露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分析与维护
维护露天采场边坡稳定安全范本
维护露天采场边坡稳定安全范本露天采场是矿山开采活动中常见的一种采矿方式，露天采场的边坡稳定安全是保障矿山工作人员的生命安全和矿山设备的正常运行的重要问题。
本文将从以下几个方面探讨维护露天采场边坡稳定安全的范本。
1. 边坡稳定分析和评估维护露天采场边坡稳定安全的第一步是对边坡进行稳定性分析和评估。
通过对地质情况、边坡倾角、边坡高度、坡面地表覆盖物厚度等参数的综合考虑，采用稳定性分析方法，如有限元分析、数值模拟等，对边坡的稳定性进行预测和评估。
根据评估结果，确定是否存在潜在的边坡稳定风险，以及需要采取什么样的维护措施。
2. 边坡加固与支护针对边坡稳定性分析和评估结果，采取相应的边坡加固和支护措施是维护边坡稳定安全的关键。
可以采用的加固和支护手段有：土工材料加固，如土工格栅、土工布、土工膜等；土石方工程，如边坡贴面、加筋挡墙等；与边坡中的水相关的支护措施，如排水系统的设计和加固、雨水收集系统的安装等。
3. 边坡监测与预警边坡监测与预警是维护边坡稳定安全的重要手段之一。
通过安装监测设备，如地下水位监测仪、位移监测仪等，对边坡的稳定性进行实时监测和预警，及时发现边坡变形和破坏的迹象。
一旦发现边坡稳定性出现异常，及时采取相应的应急措施，避免人员和设备的伤害和损失。
4. 人员培训和安全意识教育良好的人员培训和安全意识教育是维护边坡稳定安全的基础。
矿山工作人员需要接受相关的边坡稳定知识培训，了解边坡稳定性分析和评估的基本原理和方法，以及常见的边坡加固和支护措施。
同时，重视安全意识教育，提高工作人员对边坡稳定安全的重要性的认识，激发他们对安全工作的责任感和积极性。
5. 领导关注和管理层支持维护露天采场边坡稳定安全需要得到矿山领导的高度关注和管理层的全力支持。
矿山领导应制定明确的安全管理制度和规章制度，建立健全的安全管理体系，加强对边坡稳定安全的监督和检查。
同时，要提供充足的预算和物力支持，为维护边坡稳定安全提供必要的资源和条件。
露天矿边坡稳定性分析与维护 PPT
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动水压力（或渗透力） 当地下水在土体或碎裂岩体中流动时，受到土 颗粒或岩石碎块的阻力，水要流动就得对它们 施加作用力以克服它们对水的阻力，这种作用 力称为动水压力或渗透力。动水压力作用方向 与渗透方向一致。动水压力用D表示： 动水压力是一种体积力，其方向与水流方向一 致。在计算土边坡和散体结构的岩石边坡时， 要考虑动水压力的作用。
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水对某些岩石的软化作用 某些粘土质岩石浸水后发生软化作用，岩石 强度显著降低，如含有大量蒙脱石粘土矿物 岩体或边坡中的泥质软弱夹层等。 对于主要是由坚硬的岩浆岩、变质岩构成的 边坡岩体，水的软化作用一般不显著，但这 些边坡的断层破碎带中常有大量粘十质充填 物存在，在研究这些断裂而的强度和稳定性 时，要特别注意水对这些岩石的软化作用。
2）岩体结构 边坡岩体的破坏主要受岩体中不连续面（结构 面）的控制。影响边坡稳定的岩体结构因素主 要包括下列几方面： 结构面的倾向和倾角 一般来说，同向缓倾边坡（结构面倾向和边坡 坡面倾向一致， 倾角小于坡角）的稳定性较反 向坡差。同向缓倾坡中，岩层倾角愈陡，稳定 性愈差；水平岩层稳定性较好。 结构面的走向 当倾向不利的结构面走向和坡面平行时，整个 坡面都具有临空自由滑动的条件，对边坡的稳 定不利。结构面走向与坡面走向夹角愈大，对 边坡的稳定愈有利。
4）爆破震动 露天矿爆破产生的地震波，给潜在破坏面施以 额外的动应力，可使岩石节理面张开，甚至使 岩石破碎，促使边坡破坏，在边坡稳定分析中 必须考虑此附加外应力。 专门研究表明，爆破震动对岩体造成的损害取 决于岩体质点振动速度的大小。质点振动速度 的影响可用下列临界速度估计： ≤25.4cm/s——完整岩体不破坏 25.4~2～61cm/s——岩体出现少量剥落 61～254cm/s——发牛强烈拉伸和径向裂隙 ＞254cm/s——岩体完全破碎
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。
露天煤矿采掘场边坡稳定性分析
露天煤矿采掘场边坡稳定性分析作者：石志文来源：《现代商贸工业》2015年第09期摘要：露天矿边坡的稳定性是关系到露天矿安全生产的重要因素，是露天矿山开采设计过程中首要解决的难题。
结合伊宁县某露天煤矿的工程地质条件，对其采掘场边坡角进行了设计。
关键词：采场；排土场；边坡；稳定性中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2015）090190021工程概况某露天煤矿位于伊宁盆地北部伊宁县喀拉亚尕奇乡一带，煤矿区总体呈不规则多边形，南北宽约168km，东西长约2.03km，矿区面积约3.41km2。
本区全区可采煤层和大部可采4层，即8、9、10、11号煤层，煤层总厚10.12m～50.87m，平均总厚30.75m。
露天矿设计规模为1.2Mt/a，随着企业煤化工产业的逐渐发展壮大，用煤量增加，露天煤矿生产能力将增大至5.0Mt/a。
2矿田工程地质条件分析2.1工程地质岩段的划分本矿田内主要分布的是第四系松散岩类和侏罗系沉积碎屑岩两大类，按岩石坚固性来划分，前者是松散岩组，后者主要是软质岩组，各工程地质岩组分布与厚度因与地层划分一致。
各岩组根据它们的构成介质和组合关系又划分了4个岩段，自上而下依次顺序是：第四系松散岩段、干燥岩段、水位以下非含煤岩段、水位以下含煤岩段。
2.2工程地质岩段稳固性评价（1）第四系松散岩段（A）。
包括冲洪积物及风成地层。
冲洪积层主要为冲沟底部的卵砾石及砂等，冲洪积物呈散体结构，受外力作用，具有移动性，故划为松散岩段，稳固性差。
风积物广泛分布在矿田大部，系基岩地层中的砂岩在干旱的环境中受外动力地质作用的风化剥蚀，其岩屑经风的吹扬及分选就近堆积成风积砂及砂土，呈散体结构，稳固性较差。
钻孔揭露该岩段厚度最小275m，最厚可达26.88m。
（2）干燥岩段（B）。
该岩段位于第四系松散岩段（A）之下至地下水位以上。
孔内揭露该段岩性为粉砂岩、细砂岩、中砂岩、粗砂岩等。
岩体中结构体及沉积结构面呈干燥状态，由于矿田内水位埋深较小，一般小于50m，多在风化带内，由于风化裂隙的影响，为不稳固岩段。
维护露天采场边坡稳定安全
维护露天采场边坡稳定安全
露天采掘是一种在地表露天进行的采矿法，在这种采矿过程中，需要通过对边坡的稳定性进行维护，确保采矿作业的安全进行。
因此，维护露天采场边坡稳定安全显得尤为重要。
首先，维护露天采场边坡稳定的前提是进行严密的地质勘探工作，对采矿区内的地质情况进行全面的调查和分析。
这可以帮助工
程师了解该地区的岩石结构、地层分布、地形地貌等情况，从而制
定出相应的采矿规划及方案。
此外，在采矿过程中，需要不断监测
边坡的稳定状态，及时发现和处置因采掘活动导致的边坡变形、滑
动和坍塌等问题。
其次，对于边坡稳定性问题的处理，采取的方法一般包括增强、支护和固定等。
采取增强措施的方式一般是将钢筋或钢丝网等材料
固定在边坡表面上，增强边坡的承载能力。
支护措施可以采用地锚、张力杆、预应力锚索等支护形式，使边坡得到有效支撑，防止出现
崩塌的情况。
固定措施则可以采用铁网、水泥等材料，固定住边坡
的表面，尽量避免表面土石的流失、滑动等情况。
最后，维护露天采场边坡稳定安全，还需要进行有效的监管和
管理。
采矿企业需要建立健全的管理机制和规范，对整个采矿过程
进行严密的监督和管理，确保装备设施的完善，技术人员的专业化，作业员工的安全素质等工作。
在采矿过程中，必须严格遵守国家相
关安全标准和规定，如采取安全隔离带、封闭边坡工作区域等措施，有效降低应力集中，减小岩石变形和破裂等风险。
维护露天采场边坡稳定安全，需要前期地质调查、健全的管理机制和规范，以及有效的稳定措施和监管管理。
只有这样，才能保证露天采矿过程中的安全稳定。
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。
露天矿边坡稳定性的安全因素分析及防治建议
重固 蓄
露 采 技 ２１第 期 天 矿 术 ０年 ３ １
条件 ， 对边坡的稳定不利 ； 结构面走向与坡面走 向夹
角愈大 ， 对边坡 的稳定愈有利 。③结构面的不连续
性 。在边坡 稳定 计算 中 ， 通常假 定结 构 面是连 续 的 ， 实 际并 非如 此 ， 因此 ， 解 决 实 际工 程 问题 时 ， 真 在 认
图 ２ 地 下水潜水面及 浮托力分布
３ 影 响露 天矿边 坡稳 定 性 的主要 因素
首先 ， 露天 矿边 坡一 般 比较 高 ， 几 十米 到几 百 从 米 均有 ， 向 长从几 百 米到数 公 里 ， 走 因而 边坡 揭露 的 岩 层多 ， 坡各 部分 地 质条 件差 异大 ， 化 复杂 。其 边 变 次 ， 天矿 的边 坡是 由上 往下 逐 步形成 ， 露 上部 和下 部 边坡 的服 务 年 限相差 较 大 ，因此 在实 际 生产 中对 上 部边 坡 和下 部边 坡 的稳定 性也 有 不 同的要 求 。在 露
动 而发 生 的破 坏 。
（ ） 体破 坏 ： 体破 坏 多发 生 在边 坡 中具 有 两 ４楔 楔
边坡失稳是指在采矿过程 中边坡的土体在 自 身 重力和外界作用力下失去原有平衡 ， 出现滑坡、 坍塌
等现象。
组 结构 面斜 交且 在边 坡 上 出露相 交 成楔 形 体时 。当 两 组 结 构 面 的 组合 交 线 的倾 向与 边 坡 倾 向相 近 ， 倾 角 小于坡 面角且 大 于其摩 擦 角 时 ，容易 发生 沿 组合 交线 方 向滑 动 的破坏 。
维护露天采场边坡稳定安全
维护露天采场边坡稳定安全背景随着我国经济的发展，能源、矿产等资源的需求持续增长。
露天采矿场是其中非常重要的一种采矿方式，它具有开采率高、工艺简单、采运成本低等优势。
同时，也具有地质条件复杂多变、天气气候因素影响比较大、在采过程中会对环境带来一定的负面影响等问题。
露天采矿场中边坡稳定安全的问题一直是一个较为关键的难题。
边坡不稳定会导致露天采矿场防汛预测、水资源利用、环境保护等工作受到影响。
因此，维护露天采场边坡稳定安全对于实现可持续采矿和生产运营安全非常重要。
边坡稳定分析露天采矿场的边坡可分为开采边坡和挡土边坡，其中挡土边坡的高度和坡度较大，稳定性更易收到影响。
边坡稳定性保证主要需要从两个方面进行分析：边坡自身的稳定性和边坡与矿体之间的稳定性。
边坡自身的稳定性受多种因素影响，主要包括工程地质条件、地震活动、气候条件等。
而边坡与矿体之间的稳定性与采矿方式、开采深度、开采速度等因素密切相关。
在对边坡稳定性进行分析时，可以采用稳定性指标法、安全系数法、数值模拟方法等。
维护方案为了保障露天采矿场边坡的稳定性，需要制定合理的维护方案，包括以下方面：工程监测采用科学合理的工程监测体系，对边坡进行定期监测，包括边坡位移、地下水位、地表沉降等关键数据。
及时发现异常情况，及时采取措施，保障边坡的稳定安全。
防护与加固对于受到扰动、裂缝等影响的边坡，可以采用防护措施，如喷涂浆料、钢筋网等；对于边坡稳定性较差的区域，可以采用加固措施，如加固钻孔、注浆灌浆等，提高边坡的稳定性。
生态恢复为保护环境，支持可持续发展，需要在维护边坡稳定性的同时开展生态恢复工作，如进行绿化美化、涂料防腐处理等。
维护效果评估维护效果评估是对维护方案实施后效果进行检查评估。
通过对比前后的监测数据，判定维护效果是否达到预期目标，以此为依据，调整维护方案，完善维护体系。
结论维护露天采场边坡稳定安全对于生产、环境保护等各方面都有非常重要的意义。
在制定维护方案时，需要结合具体的场地条件、地质条件等因素，采用多种维护策略进行综合保障。
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露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
10.2影响露天矿边坡稳定性的主要因素 和边坡破坏形式
10.2.1影响露天矿边坡稳定性的主要因素 影响露天矿边坡稳定的因素较多，其中岩体的岩石
组成、岩体构造和地下水是最主要的因素，此外， 爆破和地震、边坡形状等也有一定影响。现将其主 要影响因素介绍如下： 1）岩石的组成 岩石的矿物成分和结构构造对岩石的工程地质性质 起主要作用，通常，强度高的岩石边坡稳定性也高， 片理、层理发育的岩石边坡稳定性相对较差。
露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
露天采矿学第10章裂隙充水时，则沿 裂隙壁产生的静水压力为：
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1 2
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Z
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静水压力作用方向垂直于裂隙壁，作用点在Zw的下 三分之一处。此静水压力厂是促使边坡破坏的推动 力。
当张裂隙中的水沿破坏面继续向下流动，流至坡脚 逸出坡面时，则沿AB面（上图）的总浮托力为：
露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
4）露天矿的最终边坡由上至下逐渐形成，上部边 坡服务期长，下部边坡服务期则相对较短。
5）露天矿边坡的不同地段要求有不同的稳定程度。 边坡上部地表有重要建筑物不允许变形时，要求的 稳定程度高。边坡上有站场、运输线路，下部有采 矿作业时，要求的稳定程度较高。对生产影响不大 的地段，稳定程度可要求低一些。
➢ 结构面的不连续性
在边坡稳定计算中，通常假定结构面是连续的，实 际并非如此。因此，在解决实际工程问题时，认真 研究结构面的不露天连采矿续学第性1析0章与，露维天护具矿边有坡稳现定性分实意义。
➢ 结构面的起伏差和表面性质
结构面的光滑程度对结构面的力学性质影响极大。 边坡岩体沿起伏不平的结构面滑动时，可能出现两 种情况；如果上覆压力不大，则除了要克服面上的 摩擦阻力外，还必须克服因表面起伏所带来的爬坡 角的阻力，因此，在低正应力情况下，起伏差将使 有效摩擦角增大。另一种情况是当结构面上的正应 力过大，在滑动过程中不允许因为爬坡而产生岩体 的隆胀时，则出现滑动的条件必须是剪断结构面上 互相咬合的起伏岩石，因而结构面的抗剪性能大为 提高。如果结构面上充填的软弱物质的厚度大于起 伏差的高度时，就应当以软弱充填物的抗剪强度为 计算依据，不应露天再采矿把学第起10章伏露天差矿边的坡稳影定性分响考虑在内。
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露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
此力和沿AB面作用的正应力方向相反，抵 消一部分正应力的作用，从而减小了沿该面 的摩擦力，对边坡稳定不利。
当岩体比较破碎，地下水在岩体中比较均匀 地渗透，并形成如下图所示的统一的潜水面， 而且当滑动面为平面时，则作用于滑面上的 浮托力可用滑面下所画的三角形水压分布来
析与维护
3）地下水 露天矿的滑坡多发生在雨季或解冻期间，说明地下
水对边坡稳定性的影响是很显著的。在边坡稳定性 研究中，对岩体中地下水的赋存情况、动态变化、 对边坡稳定性的影响，以及防治措施等都要进行详 细研究并做出定量评价。 地下水对边坡稳定性的影响主要表现在以下几方面： 静水压力和浮托力 当地下水赋存于岩石裂隙中时，水对裂隙两壁产生 静水压力，如下图所示。
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动水压力是一种体积力，其方向与水流方向一致。 在计算土边坡和散体结构的岩石边坡时，要考虑动 水压力的作用。
露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
水对某些岩石的软化作用 某些粘土质岩石浸水后发生软化作用，岩石
强度显著降低，如含有大量蒙脱石粘土矿物 岩体或边坡中的泥质软弱夹层等。对于主要 是由坚硬的岩浆岩、变质岩构成的边坡岩体， 水的软化作用一般不显著，但这些边坡的断 层破碎带中常有大量粘十质充填物存在，在 研究这些断裂而的强度和稳定性时，要特别 注意水对这些岩石的软化作用。
➢ 结构面的走向
当倾向不利的结构面走向和坡面平行时，整个坡面
都具有临空自由滑动的条件，对边坡的稳定不利。
结构面走向与坡面走向夹角愈大，对边坡的稳定愈
有利。
露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
➢ 结构面的组数和数量
当边坡受多组相交的结构面切割时，整个边坡岩体 自由变形的余地大，切割面、滑动面和临空面多， 易于形成滑动的块体，而且为地下水活动提供了较 好的条件，对边坡稳定不利。其次，结构面的数量 直接影响到被切割的岩块的大小，它不仅影响边坡 的稳定性，也影响边坡变形破坏的形式。岩体严重 破碎的边坡，甚至会出现类似土质边坡那样的圆弧 形滑动破坏。
2）岩体结构
边坡岩体的破坏主要受岩体中不连续面（结构面） 的控制。影响边坡稳定的岩体结构因素主要包括下 列几方面：
➢ 结构面的倾向和倾角
一般来说，同向缓倾边坡（结构面倾向和边坡坡面 倾向一致， 倾角小于坡角）的稳定性较反向坡差。 同向缓倾坡中，岩层倾角愈陡，稳定性愈差；水平 岩层稳定性较好。
露天采矿学
第10章 露天矿边坡稳定性 分析与维护
露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分析与维护
10.1概 述
露天矿边坡与其他岩土工程边坡相比，具有如下特点： 1）露天矿边坡的规模较大，边坡高度一般为200～
300m，最高可达500～700m，边坡走向延伸可达数 公里，因而边坡揭露地层多，边坡各部分的地质条件 差异大，变化复杂。 2）露天矿边坡一般不维护，故易受风化作用的影响。 3）露天矿场频繁的爆破作业和车辆运行，使边坡经常 受到动荷载的作用。同时随着采掘、运输及其他设备 日益大型化，边坡台阶的负荷有日益增大的趋势。
表示。总浮托力可用下式计算：
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露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
露天采矿学第10章露天矿边坡稳定性分 析与维护
动水压力（或渗透力）
当地下水在土体或碎裂岩体中流动时，受到土颗粒 或岩石碎块的阻力，水要流动就得对它们施加作用 力以克服它们对水的阻力，这种作用力称为动水压 力或渗透力。动水压力作用方向与渗透方向一致。 动水压力用D表示：