本方法,包括圆弧法岩坡稳定分析、平面滑动法岩坡稳定分析、双平面滑动岩坡稳定分析、力多边形法岩坡稳定分析及近代理论计算法;介绍了岩坡处理的措施。 重点:1边坡的变形与破坏类型; 2影响边坡稳定性的因素; 3边坡稳定性分析与评价. 9。1边坡的变形与破坏类型 9。1.1概述

随着社会进步及经济发展,越来越多地在工程活动中涉及边坡工程问题,通过长期的工程实践,工程地质工作者已对边坡工程形成了比较完善的理论体系,并通过理论对人类工程活动,进行有效地指导。近年来,随着环境保护意识的增加及国际减轻自然灾害十年来的开展,人类已认识到:边坡诞生不仅仅是其本身的历史发展,而是与人类活动密切相关;人类在进行生产建设的同时,必须顾及到边坡的环境效应,并且把人类的发展置于环境之中,因而相继开展了工程活动与地质环境相互作用研究领域,在这些领域中,边坡作为地质工程的分支之一,一直是人们研究的重点课题之一。 在水电、交通、采矿等诸多的领域,边坡工程都是整体工程不可分割的部分,为保证工程运行安全及节约经费,广大学者对边坡的演化规律、边坡稳定性及滑坡预测预报等进行了广泛研究。然而,随着人类工程活动的规模扩大及经济建设的急剧发展,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡预测问题。在我国,目前的露天采矿的人工边

坡已高达300—500m,而水电工程中遇到的天然边坡高度已达500—1000米,其中涉及的工程地质问题极为复杂,特别是在西南山区,边坡的变形、破坏极为普遍,滑坡灾害已成为一种常见的危害人民生命财产安全及工程正常运营的地质灾害。

深基坑边坡稳定性计算书

土坡稳定性计算书 本计算书参照《建筑施工计算手册》江正荣编著中国建筑工业出版社、《实用土木工程手册》第三版杨文渊编著人民教同出版社、《地基与基础》第三版中国建筑工业出版社、《土力学》等相关文献进行编制。 计算土坡稳定性采用圆弧条分法进行分析计算,由于该计算过程是大量的重复计算,故本计算书只列出相应的计算公式和计算结果,省略了重复计算过程。 本计算书采用瑞典条分法进行分析计算,假定滑动面为圆柱面及滑动土体为不变形刚体,还假定不考虑土条两侧上的作用力。 一、参数信息: 条分方法:瑞典条分法; 考虑地下水位影响; 基坑外侧水位到坑顶的距离(m): 1.56 ; 基坑内侧水位到坑顶的距离(m): 14.000 ; 放坡参数: 序号放坡高度(m) 放坡宽度(m) 平台宽度(m)条分块数 0 3.50 3.50 2.00 0.00 1 4.50 4.50 3.00 0.00 2 6.20 6.20 3.00 0.00 荷载参数:

土层参数: 二、计算原理 根据土坡极限平衡稳定进行计算。自然界匀质土坡失去稳定,滑动面呈曲面,通常滑动面接近圆弧,可将滑裂面近似成圆弧计算。将土坡的土体沿竖直方向分成若干个土条,从土条中任意取出第 i条,不考虑其侧面上的作用力时,该土条上存在着: 1、土条自重, 2、作用于土条弧面上的法向反力, 3、作用于土条圆弧面上的切向阻力。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足 >=1.3的要求。 将抗剪强度引起的极限抗滑力矩和滑动力矩的比值作为安全系数,考虑安全储备的大小,按照《规范》要求,安全系数要满足>=1.3的要求。

用理正岩土计算边坡稳定性

运用《理正岩土边坡稳定性分析》 作定量计算 (整理人:朱冬林,2012-2-21) 1、我目前手上理正岩土的版本为5.11版,有新版本的请踊跃报名,大家共同进步! 2、为什么要用理正岩土边坡稳定性分析? 现在山区公路项目地形条件越来越复杂,对于一些斜坡(指一般自然坡)或边坡(指开挖后的坡体)的稳定性评价是不可避免,比如桥位区沿斜坡布线,桥轴线与坡向大角度相交,自然坡度20~40°,覆盖层比较厚,到底是稳定还是不稳定?会不会有隐患和危险?必将困扰每个勘察技术人员,说它稳定吧,又怕将来出问题,说不稳定,目前又没有出现开裂变形滑动迹象,那在报告中如何评价桥址的安全性?再比如,路线从大型堆积体上经过,究竟稳定性如何评价?仅靠钻探或地质调查无法对其稳定性进行合理评价。这时候,就要辅以定量分析计算来提供证据了。 还有,我们在报告中提路堑边坡的岩土经验参数,常常遭设计诟病,按报告

中提的参数,自然坡都垮得一塌糊涂了,更不要说开挖了。我们在正式报告中提出“问题参数”会大大降低了勘察在设计心目中的光辉(灰)形象。如果我们事先对自然斜坡的横断面进行过初步计算,提出的参数就不会太离谱,必将给设计留下“很专业”的印象。 3、是否好用? 很好用。在保宜项目我一天计算几十个断面,既有效又快。 4、断面图能不能直接从CAD图读入? 可以。只需事先转化为dxf即可(用dxfout命令保存)。对图形的条件是所有的线段都是直线段组成(对于多段线需要炸开,对于样条曲线可以用多段线描一下再炸开即可),另外图形边界要封闭(事先可以用填充命令试一下,看各个区域是否封闭)。注意,图中只能有直线段,不能有其它图元(记得按上面操作完后,全选(Ctrl+A),看“属性”(Ctrl+1),全部为直线,则OK)。 5、下面结合实例讲解计算过程,保证学一遍就上手。 以土质边坡计算为例(最常用) 进入土质边坡稳定性分析程序

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 1.1 概述 边坡稳定性分析是边坡工程研究的核心问题,一直是岩土工程研究的的一个热点问题。边坡稳定性分析方法经过近百年的发展,其原有的研究不断完善,同时新的理论和方法不断引入,特别是近代计算机技术和数值分析方法的飞速发展给其带来了质的提高。边坡稳定性研究进入了前所未有的阶段。 任何一个研究体系都是由简单到复杂,由宏观到微观,由整体到局部。对于边坡稳定性研究,在其基础理论的前提下,边坡稳定分析方法从二维扩展到三维,更符合工程的实际情况;由于一些新理论和新方法的出现,如可靠度理论和对边坡工程中不确定性的认识,边坡稳定分析方法由确定性分析向不确定性分析发展。同时,由于边坡工程的复杂性,边坡稳定评价不能依赖于单一方法,边坡的稳定性评价也由单一方法向综合评价分析发展。 1.2 边坡稳定性分析方法 边坡稳定性分析方法很多,归结起来可分为两类:即确定性方法和不确定性方法, 确定性方法是边坡稳定性研究的基本方法,它包括极限平衡分析法、极限分析法、数值分析法。不确定性方法主要有随机概率分析法等。 1.2.1 极限平衡分析法 极限平衡法是边坡稳定分析的传统方法,通过安全系数定量评价边坡的稳定性,由于安全系数的直观性,被工程界广泛应用。该法基于刚塑性理论,只注重土体破坏瞬间的变形机制,而不关心土体变形过程,只要求满足力和力矩的平衡、Mohr-Coulomb准则。其分析问题的基本思路:先根据经验和理论预设一个可能形状的滑动面,通过分析在临近破坏情况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身荷载作用下的边坡稳定性过程。极限平衡法没有考虑土体本身的应力—应变关系,不能反映边坡变形破坏的过程,但由于其概念简单明了,且在计算方法上形成了大量的计算经验和计算模型,计算结果也已经达到了很高的精度。因此,该法目前仍为边坡稳定性分析最主要的分析方法。在工程实践中,可根据边坡破坏滑动面的形态来选择相应的极限平衡法。目前常用的极限平衡法有瑞典条分法、Bishop法、Janbu法、Spencer法、Sarma法Morgenstern-Price 法和不平衡推力法等。

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 目前,边坡稳定性的研究方法有很多,一般将其分为定性分析法、定量分析法与数值分析法等,其中,定性分析方法中主要有自然(成因)历史分析法、工程类比法、图解法等;定量分析方法中运用最为广泛的是极限平衡法;数值分析法中包括有限元法、离散元法、边界元法等;另外,随着各种新型理论的引入及对边坡认识的深入,不确定性分析方法也更多的运用到了边坡的稳定性研究当中,其中有代表性的研究方法有可靠性评价法、模糊理论评价法、灰色系统理论评价法、神经网络评价法、突变理论评价法及分形理论评价法等等。 由于不同的边坡工程所处具体情况的不同,使得目前对边坡进行稳定性分析、评价尚无统一的方法。众多方法的出现虽然可以使我们从不同侧面了解边坡的稳定性状况,但是这正也说明由于边坡岩体及其工程条件、环境的复杂性,不可能用简单的一种方法就把边坡的特性分析清楚,同时也没有任何一种方法可以解决所有的边坡稳定性评价问题。总的来说,目前进行边坡稳定性评价分析的方法很多,但是各自都有其一定的局限性,定性分析法:不论是类比法、自然历史分析法还是图解法,都是经验性的分析方法,没有实际的根据,所以人为因素影响较大,结论准确性差。极限平衡法:将滑体视为刚体来分析,边界条件过多的进行了简化,并加了许多假设条件,不能解决超静定问题。有限单元等数值分析法:虽然有限元计算方法具有不可比拟的优点,但所建立模型的可靠性、适用性以及分析当中所采用的各种参数的可靠性对边坡稳定性的最终判断有非常大的直接性影响;还有网格划分的不确定性、随意性大,只要能把上述问题解决好,该方法依然是目前对边坡稳定性进行数值分析中最有力的数值模拟工具。模糊理论法:该法当中不同指标的隶属函数、隶属度以及指标的权重值均难以准确确定,带有一定人为性、经验性的成分,且评价结果只能是定性的判断。神经网络法:网络不易收敛,容易陷入局部最小,计算和训练十分费时。由此可见,尽管目前边坡稳定性分析方法比较多,但由于边坡工程的复杂性,更合理的稳定性评价方法还有待进一步的探索、开发。 力学计算法和工程地质法是边坡稳定性分析和验算方法常用的两种方法。 1.力学计算法 (1)数解法 假定几个不同的滑动面,按力学平衡原理对每个滑动面进行计算,从中找出最危险滑动面,按此最危险滑动面的稳定程度来判断边坡的稳定性。此方法计算较精确,但计算繁琐。(2)图解或表解法 在图解和计算的基础上,经过分析研究,制定图表,供边坡稳定性验算时采用。以简化计算工作。 2.工程地质法 根据稳定的自然山坡或已有的人工边坡进行土类及其状态的分析研究,通过工程地质条件相对比,拟定出与边坡条件相类似的稳定值的参考数据,作为确定边坡值的依据。 一般土质边坡的设计常用力学计算法进行验算,用工程地质法进行校核;岩石或碎石土类边坡则主要采用工程地质法进行设计。 第一节力学计算法 一、力学计算法的基本假定 滑动土楔体是均质各向同性、滑动面通过坡脚、不考虑滑动土体内部的应力分布及各土条(指条分法)之间相互作用力的影响。

边坡稳定性分析方法及其适用条件资料

边坡稳定性分析方法及其适用条件 摘要:边坡是一种自然地质体,在外力的作用下,边坡将沿其裂隙等一些不稳定结构面产生滑移,当土体内部某一面上的滑动力超过土体抗滑动的能力,将导致边坡的失稳。边坡稳定性分析是岩土工程的一个重要研究内容,并已经形成一个应用研究课题,本文对目前边坡稳定性分析中所采用的各种方法进行了归纳,并阐述了其适用条件。 关键词:边坡稳定性分析方法适用条件 正文: 一、工程地质类比法 工程地质类比法,又称工程地质比拟法,属于定性分析,其内容有历史分析法、因素类比法、类型比较法和边坡评比法等。该方法主要通过工程地质勘察,首先对工程地质条件进行分析,如对有关地层岩性、地质构造、地形地貌等因素进行综合调查和分类,对已有的边坡破坏现象进行广泛的调查研究,了解其成因、影响因素和发展规律等;并分析研究工程地质因素的相似性和差异性;然后结合所要研究的边坡进行对比,得出稳定性分析和评价。其优点是综合考虑各种影响边坡稳定的因素,迅速地对边坡稳定性及其发展趋势作出估计和预测;缺点是类比条件因地而异,经验性强,没有数量界限。 适用条件:在地质条件复杂地区,勘测工作初期缺乏资料时,都常使用工程地质类比法,对边坡稳定性进行分区并作出相应的定性评价,因此,需要有丰富实践经验的地质工作者,才能掌握好这种方法。

二、极限分析法 应用理想塑性体或刚塑性体处于极限状态的极小值原理和极大 值原理来求解理想塑性体的极限荷载的一种分析方法。它在土坡稳定分析时,假定土体为刚塑性体,且不必了解变形的全过程,当土体应力小于屈服应力时,它不产生变形,但达到屈服应力,即使应力不变,土体将产生无限制的变形,造成土坡失稳而发生破坏。其最大优点是考虑了材料应力—应变关系,以极限状态时自重和外荷载所做的功等于滑裂面上阻力所消耗的功为条件,结合塑性极限分析的上、下限定理求得边坡极限荷载与安全系数。 三、极限平衡法 该法将滑体作为刚体分析其沿滑动面的平衡状态,计算简单。但由于边坡体的复杂性,计算时模型的建立与参数的选取不可避免地使计算结果与实际结果不吻合。常用的方法有如下几种。 1瑞典条分法。基本假定:A边坡稳定为平面应变问题;B滑动面为圆弧;C计算圆弧面安全系数时,将条块重量向滑面法向分解来求法向力。该方法不考虑条间力的作用,仅能满足滑动体的力矩平衡条件,产生的误差使安全系数偏低。 优缺点:在不能给出应力作用下的结构图像的情况下,仍能对结构的稳定性给出较精确的结论,分析失稳边坡反算的强度参数与室内试验吻合度较好,使分析程序更加可信;但需要先知道滑动面的大致位置和形状,对于均质土坡可以通过搜索迭代确定其危险滑动面,但是对于岩质边坡,由于其结构和构造比较复杂,难以准确确定其滑动

边坡稳定性分析方法

边坡稳定性分析方法 边坡稳定性问题涉及矿山工程、道桥工程、水利工程、建筑工程等诸多工程领域。岩土边坡是一种自然地质体,一般被多组断层、节理、裂隙、软弱带切割,使边坡存在削弱面,在边坡角变化、地下水、地震力、水库蓄水等外因作用下,使边坡沿削弱面产生相对滑移而产生失稳。 边坡稳定性分析过程一般步骤为:实际边坡→力学模型→数学模型→计算方法→结论[4]。其核心内容是力学模型、数学模型、计算方法的研究,即边坡稳定性分析方法的研究。边坡稳定分析方法研究一直是边坡稳定性问题的重要研究内容,也是边坡稳定研究的基础。 1 边坡稳定性研究发展状况 边坡稳定性的分析研究始于本世纪二十年代,最早是对土质边坡的稳定性进行分析和计算,直到60年代初,岩体边坡的稳定性分析研究才开始进行。早期对边坡稳定性的研究主要从两方面进行的:一是借用刚体极限平衡理论,根据三个静力平衡条件计算边坡极限平衡状态下的总稳定性。二是从边坡所处的地质条件及滑坡现象上对滑坡发生的环境及机制进行分析,但基本上都是单因素的。 50年代,我国许多工程地质工作者,在研究中采用前苏联的“地质历史分析”法,也是偏重于描述和定性分析。60年代初的意大利瓦依昂水库滑坡及我国一些水电工程及露天矿山遇到的大型滑坡和岩体失稳事件,使工程地质学家们认识到边坡是一个时效变形体,边坡的演变是一个时效过程或累进性破坏过程,每一类边坡都有其特定的时效变形形式或时效变形过程,这些过程所包含的力学机制只有用近代岩石力学理论才能解释,从而使边坡稳定性研究进入了模式机制研究或内部作用过程研究的新阶段。 进入80年代以来,边坡稳定研究进入了蓬勃发展的新时期。一方面随着计算理论和计算机科学的迅猛发展,数值模拟技术已广泛应用于边坡稳定性研究。边坡稳定性分析的研究也开始采用数值模拟手段定量或半定量地再现边坡变形破坏过程和内部机制作用过程,从岩石力学和数学计算的角度认识边坡变形破坏机制,认识边坡稳定性的发展变化。另一方面,现代科学理论方法,如系统方法、模糊数学、灰色理论、数量化理论及现代概率统计等新兴学科都被广泛的引入边坡稳定性的科学研究中,从而大大扩充了边坡工程的理论和研究方法,提高

排土场稳定性分析项目建议书

******有限公司 科技发展项目建议书 项目名称:排土场稳定性分析及监测治理综合技术研究项目类别:(采矿√、选矿、冶炼、化工、加工、其他)项目单位(公章):**************** :**************** 项目单位负责人:***** 项目负责人:****** 申报日期:2015年 12月04日 ****************有限公司制

一、项目的必要性: 矿山工业的迅速发展与征地之间的矛盾,使得矿山排土技术强调运距短、少占土地,在露天开采境界外就近排土,从而导致露天排土场岩土量大而集中。由于排土场由松散的剥离物组成,稳定性差,季节性灾害比较明显,排土工程一直是露天矿生产的薄弱环节。因此,合理规划排土工程,科学管理排土场所,不仅是保证全面完成矿山生产任务的必须手段,而且对社会和生态平衡也有着十分重要的意义。 ****************严格按照有关标准、规范、规程要求,完成了****************索尔库都克铜矿(以下简称索矿)排土场初步设计,索矿排土场设计采用多台阶排土,底部标高740m,顶部标高830m,最终排土高度90m。排土场每一台阶排弃坡度为35°,最终堆积边坡角28°,台阶高度15m;排土场投入使用后,一直十分稳定,足见设计的合理性。因矿区地处戈壁,遍布矿区的第四系风成沙、残坡、洪积层和第三系乌伦古河组卵砾石孔隙发育;近年来,因北疆地区雨雪较多,第四系表土接受大气降水的渗入补给,随着雨水入渗使得岩土体的抗剪强度降低或软化;水入渗导致的渗流作用也使排土场岩体的下滑力增加,两者的相互作用导致索矿排土场发生了几次小规模的滑坡现象。 排土场内部滑移破坏裂隙(拍摄于2015年6月) 排土场西侧地基破坏(拍摄于2015年9月) 实践表明,当排土场坐落于软弱地层上时,由于地基受排土场荷载压力而产生的滑坡和底鼓,然后牵动排土场滑坡,这类牵引式滑

《土力学》第十章习题集及详细解答讲课稿

《土力学》第十章习题集及详细解答 第10章土坡和地基的稳定性 1.填空题 1.黏性土坡稳定安全系数的表达式为。 2.无黏性土坡在自然稳定状态下的极限坡角,称为。 3.瑞典条分法稳定安全系数是指 和之比。 4.黏性土坡的稳定性与土体的、、 、 和等5个参数有密切关系。 5.简化毕肖普公式只考虑了土条间的作用力而忽略了作用力。 2.选择题 1.无粘性土坡的稳定性,( B )。 A.与坡高无关,与坡脚无关 B.与坡高无关,与坡脚有关 C.与坡高有关,与坡脚有关 D.与坡高有关,与坡脚无关 2.无黏性土坡的稳定性( B )。 A.与密实度无关 B.与坡高无关 C.与土的内摩擦角无关 D.与坡角无关 3.某无黏性土坡坡角β=24°,内摩擦角φ=36°,则稳定安全系数为( C ) A.K=1.46 B. K=1.50 C.K=1.63 D. K=1.70 4. 在地基稳定性分析中,如果采用分析法,这时土的抗剪强度指标应该采用下列哪 种方法测定?( C ) A.三轴固结不排水试验 B.直剪试验慢剪 C.现场十字板试验 D.标准贯入试验 5. 瑞典条分法在分析时忽略了( A )。 A.土条间的作用力 B.土条间的法向作用力 C.土条间的切向作用力 6.简化毕肖普公式忽略了( C )。 A.土条间的作用力 B.土条间的法向作用力 C.土条间的切向作用力 3判断改错题

1. ,只有黏性土坡的稳定性才与坡高无关。 2. ,只有最小安全系数所对应的滑动面才是最危险的滑动面。 3. ,只适用于均质土坡。 4. √ 5. ,毕肖普条分法也适用于总应力法 1.黏性土坡的稳定性与坡高无关。 2.用条分法分析黏性土的稳定性时,需假定几个可能的滑动面,这些滑动面均是最危险的滑动面。 3.稳定数法适用于非均质土坡。 4.毕肖普条分法的计算精度高于瑞典条分法。 5.毕肖普条分法只适用于有效应力法。 4.简答题 1.土坡稳定有何实际意义?影响土坡稳定的因素有哪些? 2.何为无黏性土坡的自然休止角?无黏性土坡的稳定性与哪些因素有关? 3.简述毕肖普条分法确定安全系数的试算过程? 4.试比较土坡稳定分析瑞典条分法、规范圆弧条分法、毕肖普条分法及杨布条分法的异同? 5.分析土坡稳定性时应如何根据工程情况选取土体抗剪强度指标和稳定安全系数? 6.地基的稳定性包括哪些内容?地基的整体滑动有哪些情况?应如何考虑? 7.土坡稳定分析的条分法原理是什么?如何确定最危险的圆弧滑动面? 8.简述杨布(Janbu)条分法确定安全系数的步骤。 5.计算题 1.一简单土坡,。(1)如坡角,安全系数K= 1.5,试用稳定数法确定最大稳定坡高;(2)如坡高,安全系数仍为1.5,试确定最大稳定坡角;(3)如坡高,坡角,试确定稳定安全系数K。 2. 某砂土场地经试验测得砂土的自然休止角,若取稳定安全系数K=1.2,问开挖基坑时土坡坡角应为多少?若取,则K又为多少? 3. 某地基土的天然重度,内摩擦角,黏聚力,当采取坡度1∶1开挖坑基时,其最大开挖深度可为多少? 4. 已知某挖方土坡,土的物理力学指标为=18.9,若取安全系数,试问: (1)将坡角做成时边坡的最大高度; (2)若挖方的开挖高度为6m ,坡角最大能做成多大?

采掘场、排土场边坡稳定措施

仅供参考[整理] 安全管理文书 采掘场、排土场边坡稳定措施 日期:__________________ 单位:__________________ 第1 页共3 页

仅供参考[整理] 采掘场、排土场边坡稳定措施 1、采掘场、排土场边坡参数设计要合理,加强平常监测、维护,避免重大滑坡现象发生。 2、采掘作业必须按设计进行,坡底线不得超挖。 3、临近到界台阶时,应采用控制爆破,不得超钻并采取减震措施,严禁采用硐室爆破。 4、含有露头煤的到界台阶,应采取防止露头煤风化、自燃及沿煤层底板滑坡的措施。 5、剥离物在排弃时,基底尽量排弃块大的、坚硬的、见水不易泥化的物料,尽量不破坏原有的径流条件,保持基底排泄畅通。 6、在采掘场边坡周围建立完善的防排水设施,使外部积水不入坑,并在排土场边坡上建立完整排水系统,使排土场边坡上的雨水尽快排出,坑内的积水也尽早排出,以降低地下水水位,提高边坡的稳定。 7、在坑底设置鱼刺状的排水沟和集水沟,沟内设滤水管形成沿坑底的排水系统,及时将底部的水排出。 8、在实际生产中,应加强预先疏干工作,降低地下水对边坡稳定的影响。 9、在生产中,加强生产工程地质勘探,边坡地表、地下监测,加强地下水监测,对采场和排土场边坡实时监测,如有异常立即采取工程措施。 10、挡土墙安全措施(1)严格按照露天煤矿安全围堰的要求修建:宽1-1.5m、高60-80cm (2)每天根据现场挡土墙的实际情况调用作业区设备对其进行加高、加固等方面的整修 第 2 页共 3 页

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路基路面工程04章路基边坡稳定性习题参考答案

第四章路基边坡稳定性分析 一、名词解释 1.工程地质法:经过长期的生产实践和大量的资料调查,拟定不同土的类别及其所处状态下的边坡稳定值参考数据;在实际工程边坡设计时,将影响边坡稳定的因素作比拟,采用类似条件下的稳定边坡值作为设计值的边坡稳定分析方法。 2.圆弧法:假定滑动面为一圆弧,将圆弧滑动面上的土体划分为若干竖向土条,依次计算每一土条沿滑动面的下滑力和抗滑力,然后叠加计算出整个滑动土体的稳定性性系数的边坡稳定分析方法。 3.力学法(数解):假定几个不同的滑动面,按力学平衡原理对每个滑动面进行边坡稳定性分析,从中找出极限滑动面,按此极限滑动面的稳定程度来判断边坡稳定性的边坡稳定分析方法。 4.力学法(表解):在计算机和图解分析的基础上,制定成待查的参考数据表格,用查找参考数据表的方法进行边坡稳定性分析的边坡稳定分析方法。 5.圆心辅助线:为了较快地找到极限滑动面,减少试算工作量,根据经验而确定的极限滑动圆心位置搜索直线。 二、简答题 1.简述边坡稳定分析的基本步骤。 答:(1)边坡破裂面力学分析,包括滑动力(或滑动力矩)和抗滑力(或抗滑力矩);(2)通过公式推导给出滑动力和抗滑力的具体表达式; (3)分别给出滑动力和抗滑力代数和表达式,按照定义给出边坡稳定系数表达式; (4)通过破裂面试算法或极小值求解法获得最小稳定系数及其对应最危险破裂面; (5)依据最小稳定系数及其容许值,判定边坡稳定性。 2.简述圆弧法分析边坡稳定性的原理。 答:基本原理为静力矩平衡。 (1)假设条件:土质均匀,不计滑动面以外土体位移所产生作用力; (2)条分方法:计算考虑单位长度,滑动体划分为若干土条,分别计算各个土条对于滑动圆心的滑动力矩和抗滑力矩; (3)稳定系数:抗滑力矩与滑动力矩比值。 (4)判定方法:依据最小稳定系数判定边坡稳定性。 3.简述直线滑动面法和圆弧滑动面法各自适用条件? 答:直线滑动面法适用于砂类土。砂类土边坡渗水性强,粘性差,边坡稳定主要靠内摩擦力支承,失稳土体滑动面近似直线形态。

岩石边坡稳定性分析方法_贾东远

文章编号:1001-831X(2004)02-0250-06 岩石边坡稳定性分析方法 贾东远1,2,阴 可1,李艳华3 (1.重庆大学土木工程学院,重庆 400045;2.秦皇岛市建筑设计院,河北秦皇岛 066001; 3.河北农经学院工业工程系,河北廊坊 065000) 摘 要:通过综述岩石边坡稳定性分析方法及其研究的一些新近展,并具体从极限平衡法、数值计算方法、流变分析、动力分析等方面进行详细论述,对岩石边坡稳定性分析中涉及到的岩体参数取值、计算模型、各种方法的优缺点等方面进行了探讨,最后提出对岩石边坡稳定性分析的建议。 关键词:岩石边坡;稳定性;极限平衡;数值计算 中图分类号:TU457 文献标识码:A 前言 岩石边坡稳定性分析一直是岩土工程中重要的研究内容。在我国基本建设中,特别是三峡工程及西部大开发,出现了许多岩石边坡工程,如三峡船闸高边坡、链子崖危岩体以及由于移民迁建用地、城市建设用地形成的边坡等等。在解决这些复杂的岩石边坡问题的过程中,大大促进了岩石边坡稳定性分析方法的发展。随着人们对岩石边坡认识的不断深入以及计算机技术的发展,岩石边坡稳定性分析方法近年来发展很快,取得了一系列研究成果,现分别对其中主要的研究方向和成果作简要介绍并分析各自特点和适用条件,为岩石边坡稳定性分析的工程应用和理论研究提供参考意见。 1 岩体参数及计算模型 极限平衡、数值计算等计算方法在岩石边坡稳定性分析中得到广泛应用,其中如何选择计算所需的工程岩体力学参数成为关键的问题。对于重大工程,可通过现场大型岩体原位试验取得岩体力学参数,但由于时间和资金限制,原位试验不可能大量进行,因而该方法仍有一定的局限性。另外,选取岩性特别均匀的试样几乎是不可能的,多数情况下,是用经验公式来确定岩体抗剪强度参数。但是,经验公式是以一定数量的室内和现场实验资料为依据,通过回归分析求出的,而未能把较多的地质描述引入其中。各个经验公式计算同一岩体的参数时,普遍存在因经验程度不同而确定出的抗剪强度相差较大。由于这些原因,许多文献提出了用其它方法来确定岩体的抗剪强度参数[1-4]。其中张全恒(1992)[1]讨论了确定岩体结构面抗剪强度参数常规方法存在的问题,提出了经验公式和实验相结合的试件法;何满潮(2001)[2]根据工程岩体的连续性理论,提出了根据室内完整岩块试验参数,结合野外工程岩体结构特点进行计算机数值模拟试验,从而确定工程岩体力学参数的方法;周维垣(1992)[3]提出确定节理岩体力学参数的计算机模拟试验法,该方法基于节理裂隙岩体的野外勘察资料,建立岩体损伤断裂模型,在计算机上模拟试验过程,获得所需数据;杨强等(2002)[4]在样本有限的情况下,采用可靠度理论,求出某保证率下的岩体抗剪强度值。 岩体作为复杂的地质体,其力学特性是多种因素共同作用的结果,如形成过程、地质环境和工程环境等。为了能将所有控制因素作为一个整体来考虑,而不仅局限于定量因素,许多文献利用人工 第24卷 第2期2004年6月 地 下 空 间 UNDERGROUND SPACE Vol.24 No.2 Jun.2004 收稿日期:2003-12-11(修改稿) 作者简介:贾东远(1975-),男,河北唐山人,硕士,主要从事岩土工程设计、检测方面的工作。

边坡稳定性计算方法11111

一、边坡稳定性计算方法 在边坡稳定计算方法中,通常采用整体的极限平衡方法来进行分析。根据边坡不同破裂面形状而有不同的分析模式。边坡失稳的破裂面形状按土质和成因不同而不同,粗粒土或砂性土的破裂面多呈直线形;细粒土或粘性土的破裂面多为圆弧形;滑坡的滑动面为不规则的折线或圆弧状。这里将主要介绍边坡稳定性分析的基本原理以及在某些边界条件下边坡稳定的计算理论和方法。 (一)直线破裂面法 所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面,在断面近似直线。为了简 化计算这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。能形成直线破裂面的土类包括:均质砂 性土坡;透水的砂、砾、碎石土;主要由内摩擦角控制强度的填土。 图 9 - 1 为一砂性边坡示意图,坡高 H ,坡角β,土的容重为γ,抗 剪度指标为c、φ。如果倾角α的平面AC面为土坡破坏时的滑动面,则可分析 该滑动体的稳定性。 沿边坡长度方向截取一个单位长度作为平面问题分析。 图9-1 砂性边坡受力示意图已知滑体ABC重 W,滑面的倾角为α,显然,滑面 AC上由滑体的重量W= γ(Δ ABC)产生的下滑力T和由土的抗剪强度产生的抗滑力Tˊ分别为: T=W · sina 和 则此时边坡的稳定程度或安全系数可用抗滑力与下滑力来表示,即 为了保证土坡的稳定性,安全系数F s 值一般不小于 1.25 ,特殊情况下可允许减小到 1.15 。对于C=0 的砂性土坡或是指边坡,其安全系数表达式则变为 从上式可以看出,当α =β时,F s 值最小,说明边坡表面一层土最容易滑动,这时

当 F s =1时,β=φ,表明边坡处于极限平衡状态。此时β角称为休止角,也称安息角。 此外,山区顺层滑坡或坡积层沿着基岩面滑动现象一般也属于平面滑动类型。这类滑坡滑动面的深度与长度之比往往很小。当深长比小 于 0.1时,可以把它当作一个无限边坡进行分析。 图 9-2表示一无限边坡示意图,滑动面位置在坡面下H深度处。取一单位长度的滑动土条 进行分析,作用在滑动面上的剪应力为,在极限平衡状态时,破坏面上的 剪应力等于土的抗剪强度,即 得 式中N s =c/ γ H 称为稳定系数。通过稳定因数可以确定α和φ关系。当c=0 时,即无粘性 土。α =φ,与前述分析相同。 二圆弧条法 根据大量的观测表明,粘性土自然山坡、人工填筑或开挖的边坡在破坏时,破裂面的形状多呈近似的圆弧状。粘性土的抗剪强度包括摩擦强度和粘聚强度两个组成部分。由于粘聚力的存在,粘性土边坡不会像无粘性土坡一样沿坡面表面滑动。根据土体极限平衡理论,可以导出均质粘这坡的滑动面为对数螺线曲面,形状近似于圆柱面。因此,在工程设计中常假定滑动面为圆弧面。建立在这一假定上稳定分析方法称为圆弧滑动法和圆弧条分法。 1. 圆弧滑动法 1915 年瑞典彼得森( K.E.Petterson )用圆弧滑动法分析边坡的稳定性,以后该法在各国得到广泛应用,称为瑞典圆弧法。 图 9 - 3 表示一均质的粘性土坡。AC 为可能的滑动面,O为圆心,R 为半径。假定 边坡破坏时,滑体ABC在自重W 作用下,沿AC绕O 点整体转动。滑动面 AC 上的力 系有:促使边坡滑动的滑动力矩 M s =W · d ;抵抗边坡滑动的抗滑力矩,它应该包括由 粘聚力产生的抗滑力矩M r =c ·AC · R ,此外还应有由摩擦力所产生的抗滑力矩,这里 假定φ= 0 。边坡沿AC的安全系数F s 用作用在 AC面上的抗滑力矩和下滑力矩之比表 示,因此有 这就是整体圆弧滑动计算边坡稳定的公式,它只适用于φ= 0 的情况。 图9-3 边坡整体滑动 2. 瑞典条分法 前述圆弧滑动法中没有考虑滑面上摩擦力的作用,这是由于摩擦力在滑面的不同位置其方向和大小都在改变。为了将圆弧滑动法应用于φ> 0 的粘性土,在圆弧法分析粘性土坡稳定性的基础上,瑞典学者 Fellenius 提出了圆弧条分析法,也称瑞典条分法。条会法就是将滑动土体竖向分成若干土条,把土条当成刚塑体,分别求作用于各土条上的力对圆心的滑动力矩和抗滑力矩,然后按式( 9-5 )求土坡的稳定安全系数。 采用分条法计算边坡的安全系数F ,如图 9 - 4 所示,将滑动土体分成若干土条。土条的宽度越小,计算精度越高,为了避免计算过于繁

用理正岩土计算边坡稳定性66816讲解学习

用理正岩土计算边坡稳定性66816

运用《理正岩土边坡稳定性分析》 作定量计算 (整理人:朱冬林,2012-2-21) 1、我目前手上理正岩土的版本为5.11版,有新版本的请踊跃报名,大家共同进步! 2、为什么要用理正岩土边坡稳定性分析? 现在山区公路项目地形条件越来越复杂,对于一些斜坡(指一般自然坡)或边坡(指开挖后的坡体)的稳定性评价是不可避免,比如桥位区沿斜坡布线,桥轴线与坡向大角度相交,自然坡度20~40°,覆盖层比较厚,到底是稳定还是不稳定?会不会有隐患和危险?必将困扰每个勘察技术人员,说它稳定吧,又怕将来出问题,说不稳定,目前又没有出现开裂变形滑动迹象,那在报告中如何评价桥址的安全性?再比如,路线从大型堆积体上经过,究竟稳定性如何评价?仅靠钻探或地质调查无法对其稳定性进行合理评价。这时候,就要辅以定量分析计算来提供证据了。

还有,我们在报告中提路堑边坡的岩土经验参数,常常遭设计诟病,按报告中提的参数,自然坡都垮得一塌糊涂了,更不要说开挖了。我们在正式报告中提出“问题参数”会大大降低了勘察在设计心目中的光辉(灰)形象。如果我们事先对自然斜坡的横断面进行过初步计算,提出的参数就不会太离谱,必将给设计留下“很专业”的印象。 3、是否好用? 很好用。在保宜项目我一天计算几十个断面,既有效又快。 4、断面图能不能直接从CAD图读入? 可以。只需事先转化为dxf即可(用dxfout命令保存)。对图形的条件是所有的线段都是直线段组成(对于多段线需要炸开,对于样条曲线可以用多段线描一下再炸开即可),另外图形边界要封闭(事先可以用填充命令试一下,看各个区域是否封闭)。注意,图中只能有直线段,不能有其它图元(记得按上面操作完后,全选(Ctrl+A),看“属性”(Ctrl+1),全部为直线,则OK)。 5、下面结合实例讲解计算过程,保证学一遍就上手。 以土质边坡计算为例(最常用) 进入土质边坡稳定性分析程序

边坡稳定性分析计算书

开山区边坡稳定性计算书 二〇一二年十一月三十日 Ⅰ-Ⅰ’段边坡(60°放坡)稳定性分析

(天然状态下) ---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 简单平面滑动稳定分析 1 ---------------------------------------------------------------------- [ 计算简图 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ] 计算方法:极限平衡法 计算目标:计算安全系数 边坡高度: 93.000(m) 结构面倾角: 55.6(°) 结构面粘聚力: 35.0(kPa) 结构面内摩擦角: 37.0(°) [ 坡线参数 ] 坡线段数 1 序号水平投影(m) 竖向投影(m) 倾角(°) 1 53.694 93.000 60.0 [ 岩层参数 ] 层数 2 序号控制点Y坐标容重锚杆和岩石粘结强度 (m) (kN/m3) frb(kPa) 1 53.500 27.3 330.0 2 -5.000 27.4 550.0

---------------------------------------------------------------------- [ 计算结果 ] ---------------------------------------------------------------------- 岩体重量: 12687.6(kN) 水平外荷载: 0.0(kN) 竖向外荷载: 0.0(kN) 侧面裂隙水压力: 0.0(kN) 底面裂隙水压力: 0.0(kN) 结构面上正压力: 7168.1(kN) 总下滑力: 10468.7(kN) 总抗滑力: 9346.4(kN) 安全系数: 0.893 Ⅰ-Ⅰ’段边坡(60°放坡)稳定性分析 (饱和状态下) ---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 简单平面滑动稳定分析 1 ---------------------------------------------------------------------- [ 计算简图 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ] ---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ] 计算方法:极限平衡法 计算目标:计算安全系数 边坡高度: 93.000(m) 结构面倾角: 55.6(°) 结构面粘聚力: 35.0(kPa)

边坡稳定安全技术措施(正式)

编订:__________________ 单位:__________________ 时间:__________________ 边坡稳定安全技术措施 (正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号:KG-AO-1227-32 边坡稳定安全技术措施(正式) 使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 一、预防剥挖场及排土场滑坡的技术安全措施和设施 随着剥挖坑深度增加,地质、水文条件、剥挖、气候等各种因素的影响,滑坡的危险逐渐增加,因此,对剥挖场定期进行观测,在分析观测资料的基础上,对边坡的管理采取相应的措施,保证剥挖的正常进行和人身设备的安全。 1、加强地面防水和坑下排水工作,防止地面水流入坑下影响边坡的稳定,防止坑下积水影响内排基底的稳固性。 2、加强边坡的监测和分析,在出现滑坡征兆时,根据具体条件,从打抗滑柱、锚杆加固、挡土墙方法中选择合理的治理措施。 3、在非工作帮和端帮,要严格按照设计进行剥挖,

不能过界,不得超挖坡底线。 4、非工作帮、端帮和到界台阶,有露头煤和煤层存在,应加以封盖和采取其它防止风化的措施。 5、排土场亦应定期进行观察和分析,采取相应的防滑措施。 6、编制较完善的滑坡灾害应急抢救预案。 二、完善剥挖场、排土场周边防排水体系 1、在排土场未建立之前,排土场周边的排水系统必须尽早建成。为此,在排弃时,基底尽量排弃块大的、坚硬的、见水不易泥化的物料,尽量不要破坏原有的迳流条件,保持基底排泄畅通。 2、在剥挖场边坡周边建立完善的防排水设施,使外部积水不入坑,并在排土场边坡上建立完整排水系统,使排土场边坡上的雨水尽快排出,坑内的积水也应尽早排出,以降低地下水水位,提高剥挖场边坡的稳定。 三、加强内排土场管理 1、在内排土场基底应尽量排弃块大的、坚硬的、

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