基于Slide的某露天矿边坡整治及其稳定分析
露天煤矿边坡稳定性分析及治理措施
（ ３）对于 一些 浅层 的滑坡可 以采用 重力 式抗滑 的挡墙 整 治 ，这样 就能进一 步的加强墙身 的抗剪力 ，并且 可 以将地基 做 成倒坡 ，避免进一步 的滑坡 。 （ ４） 在 一些 规模 庞大 ，难 以整 治的滑坡 ，就直接采取 绕避 的措施 ，等到形成地势平坦的边坡后再进行整治。 ２ ． ２ 针对 于人为的 因素造成边坡稳定 性失稳的 问题可能 出现 这样的情况 ： （ １ ）由于人 为因素造成 的边坡稳定性失去作用 的 ，例如 由 于露天煤矿 的开挖不正 确的 ，导致前缘 失稳 的牵 引式 滑坡 ，这 种 情况发生想 要补救 的方式 就是在前缘 部分修建石垛 ，通过石 垛 来增加反作 用力 ，在抗 滑部分不断地增 加土重 ，在这 种作用 力 下 ，使得 滑坡 能够 相对稳定下来并达 到一个新 的平衡 。 （ ２）可 以利用。 Ｉ ： 具来加 固防滑措施 ，能够给滑坡体上加一 些设施 ，例如设 置一些排锚 索 ，将锚 吲定 在滑动面 以下 的相对 稳定 的地层 中 ，再 地面上用梁 或者是墩作 为反 作用力 的装 置给 滑体施加预应力来稳定滑坡 。 针 对露 天煤矿边 坡稳定性 问题 ，以上 的措 施都是有效 的 ， 但是将其结合起来一起使用就能够取得更加显著 的效果 。 ３ 露天 煤矿边坡 的治理 中加 固措施注意事项 边坡稳 定性 的治理分为两个 部分 ，一个是 预防 ，另一 个是 治理 。在露天煤 开采的初期就 可能出现这种不 稳定的状况 ，它 是 南于岩块 的稳定 性不强 ，导致 内部结构 的不 稳定 。边坡 治理 南于情 况不一样那 么措施也是不 一致 的，对 于预防性 的更 多的 是考虑 边坡受到破 坏的原 因和产 生的条件是什 么 ，并且要对 这 样 的造 成的风险作 评 估 ，这些要 根据边坡 的角度预测和评价 来决定 。 采取加 阎的措施来 消除或是减少边 坡稳定性失 稳的情况 ， 这是在露 天情况下能够 进行 的一些简 单的边坡治理 和预防破坏 的措施 。对 于这些低等 或者是 中等 的边 坡稳定性不好 的露天煤 矿 可 以采 用 这 样 的 方 式 ，这 样 既 能 减 少破 坏 的程 度 ，而 且 相 对 经 济适用 ，又能防止进 一步的边坡 的稳 定性下 降 ，导致灾害 的 情 况发 生 。 ４ 总结 综 上所述 ：目前的露天煤矿 边坡 的稳 定性 的治理是 一项非 常 复杂 的技术 工程 ，施工相 当的 闲难 ，且在治理过程 中需要考 虑 的因素较 多 ，例如生态 问题 、环境污染 、资源 的可持 续发展 等 。不过现在 的科学技术越来越 发达 ，随着 各项技术 的发展不 断完 善 ，对边坡 加 同防治 的措施 也越来越科 学化和合理化 ，不 再是 捉襟见肘 的没有选择 。总之 ，想要加 强边 坡的稳定性 ，就 必须要 考虑到综合 治理 的原则 ，上面提 出的几种方法能够在 一 定程度 上有效 的控制边坡稳定性 问题 ，希 望能够对相关从 业人 员一定程度 上的启示 与帮助 。
基于slide软件对边坡稳定性分析
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｌａｎｄｓｌｉｄｅꎻ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎａｌｙｓｉｓꎻ Ｓｌｉｄｅꎻ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅ
滑坡是常见的地质灾害形式ꎬ自 ２００８ 年以
fsni1micilicosigigbiuicositanini1gigbisiniqicosimicositanisinifsui12whwihw?i1li式中?fs为滑坡稳定性系数?ci为第i条块滑面的粘聚力?kpa?i为第i条块滑面的内摩擦角??li为第i条块滑动面的长度?m?i为第i条块滑面倾角??反倾时取负值?gi为第i条块自重?knm?ui为第i条块滑面单位宽度总水压力?knm?gbi为第i条块单位宽度竖向附加荷载?knm?qi为第i条块单位宽度水平荷载?knm?w为水重度?取10knm3?knm?n为条块数量?各剖面的稳定系数稳定状态及滑坡推力结果列于表1?3????2????2slide计算分析根据现场地质调查勘查以及钻探揭露情况?按照地质资料及勘查报告?使用slide软件对边坡进行建模?然后对所建立的模型进行分析计74第25卷第11期2019年11月水利科技与经济waterconservancyscienceandtechnologyandeconomyvol????25no????11nov?????2019算?得出最危险滑动面的安全系数?根据传统计算方法得知?剖面22的稳定系数最低?因此?现以剖面22为例进行建模?slide计算结果见图3?表1各剖面稳定性计算结果表剖面工况稳定系数稳定状态11天然工况rt1????301????10基本稳定暴雨工况rt1????251????03欠稳定22天然工况rt1????301????02欠稳定暴雨工况rt1????250????95不稳定33天然工况rt1????301????04欠稳定暴雨工况rt1????250????97不稳定3????3计算结果对比分析根据传统计算结果得知?该边坡在天然工况下处于基本稳定?在强降雨饱水工况下处于欠稳定不稳定状态?现对剖面22边坡稳定系数进行讨论?运用传统计算方法在天然工况下得到的稳定系数为1????02?饱水工况下得到的稳定系数为0????95?而运用slide软件进行计算分析?得到的稳定系数分别为1????02和0????94?在天然工况下得到的系数是一致的?在饱水工况的情况下?slide计算结果偏小?主要是由于slide软件计算采用的方法是搜索算法?在已建好的模型中搜索稳定性系数最小的滑面?而传统的计算方法则是通过给定的几个滑弧来计算稳定性系数并取小值得到的?在计算方法上?两者是相同的?但是slide的搜索
露天开采边坡稳定性分析及滑坡防治措施
机|械|工|程—科教导刊（电子版）·2019年第06期/2月（下）—284露天开采边坡稳定性分析及滑坡防治措施张浩洋（承德市五洲地质测绘有限公司河北·承德067000）摘要露天开采边坡工程和其他工程相比，其具有一定的特殊性，本文首先分析了露天矿边坡的特点、破坏形式以及影响边坡稳定的因素，对边坡稳定性进行了分析，最后提出几点安全防治措施。
关键词边坡稳定性露天矿边坡特点、破坏形式防治措施中图分类号：TU45文献标识码：A 0引言露天开采边坡安全问题是现在矿山面临的主要问题之一，边坡的岩土物质性质、设计参数、生产工艺、生产技术、露天矿周边环境以及管理员管理等因素，随着社会经济水平的不断提高，露天矿山的开采规模也越来越大，开采深度也在不断增加，然后会形成凹陷采场或深凹采场，这就造成了边坡的又高又陡，会很容易造成滑坡事故，所以要及时采取相关措施避免该类事故的发生。
1露天矿边坡的特点、破坏形式以及影响边坡稳定的因素1.1露天矿边坡的特点露天矿山开采过程决定了边坡的工程地质条件，随着露天矿山的不断开采，边坡也总是处于动态变化的过程，在开采过程中，各种工作平台、出入坑线以及堑沟等复杂的结构群体会使边坡工程系统更加复杂，而边坡稳定性只在矿山服务年限内有要求，可以允许岩体有一定程度的破坏和变形。
1.2露天矿边坡破坏的形式露天矿边坡破坏形式主要受工程地质条件来控制，根据破坏机理的划分，露天矿边坡破坏的主要形式有四种：平面破坏、楔体破坏、圆弧形破坏。
平面破坏主要指某一主要结构面发生的直线型滑动。
楔体破坏指在边坡岩体中有两组或两组以上的结构面和边坡相交，然后在岩体相互交切处呈现楔形体发生的破坏。
圆弧形破坏主要指边坡在破坏时呈现出圆弧状的下滑破坏。
1.3影响露天矿边坡稳定性的因素影响露天矿边坡稳定性的主要因素有内在因素和外在因素，内在因素主要指组成边坡岩土的性质、地质构造、岩体风化、岩体结构、岩体初始应力以及边坡的坡度等；外在因素主要指外界水的影响、工程载荷条件、震动以及人为因素等。
露天煤矿含断层顺倾边坡渗流与稳定性分析
露天煤矿含断层顺倾边坡渗流与稳定性分析一、研究背景和意义随着全球经济的快速发展，能源需求不断增长，煤炭作为主要能源来源之一，其在能源结构中的地位日益重要。
煤炭开采过程中产生的环境问题也日益凸显，其中露天煤矿的开采对生态环境造成的影响尤为严重。
露天煤矿作为一种非传统的采矿方式，其开采过程中的边坡稳定性问题尤为关键。
由于地质条件的变化和开采条件的限制，露天煤矿含断层顺倾边坡的渗流与稳定性问题越来越受到关注。
露天煤矿顺倾边坡的渗流与稳定性问题涉及到地质、工程、环境等多个领域，对于保障矿山安全生产、保护生态环境具有重要意义。
顺倾边坡的渗流与稳定性问题直接影响到矿山的生产效率和经济效益。
边坡失稳可能导致矿井生产中断，甚至引发严重的安全事故，给企业带来巨大的经济损失。
顺倾边坡的渗流与稳定性问题对周边生态环境产生影响，边坡失稳可能导致土壤侵蚀、水土流失等环境问题，破坏生态平衡，影响人民生活质量。
研究露天煤矿含断层顺倾边坡的渗流与稳定性问题，对于提高矿山安全生产水平、促进绿色发展具有重要的理论和实践价值。
1.1 研究背景随着煤炭资源的日益减少，露天煤矿作为一种重要的煤炭开采方式，在我国得到了广泛的应用。
露天煤矿在开采过程中往往伴随着地质条件的复杂性，如断层、顺倾边坡等。
这些地质条件对露天煤矿的稳定性和安全性产生了很大的影响。
研究露天煤矿含断层顺倾边坡渗流与稳定性问题，对于提高露天煤矿的开采效率和降低安全事故发生率具有重要意义。
随着我国经济的快速发展，煤炭需求量持续增长，煤炭开采行业面临着巨大的压力。
为了满足能源需求，我国不断加大对煤炭开采的投入，露天煤矿作为一种重要的煤炭开采方式得到了广泛应用。
露天煤矿在开采过程中往往伴随着地质条件的复杂性，如断层、顺倾边坡等。
这些地质条件对露天煤矿的稳定性和安全性产生了很大的影响。
研究露天煤矿含断层顺倾边坡渗流与稳定性问题，对于提高露天煤矿的开采效率和降低安全事故发生率具有重要意义。
露天矿边坡设计及工程动载作用下的稳定性分析与评价
在评价边坡设计时，应综合考虑经济、环保和安全因素。经济因素包括投资 成本、运营成本等；环保因素包括生态破坏、水土流失等；安全因素包括生产安 全、公共安全等。通过综合考虑这些因素，可以全面评估边坡设计的综合效益， 为改进和完善边坡设计提供参考。
3、不足之处与改进方向
在评价边坡设计时，还应对存在的不足之处进行总结，并提出相应的改进方 向。可能存在的不足包括：设计理念不够先进、数值模拟精度不高、改进措施实 施不到位等。针对这些问题，可以提出相应的改进措施，如更新设计理念、提高 模拟精度、加强改进措施的实施力度等。
评价
1、预期目标与实际效果比较
在评价边坡设计时，应将预期目标与实际效果进行比较。预期目标包括：满 足露天矿生产需求、确保周边环境安全、实现可持续发展等。实际效果则应根据 稳定性分析结果、现场监测数据等进行综合评估。通过比较预期目标与实际效果， 可以判断边坡设计的合理性和有效性。
2、经济、环保与安全因素综合 考虑
1、工程动载的大小和作用时间
工程动载是指作用于边坡上的动态载荷，如开采设备、运输车辆等。这些载 荷的大小和作用时间对边坡稳定性产生重要影响。在分析中，应准确计算工程动 载的大小和作用时间，以便为后续 响
工程动载对边坡稳定性的影响主要体现在以下几个方面：加重土壤的荷载、 改变土壤的应力状态、引发土壤液化等问题。这些影响可能加剧边坡的失稳趋势， 因此，在稳定性分析中应对此给予充分考虑。
3、数值方法模拟与计算
在工程动载作用下的稳定性分析中，数值模拟是一种有效的分析方法。通过 运用有限元法、离散元法等数值方法，可以模拟边坡在不同工程动载作用下的稳 定性状况。此外，还可以对边坡进行应力分析、变形分析等，以便更准确地评估 边坡的稳定性。
4、稳定性不足的原因与改进措 施
露天煤矿排土场边坡稳定性分析与治理技术
露天煤矿排土场边坡稳定性分析与治理技术发布时间：2021-11-11T08:02:44.724Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：张伟[导读] 排土场边坡稳定是确保露天矿安全高效生产的前提条件。
为确定露天矿北排土场的滑坡模式，通过分析北排土场建设情况、经济因素及环境条件，对北排土场边坡滑坡采取排土压脚综合治理措施，治理后的边坡稳定性系数为1. 214，使边坡达到了稳定状态，为同类滑坡灾害治理提供了可靠性依据。
中煤平朔集团有限公司东露天矿山西朔州 036800摘要：排土场边坡安全与否关系着矿山安全生产以及排土场下游居民的生产生活设施的正常使用。
随着生产的进行，排土场不断增高无疑增加了边坡失稳的风险。
许多专家学者针对排土场边坡稳定性分析均有不同方面、不同角度的研究。
露天采场的持续生产会不断产生大量的废石，排土场不断增高是必然趋势，其边坡失稳的风险亦逐渐增加。
关键词：露天煤矿排土场边坡稳定性；治理技术排土场边坡稳定是确保露天矿安全高效生产的前提条件。
为确定露天矿北排土场的滑坡模式，通过分析北排土场建设情况、经济因素及环境条件，对北排土场边坡滑坡采取排土压脚综合治理措施，治理后的边坡稳定性系数为1. 214，使边坡达到了稳定状态，为同类滑坡灾害治理提供了可靠性依据。
一、露天矿边坡特征1.露天矿边坡一般较高，从几十米到几百米，走向从几百米到数千米，其揭露的岩层多，边坡各部分地质条件差异大，变化复杂，岩体暴露时间长、破碎、完整性差，岩体的强度低。
2.露天矿最终边坡是由上而下逐步形成的，上部边坡服务年限长，下部边坡服务年限短，因此上下部边坡的稳定性也不相同，具有时效性。
3.露天矿场每天频繁的穿孔、爆破作业和车辆行走，使边坡岩体受到经常性的震动影响。
4.边坡是随着露天矿开采作业而形成的，其稳定性不断发生变化。
边坡的类型按坡体成分可分为岩石边坡、泥土边坡、沉积物边坡、构筑堆坡和尾矿坝；按几何形状可分为倾斜边坡、内陷边坡和外鼓边坡。
探讨露天矿边坡稳定性的研究
探讨露天矿边坡稳定性的研究随着我国大规模开展采矿业务，露天矿的建设不断增多。
而露天矿的边坡稳定性一直是研究的热点，在矿山工程中起到至关重要的作用。
本文将提出一些关于露天矿边坡稳定性研究的见解。
1. 边坡稳定性的重要性露天矿边坡稳定性是采煤过程中非常关键的一项指标，一旦边坡稳定性出现问题，就有可能引发安全事故，给矿山生产造成严重的影响。
而且，露天矿边坡稳定性的不稳定性，还会给矿山周边环境造成重大危害。
露天矿边坡稳定性研究，存在着一些难点。
首先，露天矿边坡的变形和破裂机理较为复杂，很难用传统的工程力学方法来研究。
其次，露天矿边坡的设计和施工比传统矿山复杂得多，在边坡的施工过程中也存在很多难点，如土方开挖、支护和施工质量的控制等。
为了研究露天矿边坡稳定性，我们可以采用多种方法来进行。
其中，数值模拟方法是目前常用的一种方法。
利用数值模拟，可以对露天矿边坡的变形和破坏进行预测，为边坡的设计和施工提供科学依据。
此外，实测方法也是一种不可缺少的手段。
通过现场的地质勘察和边坡监测，可以了解边坡的实际情况，并对模拟计算进行评估和校正。
在露天矿边坡稳定性研究中，需要重视其实际应用。
研究成果应该与矿山生产实际结合，为矿山的安全生产和经济效益提供支持。
比如，在边坡设计和施工中，应该充分考虑研究成果，合理设置边坡的坡度和高度，正确选用支护材料和施工方法，并优化边坡结构。
总之，露天矿边坡稳定性的研究是一个复杂而又重要的课题。
通过综合应用多种方法，不断加强科学研究，可以提高露天矿边坡的稳定性，保障矿山的安全生产。
露天煤矿边坡稳定分析及防治
露天煤矿边坡稳定分析及防治摘要：我国人口众多，煤炭资源需求量大，煤炭开采的重要性不言而喻，做好煤炭开采工作可以有效的满足各个行业对煤炭的需求。
但是煤矿开采本身就属于高危行业，容易受到地质环境、开采技术等多种因素的影响和干扰，对于露天煤矿来说，相较于井下开采的难度低一些，资源可以得到充分有效利用，大型机械施工得以高效便捷的应用，产量大，劳动生产率高，成本比较低。
但是在实际的开采环节，边坡的稳定性容易受到影响和干扰，为了更好的解决该问题，文章尝试针对边坡稳定性问题进行论述。
关键词：露天煤矿；边坡稳定性分析；防治措施引言在开采工作的持续推进中，形成了高大的排土场和深大的露天矿坑。
边坡治理是一项非常复杂的工作，所涉及到的内容众多，在任何环节存在失误或者是不足，都将会对最终的边坡稳定效果产生干扰和影响。
针对露天煤矿边坡稳定性问题，必须要采取针对性措施予以治理，了解导致边坡不稳定的原因所在，然后有效解决相关领域问题，提高边坡的稳定性和可靠性，保证煤矿开采的安全性，减少各类开采事故发生率。
1煤炭保供基地露天煤矿资源分布为强化能源安全保供基础设施建设，推动能源基础设施高质量发展，2022年9月，国家能源局提出建设山西、蒙西、蒙东、新疆、陕北五大煤炭供应保障基地，夯实煤炭煤电兜底保障基础。
全国五大煤炭供应保障基地均有露天煤矿资源分布，分别位于晋北地区、神东地区、蒙东地区、新疆地区，是我国露天煤炭资源集中的区域。
此外，云贵和陕北地区也有一定的适合露天开采的煤炭资源。
2边坡稳定性分析2.1评价方法选择极限平衡法原理是先认定边坡中存有潜在的滑面，然后对滑面上的滑体进行有效条分，最后生成相互作用的若干条块，进行稳定系数的分析。
在若干条块处理中，一般要进行三步：①对单个条块进行静力平衡方程建设。
②结合条块之间的作用关系、条块的静力平衡方程，实现宏观滑体的静力平衡方程建设。
③结合滑面上的抗剪力、剪切力的比值，将其视为潜在滑体的稳定系数。
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基于Slide的某露天矿边坡整治及其稳定分析蒋权【摘要】为评价某露天矿南部边坡的安全性、确定科学合理的露天边坡参数,针对该边坡岩体工程地质特征、边坡布置情况及其破坏模式等,借助Slide二维边坡计算软件,选用瑞典圆弧法和简化Bishop法确定其边坡安全系数,判断边坡稳定性程度.考虑边坡失稳的主要影响因素,并结合该矿矿体赋存及开采条件,提出安全可靠又符合实际的边坡优化及日常管理维护方案.按照优化结果,南部边坡经整治加固后,既保证了安全生产又节省了剥离成本,达到了预期目标.研究表明,采用瑞典圆弧法和简化Bishop法计算得到的稳定性系数较为合理和可靠,对存在圆弧滑裂面的此类边坡有一定的适用性.【期刊名称】《矿业工程研究》【年(卷),期】2017(032)001【总页数】6页(P44-49)【关键词】露天采场;边坡;稳定性分析;安全系数;边坡治理【作者】蒋权【作者单位】中冶长天国际工程有限责任公司,湖南长沙410007【正文语种】中文【中图分类】TD854.6稳定性分析与评价是确定采场要素及参数的最有效方法,也是未来开采过程中加固或监测局部不稳定边坡的重要依据.换言之,边坡稳定性研究的主要目的就是为确定经济、合理的最终边坡角等台阶构成参数.如果边坡角过缓,能确保开采期间的边坡稳定,但要耗费大量的废石剥离费用.反之,虽可降低前期废石剥离及运输的费用,但后期边坡维护加固的费用必然增加.由此可见,边坡研究是一个复杂的系统工程,涉及到安全与成本、投资与效益等多因素的综合权衡[1].综观国内外研究文献,科学工作者主要从边坡失稳机理(边坡破坏模式)、边坡计算模型、边坡破坏/失稳的概率统计及安全可靠度分析等展开基础理论研究,并结合边坡监测手段,针对工程实际提出可靠的边坡加固方案.如杜俊[2]结合工程岩体稳定性分析、边坡动力演化试验和数值分析方法对尖山磷矿层状边坡开挖的变形破坏机理与失稳模式开展深入研究,并提出相应的边坡稳定性控制对策.随着科技的进步,对边坡破坏/失稳形成致因考虑更为全面,除考虑边坡本身上覆岩体开挖的影响外,还考虑地下水、地震、周围其他采矿活动(如露天转地下)的相互影响等,对完善边坡研究的理论体系及丰富工程实践经验具有重要的指导意义.如房智恒[3]等人引入单元安全度概念,从整体和局部分析了弧状高陡边坡失稳情况,弥补了单纯采用有限差分强度折减法对边坡整体稳定做出评判,而忽视了局部失稳的可能性. 然而,由于具体工程条件的限制,影响边坡稳定的因素各不相同,对边坡研究方法的选取要兼顾科学与实用的原则.本文针对具体工程项目的边坡岩体工程地质特征、边坡布置情况及其破坏模式等,借助Slide二维边坡计算软件[4],选用瑞典圆弧法和简化Bishop法[5-7]确定其边坡安全系数,判断边坡稳定性程度,通过剖析边坡失稳的主要影响因素,并结合该矿床赋存及开采条件,提出安全可靠又符合实际的边坡优化及日常管理维护方案.某露天矿南部边坡大部分地段为土质边坡,仅西南端出露有岩质边坡(顺层边坡).组成边坡岩土体主要为人工填土、第四系残积土及全风化-强风化砂岩夹菱铁矿和褐铁矿(岩层产状为110°∠25°),稳定性为一般-较差.露天采场南部边坡已形成5个台阶,台阶坡面角52°～65°,总体走向为北东-南西,台阶高度为12 m,总高度超过60m,东北端已局部滑坡(见图1),台阶坡面因雨水冲刷均已发生不同规模的崩塌,局部坡段存在历史遗留的采空区及地面塌陷区.边坡分布在出入沟东侧,坡脚规划有一条运岩道路,如果边坡出现失稳,将会对该矿安全生成造成极大的危害.该边坡高度超过60 m,坡度陡,局部地段已发生滑坡.根据勘察场地地质环境条件,结合边坡特点及有关规范,将本边坡工程安全等级划分为Ⅱ级.为了便于技术合理、安全经济地完成初步设计、施工设计,以便安全高效地露天开采,矿方特委托我院及长沙矿山研究院开展露采边坡稳定性及最终边坡角研究.我院作为设计单位参与其中,主要工作内容涵盖2个方面:(1)根据长沙矿山研究院编制的露天边坡结构参数优化研究报告中提出的合理边坡角调整边坡设计参数;(2)针对调整的边坡典型剖面采用极限平衡法进行边坡安全系数的计算,检验调整边坡的稳定性,对存在潜在滑动面的边坡进一步提出治理措施,使其边坡安全系数满足规范要求,最终确定出技术合理、经济可行的最终边坡角等台阶参数.2.1 计算剖面与参数选取露天矿边坡稳定性受到诸多因素的影响,包括工程地质、水文地质条件,岩体结构和构造,断层、节理的发育情况及其空间组合,边坡所处的应力环境条件等,只有掌握准确而丰富的地质及应力环境基础资料,才能保证边坡稳定性分析结果的可靠性.这些资料必须通过现场工程地质钻孔取芯及现场取样,并开展系统的室内岩石力学参数测试及必要的折减修正后方可获得[8].本次边坡分析以长沙矿山研究院提供的露天边坡结构参数优化研究报告中的力学参数为依据,选取的岩体介质力学参数如表1所示.结合相关资料,对该露天矿南部边坡7处剖面进行稳定性分析计算,分别为1#,2#,3#,4#,5#,7#,9#,具体位置如图2所示.2.2 边坡稳定性判据根据GB51016-2014《非煤露天矿边坡工程技术规范》,不同荷载组合下总体边坡的设计安全系数如下表2.经分析,该露天矿南部边坡的危害等级确定为II级,边坡高度小于300 m,安全等级定为II级.因此,本项目按表2中安全等级II选取安全系数.2.3 边坡现状研究与评价某露天矿南部边坡为碎裂岩体和散体介质边坡,结合现场局部滑坡体形态,判定其破坏模式主要为圆弧形破坏,故本研究采用瑞典圆弧法和简化Bishop法,按3种不同荷载组合(荷载组合I为自重+地下水、荷载组合II为自重+地下水+爆破振动力、荷载组合III为自重+地下水+地震力)进行边坡稳定性计算.现场调查及工程勘查表明,边坡岩体中无稳定地下水位,岩体裂隙水均通过井下采空区及巷道排出.爆破震动爆破震动影响系数根据长沙矿山研究院提供的露天边坡结构参数优化研究报告取0.031.地震力根据2001年8月1日实施的中华人民共和国国家标准《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),该矿区抗震设防烈度为6度区,地震动反应谱特征周期为0.35 s;地震动峰值加速度分区为0.05 g.3种工况下原始边坡稳定性计算结果见表3.对比表2可知,原始边坡安全系数均偏小,未达到规范要求的安全标准,产生边坡滑坡事故是必然的.实际生产过程中,边坡3#剖面线附近边坡已发生局部滑坡(见图1),故安监部门要求对该矿南部边坡进行治理以提高其稳定性.2.4 边坡整治及其稳定性验算为解决原始边坡存在的稳定性问题,设计主要采用削坡减载的方法对边坡进行整治[9].本次治理方案分2步骤实施,第一步骤即对南部边坡台阶组成进行调整,采用2个台阶为一组,安全平台为6 m,清扫平台为11 m.风化岩石段台阶坡面角为53°,土质边坡台阶坡面角为45°.将边坡角调整到31°～37°.经初次调整后,设计的边坡稳定性良好,基本满足规定的安全系数限值要求,但在靠近2#,3#线附近边坡实施爆破作业时,需采取相应的控制爆破技术等措施,减小爆破对边坡稳定性的影响.经对比可知,剖面5#,7#,9#安全系数有富余,说明此处边坡尚有加陡的潜力.结合现场实际,针对南部边坡5#,7#,9#剖面线附近边坡参数进行二次调整如下:1)保留697 m水平清扫平台,取消位于较为稳定岩石段的673 m水平清扫平台.2)安全平台宽度由6 m调整为5 m,清扫平台由11 m调整为10 m.3)岩石段台阶坡面角保持原有角度,粉质粘土调整为53°,素填土调整为45°.经上述调整后,对其进行了3种工况下的边坡稳定分析.因篇幅有限,本文仅给出符合本项目边坡所处工程地质环境最复杂工况(考虑自重、地下水、爆破振动力)条件下,剖面5#～9#的稳定分析计算结果图,如图3～图5所示.其他有关各剖面设计边坡安全系数的计算结果见表4.由表4可知,5#,7#,9#剖面线附近的边坡坡度适当加大后,其安全系数降低,但仍大于规范规定的安全阈值.经估算,2次调整的结果对比,后者可减少剥离量92 256 m3.显然,设计提出的边坡整治方案,既保证了边坡的稳定性又节省了治理费用,实现了双赢的目标.由稳定性计算结果可知,研究区域的边坡安全系数储备相对有限,故建议矿山在日常边坡维护时采取以下措施:(1)临近边坡控制爆破;(2)修筑地面排水沟,拦截地表水,防止雨水冲刷坡面;(3)在局部岩石风化、结构面发育等稳定性差的地段打锚索或抗滑桩等加固与植被护坡;(4)严禁坡脚超挖;(5)加强边坡巡视与监测.1)通过计算得到原始边坡的稳定性系数,对比GB51016-2014《非煤露天矿边坡工程技术规范》不同荷载组合下总体边坡的设计安全系数,原始边坡安全系数均偏小,未达到规范规定的安全标准.2)采用瑞典圆弧法和简化Bishop法计算得到的稳定性系数较为合理和可靠,对存在圆弧滑裂面的此类边坡有一定的适用性.3)经设计2次修改原始边坡参数后,边坡的稳定性程度提高.初次调整设计边坡后,其安全系数尚可满足稳定要求,但局部边坡需采取保护性开采方案.4)初调后剖面5#,7#,9#安全系数有富余,设计上可对边坡再行加陡.结合现场实际,进行如下调整:(1)保留697 m水平清扫平台,取消位于较为稳定的岩石段673 m水平清扫平台.(2)安全平台宽度由6 m调整为5 m,清扫平台由11 m调整为10 m.(3)岩石段台阶坡面角保持原有角度,粉质粘土调整为53°,素填土调整为45°.调整后的边坡安全系数虽有所降低,但仍在安全范围内,且减少剥离量92 256 m3,经济效益明显改善.【相关文献】[1] Hoek E,Bray J W.岩石边坡工程[M].卢世宗,译.北京:冶金工业出版社,1983.[2] 杜俊.尖山磷矿层状边坡变形失稳模式研究[D].昆明:昆明理工大学,2014.[3] 房智恒,王李管,蒋权,等.高陡边坡整体与局部失稳的强度折减及安全度判别分析[J].重庆大学学报,2015,38(6):8-14.[4] 倪彬,张伟,刘晓明.基于Slide的露天釆场边坡稳定性分析[J].中国矿山工程,2013,42(6):28-31.[5] 彭振斌,李俊,彭文祥.基于Bishop条分法的边坡可靠度应用研究[J].中南大学学报(自然科学版),2010,41(2):668-672.[6] 高玉峰,范昭平,吴勇信.基于Bishop条分法的多点多向地震动作用下边坡稳定性分析[J].防灾减灾工程学报,2010,30(2):117-122.[7] 曾维国,车兆学,李旭,等.基于Bishop法的露天矿边坡稳定分析与实现[J].采矿与安全工程学报,2012,29(2):265-288.[8] 杨泽.云南某露天矿东采区边坡岩体力学参数取值研究[D].昆明:昆明理工大学,2010.[9] 王恭先.滑坡防治方案的选择与优化[J].岩石力学与工程学报,2006,25(B2):3867-3873.。