露天矿边坡稳定总结1
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:我国是煤炭生产和消费大国,露天煤矿具有生产规模大、生产成本低、安全保障高、经济效益好等优势。
因此,在矿山生产实践中边坡治理的方法很多,根据不同露天煤矿的具体情况,采取不同的手段才能取得较好的效果。
折线边坡设计对于高大软边坡控制是一个新的探索,经过研究计算,对于降低帮坡角,保持边坡稳定会起到较好的效果,下边结合典型露天煤矿建设实例对折线边坡的应用进行研究论证。
关键词:露天煤矿;边坡稳定分析;防治引言随着我国经济的高速发展,大量的露天煤矿、金属矿及各种非煤矿山被陆续开发,由于露天矿的开采具有开采空间限制小、劳动生产率高、生产成本低以及作业场所安全性高等特点,近年来露天开采煤炭的产量在全国煤炭产量中所占比重大幅上升。
随着开采的不断进行,各露天矿山形成大量的高陡边坡,边坡的高度可达300~500m,露天矿的高陡边坡一旦发生滑塌将会不可避免地引发一系列的灾害。
1露天矿地质条件1.1工程地质在露天煤矿中,全区岩煤层的产状稳定且无明显的断层、褶皱构造,在构造类型上较为简单。
具体有以下几个方面:①在第四系全新统洪冲积层(Q3-4pal)中,主要由戈壁碎石、冲洪积砂土构成,有着孔隙度大、结构松散以及震动容易产生滑坡等特点。
②在中侏罗统西山窑组(J2x)中,主要由泥质粉砂岩、泥岩、煤层、粉砂岩夹砂岩构成,底部一般为粗砂岩或者中砂岩,以泥质胶结为主,有着遇水软化膨胀、易风化的特点,不利于保证边坡的稳定性。
③在下侏罗统三工河组(J1s)中,细砂岩、灰色粉砂岩、泥质粉砂岩等为地层岩性,有着多为硬岩的特点,有着较高的强度。
1.2边坡岩土力学参数结合以往开展的矿区边坡分析及地质勘察类工作,可以对岩土试验的研究成果进行收集、整理和分析,通过对岩石-岩体强度这间理论和工程地质类比法的结合应用,能对本次露天矿的边坡岩体力学指标进行估算,2造成露天煤矿边坡不稳定的因素2.1边坡岩性露天首采区煤系地层的岩性组合及岩石物理力学性质,岩性多以泥岩为主,且大多为软岩层。
露天煤矿边坡稳定

露天煤矿边坡稳定1. 露天矿边坡稳定影响因素1.1 结构面的影响(1)软弱夹层。
露天煤矿端帮失稳滑塌的主要原因是软弱夹层,也就是岩体内存在着的层状或带状的软弱薄层。
岩体的结构面是边坡稳定的重要影响因素之一,软所夹层的强度低,自发或是受干扰会引起边坡蠕动、变形。
(2)节理、裂隙。
露天边坡揭露岩体表面的节理裂隙数量角度,产状复杂。
节理、裂隙的存在可单独构成滑动面,也可以同临近节理、岩层面组成滑移体,其引起的边坡失稳主要表现为单台阶或少数几个台阶的剥落、片帮等破坏现象。
1.2 水的影响雨季是露天煤矿滑坡的高发期。
水主要通过弱化岩体的强度进而影响边坡的稳定性,使其更容易发生剪切以及拉伸破坏等现象。
岩体受到水的浸蚀,强度降低,形成危险的软弱滑动带。
当有大气降水时,雨水很容易渗入结构面,形成滑面。
1.3 爆破作业和震动影响爆破震动、机械作业震动是露天煤矿生产活动中的两大主要震源。
爆破作业主要影响了边坡稳定性的以下方面:一是增加了边坡的滑动力;二是高强度、长时间的震动会降低周围岩体强度,震动产生的岩体裂缝加速了水对岩体的侵蚀。
2. 露天煤矿边坡稳定的措施2.1 边坡安全事故原因分析露天矿山安全中最为重要的也就是本文所提的边坡安全,露天矿山事故总数中边坡安全事故总数所占的比例非常之大,值得重视。
边坡事故类型主要包括:坍塌事故、岩体滑落事故以及悬石下落事故,一旦出现以上事故便会给企业造成大量的人员伤亡情况,在以上三种事故中伤人比重最大的为落石伤人事故。
与此同时,如果不幸发生其中的坍塌或岩体滑落事故,那么就可能会给企业造成重大人员伤亡和财产损失。
产生边坡失稳的主要原因有:(1)采矿方式存在一些不规范之处或错误之处,如在底部掏采矿石等原料,或者爆破时,使用的炸药量多于规定量等等。
(2)边坡的构成要素不符合国家相关规范,如阶段高度、坡面角、最终的边坡角等主要构成要素等严重不满足国家或国际相应的规程和设计要求。
(3)边坡的地质构造难以探查因此可能出现并未查清该边坡地质构造的情况,如节理情况、裂隙情况、层理情况、断层情况和边坡中破碎带以及不稳定的软性岩石夹层和遇水膨胀的软性岩石面等形成的弱层分布范围、延伸长度、交叉程度等情况。
露天矿边坡预警方法与预警 系统总结

露天矿边坡预警方法与预警系统总结1 滑坡预测预报方法(矿山边坡稳定性评价及失稳预报研究现状与发展趋势)随着科学技术发展,露天采矿工程边坡已经成为困扰矿山安全生产的重要问题。
其稳定性是保证矿山正常生产的先决条件。
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。
与其他岩土工程相比,露天矿边坡稳定性具有如下特点:(1)露天矿边坡一般较高,高度从几十米到几百米不等,边坡各部分地质条件差异大、变化复杂。
(2)露天矿的边坡是由上往下逐步形成,高陡边坡越往上稳定性越差,软弱夹层较多,受风化、地表水侵蚀的时间较长,易产生滑坡现象。
(3)露天边坡采用爆破、机械开掘形成,岩体完整性遭到破环,故边坡岩体较破碎不稳定。
影响露天边坡稳定性的因素,分为内因和外因两方面。
内因影响主要包括岩性、岩体结构、地质构造等;外因影响主要包括水、震动、构造应力、自然风化与气候、开采技术条件、人为因素等。
滑坡预测预报主要包括空间和时间2个方面。
空间预测是指对滑坡发生的地点、规模等的预测,目前使用较多的方法有以下几种:(1)稳定系数预测法。
稳定系数预测法是最早的滑坡空间预测方法。
该法通过计算滑坡体的安全系数来预测某一具体边坡的稳定性。
安全系数的计算方法,主要分为2大类:基于极限平衡分析法和数值计算方法。
极限平衡分析法不能得到滑体内的应力、变形分布状况,也不能求得岩体本身的变形和支挡结构对边坡变形及稳定性的影响。
而数值计算克服了极限平衡分析法的不足,不仅满足力的平衡条件,而且还考虑了土体应力、变形关系和支挡结构的作用,能够得到边坡在荷载作用下的应力、变形分布,模拟出边坡的实际滑移面。
正因为数值计算的这些优点,近年来它已广泛应用于边坡稳定性分析。
目前常用的数值计算方法主要包括:有限单元法,有限差分法,离散单元法(DEM),不连续变形分析法(DDA),流形元法等。
(2)人工神经网络法。
人工神经网络(ANN)是模仿人脑工作方式而设计的一种机器。
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。
新疆马朗一号露天煤矿边坡稳定性分析

新疆马朗一号露天煤矿边坡稳定性分析摘要:由于我国独特而复杂的地质条件及社会发展需求,滑坡和高边坡的稳定性已成为具有中国特色的一个重大工程问题。
露天矿边坡作为大型人工边坡,其稳定性直接关系到生产与人民生命财产安全,从而影响国民经济的发展。
因此,对露天煤矿边坡稳定性的工程地质预测方法进行研究具有重要的意义。
关键词:工程地质开采防治一、工程地质岩组特征井田内主要分布有第四系、古近系、白垩系、侏罗系及石炭系地层。
(一)松散岩组(A)全区分布,由风积、残积亚砂土和地表砾石组成。
近地表处发育有盐碱胶结的盐碱壳,胶结较好,坚硬,遇水即散,平均厚度3.92m左右。
该岩组一般无胶结,为散体结构,结构体呈颗粒碎屑状,遇水塌陷,伴有地基沉降、边坡坍塌位移,属极不稳固型。
(二)风化岩组(B)古近系安集海组、白垩系及侏罗系浅部风化层,风化深度一般 50m。
该组地层岩石完整程度遭受破坏,成碎块状、薄饼状及短柱状,近散体结构(Ⅳ),风化裂隙较发育,一般岩石结构未发生改变。
经风化后岩石力学性质有所降低,略低于新鲜岩石,属不稳固型。
(三)无煤岩组(C):侏罗系下统三工河组地层、未风化的古近系安集海组、未风化的白垩系下统土谷里克群和侏罗系中统头屯河组地层为无煤岩组,该岩组不含煤。
为湖泊相沉积,底部为灰色、黄绿色砾岩夹粗砂岩细砂岩,中上部为灰、灰绿、紫红色泥岩、泥质粉砂岩夹砂岩、细砂岩、迭锥灰岩和炭质泥岩的薄层,常见水平纹理及微波状层理,与下伏的八道湾组地层呈整合接触,局部区域与石炭系呈不整合接触。
三工河组地层厚16.65-54.27m,平均厚34.95m。
Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级结构面均发育,彼此交切的结构面多被充填,或为泥夹碎屑、或为泥膜。
结构面光滑度不等,形态不一。
结构体形态为碎屑和大小不等、形态不同的岩块。
易形成小型岩层滑动,易软化泥化。
结构面摩擦系数一般 0.20-0.40。
岩石的机械强度低于同类岩石的正常范围,属不稳固型。
(四)含煤岩组(D)侏罗系中统西山窑组和侏罗系下统八道湾组地层为含煤岩组。
露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施

露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施摘要:随着科学技术发展,露天采矿工程边坡已经成为困扰矿山安全生产的重要问题,其稳定性是保证矿山正常生产的先决条件。
露天矿山开挖后在一定程度上破坏和扰动原来较为稳定的岩体而形成新的人工边坡,随着回采工作的逐年推进,大量的永久性边坡随之形成。
它们的稳定性随着时间的延长逐渐降低,对生产、生活的安全威胁将会随之增大。
因此,对露天边坡稳定性影响因素的分析也就变得尤为重要。
本文就露天矿开采边坡稳定性影响因素和防治措施进行了分析。
关键词:露天矿开采;边坡稳定性;影响因素;防治措施一、露天矿边坡的特点第一,边坡坡度高的特点。
露天矿边坡一般较高,高度从几十米到几百米不等,边坡走向从几百米延伸可达数公里,因而边坡揭露的岩层多,边坡各部分地质条件差异大、变化复杂。
第二,易受荷载影响较大的特点。
露天矿因大型机械作业设备施工频繁,边坡容易受到荷载力的影响,使得边坡的稳定性逐渐降低,长此以往,边坡必将坍塌。
第三,易滑坡的特点。
露天矿的边坡稳定性具有下端稳定性强、上端稳定性差的特点,并且上下区间软夹层是比较多的,长时间受到分化作用或者不同水质条件侵蚀作用,产生滑坡问题。
露天矿在实际开采过程中上部边坡的服务时间长于下部边坡的服务时间,因此,下部边坡的稳定性要求要高于上部边坡的稳定性。
第四,易破碎的特点。
因露天矿的边坡主要采用爆破的形式或者机械采掘的形式形成的,严重破坏了岩体的稳定性,使得露天矿的边坡岩体受到外力作用的条件下易产生破碎的情况,如露天矿开采中经常出现爆破活动,使得边坡很容易受到震动,整体性较差的岩体就会产生破碎。
二、露天矿开采边坡稳定性影响因素1、地质因素。
影响露天矿边坡稳定性的地质因素主要包括岩石性质、结构面、岩体孔隙度和地应力等四个方面。
(1)岩石性质。
露天矿施工场地的岩石性质是影响边坡稳定性最直接的因素,通常情况下,岩石的强度越高,露天矿边坡稳定性越好,反之,岩石的强度越低,露天矿边坡稳定性越低。
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露天矿是指地表裸露的矿区,在露天矿采矿过程中,坡面稳定性一直是一个重要的问题。
随着矿业开采规模的不断扩大和环境监管的加强,对于露天矿边坡稳定性的研究和探讨变得愈发重要。
本文将就露天矿边坡稳定性进行探讨,讨论影响边坡稳定性的因素以及解决方案,以期为露天矿的安全生产和保护环境提供一定的参考。
一、露天矿边坡稳定性的影响因素1. 地质条件地质条件是影响露天矿边坡稳定性的主要因素之一。
不同种类的岩石、岩层、构造和构造形态、岩性、构造节理等地质因素都会对边坡稳定性产生影响。
地层的倾角、厚度和性质直接影响了边坡的稳定性。
2. 人为因素人为因素也是影响露天矿边坡稳定性的重要因素之一。
矿区的开采活动、爆破作业、运输和堆放等都可能对边坡稳定性造成影响。
特别是大规模开采和爆破活动可能会导致边坡松动、坍塌等问题。
3. 气候条件气候条件是另一个影响因素,气候条件的改变,如降雨、干旱、温度等都会对边坡稳定性产生一定的影响,特别是降雨对于边坡稳定性的影响较大。
4. 地下水位地下水位的变化也会对边坡稳定性产生一定的影响。
地下水的渗流引起边坡内部的土体饱和度发生变化,导致边坡的稳定性发生变化。
5. 生物因素生物因素也会对边坡稳定性产生影响,例如植物根系的渗透和扎根会对岩石和土壤的稳定性产生影响。
二、露天矿边坡稳定性的研究方法1. 地质勘察和监测地质勘察和监测是露天矿边坡稳定性研究的重要手段。
通过对矿区地质条件的认真勘察和监测,可以对边坡的稳定性进行评估和预测,并制定相应的治理方案。
2. 数值模拟分析数值模拟分析是一种常用的研究方法,可以通过建立边坡稳定性的有限元数值模型,对边坡的稳定性进行定量分析和预测。
3. 野外试验野外试验是另一种重要的研究方法,可以通过对不同区域、不同条件的边坡进行野外试验,获得实际数据,并进行数据分析和总结,为边坡稳定性研究提供一定的参考。
三、露天矿边坡稳定性的解决方案1. 地质治理地质治理是解决露天矿边坡稳定性问题的重要手段,通过采取地质治理措施,如爆破控制、边坡支护、地下水控制等,可以有效地提高边坡的稳定性。
露天矿山边坡稳定性研究

露天矿山边坡稳定性研究摘要:露天矿边坡具有的失稳和变形行为通常与露天矿周边的地质条件及外部环境等很多因素有关,而这些因素具有的随机多变性和复杂性,会直接导致地理位置不同的边坡其变形和位移的发展方向不同。
为此,了解边坡稳定性的失稳影响因素与防治措施对于指导露天矿边坡的稳定工作及矿山的未来发展有着重要的意义。
关键词:露天矿山;边坡;影响因素;稳定性1露天矿边坡稳定性影响因素1.1内部影响因素(1)地质分布情况。
露天矿山的地质成分组成主要由裂隙层结构、软夹层结构、节理、软面结构、破碎带结构等。
这些结构的实际分布情况直接决定了边坡的稳定性,此外,山体岩石的力学性质与边坡稳定性的关系也非常密切。
通常情况下,山体岩石硬度越高,边坡稳定性就越强,大多数边坡崩塌滑坡等现象都是发生在灰岩、砂质岩或者泥岩岩层中。
(2)岩体结构和结构面。
岩体的结构体与结构面,共同决定了岩体特性,对边坡稳定性的影响也至关重要。
沉积岩是露天边坡的重要组成部分,其含有大量软弱岩层与断层破碎带,遇水变塑性,岩体的流变特性是导致边坡受损的最根本原因。
1.2外部影响因素(1)后天自然因素影响边坡稳定性。
在金属矿山边坡工程中,影响其稳定性的后天自然因素主要包含地下水侵蚀、风化、温度变化以及来自自然环境的压力因素。
其中风化对于岩体表面结构会产生一定程度的破坏,在自然风的影响下岩体表面层会在扩张力的作用下产生裂纹,一旦裂纹数量超过了限制便会极大的降低岩体结构稳定性。
而温度的急剧变化则会使岩底内部和外部受力不均,在膨胀和收缩的作用下便会导致岩体开裂。
而地下水侵蚀对于岩体结构和矿山边坡的稳定性影响是最为严重的,水体在破碎的岩石结构及裂纹中流动,时间久了便会造成裂纹的扩张和岩石颗粒的流失。
这种侵蚀变化虽然缓慢,但是对于边坡结构稳定性的长久影响确是值得研究人员重点关注的。
(2)人为因素破坏了边坡稳定性。
人为活动对于露天金属矿山边坡稳定性造成的影响也是非常显著的,而大部分影响因素都来自于矿山开采过程中的爆破和机械设备运行。
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第一章概论
1.1概述
一、边坡的重要性
1、节省成本
2、安全生产
二、国内外露天矿边坡概述
1、露天矿开采现状及发展趋势
2、列举优化边坡的实例
1.2基本概念
一、采场边坡
(一)露天矿边坡
1、山坡露天矿
2、凹陷露天矿
(二)、边坡
1、底帮边坡
2、顶帮边坡
3、端帮边坡
三)边坡角
1、工作帮坡角
2、非工作帮坡角(废正角)
二、排土场边坡
1、外排土场建立条件
2、内排土场建立条件
3、排土场台阶高度、坡面角
4、排土排弃物的性质
5、稳定性分析
1.3滑坡概论及研究意义
一、边坡变形种类
1、剥离(振动、风化)
2、崩落(陡立柱状岩体突然倒塌滚动)
3、滑动(沿一定的面或带缓慢移动)→滑坡
4、流动(指饱和水的松软岩体沿4度-6度甚至更缓的斜面流动)
5、沉陷变形、垂直下沉
排土场管理主因
所以规范规定排土场到边坡一定距离范围内有2-5%的反坡
如图2所示
三、滑坡危害
1、阻断运输线路(铁道、公路、胶带)
2、推倒、掩埋采掘运输设备
3、破坏地面工业民用建筑物
总体规划不合格
地面建筑物安全距离采场0-200m,>200m即按200米设置。
排土场造成周边地面地形变形滑坡危害较大。
如神华准能黑岱沟储煤仓、铁路地面、胶带走廊等案例。
四、优化边坡角
同时考虑两个问题
1、剥离费
2、边坡维护费
1.4露天矿边坡的特点
与水库岸坡、坝肩、引水渠道、铁路、公路路堑和路堤、山区挖方工程的的边坡相比有以下特点:
一、边坡较高
几米到600米,走向长,揭露的岩层多,岩体结构复杂
二、煤矿边坡岩体主要是沉积岩:层理明显,弱夹层较多,岩石强度低。
稳定边坡角大约40度以下。
金属矿主要是岩浆岩、变质岩,强度高,但断层、节理发育,不利于边坡稳定。
稳定边坡角大约50度以下。
三、主要是滑动变形
四、露天矿边坡是人工机械开挖边坡,边坡岩体较破碎,边坡一般不加维护,易受风化作用影响。
五、露天矿场每日受爆破、机车行走等因素,边坡受振动影响大,受到的设备自身载荷及冲击载荷较大。
六、露天矿服务年限长。
内排有利于防治边坡滑坡;
陡帮开采配合内排效果较好,如平装西露天煤矿。
七、不同地段边坡稳定程度是不同的。
重要的建(构)筑物、高压线和铁路等一级建筑物要求稳定性高
1.5 研究内容及步骤
一、研究内容
1、边坡岩体中各种结构面
如断层、层面、节理、裂隙分布状态
2、结构面的物理力学性质
3、水
4、开采工艺、河流、爆破、构造应力
5、设计边坡
6、提出防滑措施
7、边坡监测
二、研究步骤
1、矿山勘探,设计阶段必须开始边坡工作;
2、矿山投产后,做大量的边坡实验研究,校核边坡稳定角;
3、长期性工作,直到露天矿寿命结束
4、最后评价
第二章影响边坡稳定性的因素
引言:因素分类
1、内因:岩石的矿物组成及地质结构
2、外因:水、震动、构造应力、采矿活动、风化及温差
2.1 岩石矿物组成的影响
1、不同矿物的强度不同
(1)、Na、K、Ca、Mg等化合物易溶于水,为不稳定矿物
(2)、蒙脱石[(OH)4Al4SiO8O20]吸水性强而透水性差,易导致滑坡
2、岩石是矿物的集合体
3、岩石有晶质>非晶质>碎屑质
硅质胶结>钙质胶结>泥质胶结
粒度<0.005mm时,粒度增加时,内摩擦角减小
4、岩石的构造有定向与非定向之别
2.2岩体结构面、结构体、岩体结构
定义:结构面:岩体中这些自然生成的强度减弱面统称为结构面
结构体:这些结构面将岩体切割成不同规模和几何形态的块体
工程岩体:有结构面和结构体组成的具有一定结构的地质体的一部分
一、结构面(I-V级)
煤矿中主要5种面:
1、软弱夹层:粘土层、碳质页岩层、泥岩、薄煤层、页岩层
2、岩层面、节理
3、断层
4、节理、裂隙
节理是构造裂隙
裂隙是原生裂隙
5、片理、页理:压应力作用下动力变质的结果
二、结构体
I-V级
三、岩体、结构
2.3水的影响
露天矿采场及排土场边坡防水便等于防滑。
雨后、雨季、解冻时期
现场防治水办法介绍。
一、水在岩石中存在的的形态
(一)、气态水
是结晶水及化学水,对岩体稳定性影响不大
(二)、结合水
1、吸附水(或强结合水)强结合水,70000倍重力加速度不能使其分离。
2、薄膜水(或弱结合水)弱结合水,长期荷载可能被挤出
结合水是在岩石中颗粒表面与水分子的吸引力(静电引力)而结合的水
吸附水:是颗粒表层或离子的吸附层内的水分子,在分子力作用下,不能移动。
薄膜水:是离子扩散层内的水分子,若在分子力作用下可能移动,在长期荷载作用下可能部分被挤出
(三)、自由水:是土岩颗粒水化膜以外的水,受重力影响,分毛细水和重力水
1、毛细水 ①、孔隙角水 ②、悬浮水 ③、毛细孔水
毛细孔水是岩石毛细孔内的水(结合水除外)
它与重力水相同,可以传递静压力
2、重力水
①、渗流水
②、地下水
(四)、固态水(冰)
体积增大、扩大裂隙、减弱岩体强度(融冰期边坡易滑原因)。
总之,边坡岩体内的水主要是结合水和自由水
二、水对边坡的不利影响主要表现
1、软化岩体,降低其强度;
2、静水压力
3、动水压力:自由水在重力作用下流动,对岩石产生动水压力
三、地下水在边坡内的分布
1、在松软土岩中水位变化
2、坚硬岩石中裂隙水无定向
坚硬岩石的水文地质条件不易掌握全貌,水位差异很大
四、静水压力作用
露天矿上部风化带岩层受水浸润后容重增加 岩石饱和水容重
γ0:干容重
n:空隙比
γw:水容重
d:岩石比重
饱水重量:
干重量 孔隙水重量
浮重量:
则岩柱所受浮力:
w
n γγγ+=0w nv d n v P γ+-=)1(w
v n d n v P γ)1()1(1---=))(1(w d n v γ--=1P P P -=∆))(1()1(w w d n v nv d n v γγ---+-=)1(n v nv w w -+=γγw v γ
=
静水压力就是水压三角形乘积: 中点水压强度:
实践中,当坡底处断裂面无渗流时,则该处的水
的压强不等于零,并可达到高峰值。
五、动水压力作用:动水压力是指渗流水
在流通过程中作用于岩石颗粒上的渗流力,它是体积力
实验表明:多孔隙(或裂隙)水相互贯通,因而产生渗流水,动水压力
圆管内的水流运动时需要克服阻力
1、与管径大小成反比
2、与两端压差成正比
3、岩石介质中水的渗流阻力与孔隙率成反比 动水压力: 计入 P 浮力,静动压力为矢量和 滑面上切向法向分力 N (指向滑面)
结论:稳定渗流边坡的水压,包括静压与动压,可近似按滑面上各点水的压强乘以该处滑面面积计算即近似等于滑面上的静水压力值
2.4爆破作业、振动影响
一、影响因素
1、爆破震动增加了边坡的滑动力
2、爆破作用破坏边坡岩体
降低了岩体强度,使雨水地下水易于沿爆破后岩石裂隙渗透,加速岩体风化
3、穿、采、运设备作业时,使饱和水岩土液化
二、破坏主因
震波在岩石中传播有纵波,横波,主要是纵波
三、减震措施
1、控制一次爆破药量
2、微差爆破最佳时间,不使各次震波峰值叠 加而达到最高值
3、采用预裂爆破、缓冲爆破
2.5构造应力影响
βsin H AB =w H γ2122csc 1w H H U γβ⨯=βγcsc 412w H =h h V w γ21=w h γ221=w h h H U γβcsc )(212-=βγcsc )(21h H h w -=u 1H βA B H u 2V h B
w JV F γ=∆012)(l h h J -=w h h F γ)(212221-≅∆0=∆T N ∆11)(21012⨯-h h。