边坡工程第4章 边坡稳定性评价
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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,提高了边坡稳定性研究的准确性,取得了很多突破性的进展。如:1985年6月12日新滩滑坡,应用灰色突变耦合理论进行校核分析,得出预测时间为1985年6 月5 日—1985 年6 月20 日;甘肃洒勒山新滑坡发生在1986 年3 月25 日,校核预报为1985 年3 月10 日;运用时间序列理论对宝鸡卧龙寺新滑坡进行反演分析,得出1971年5 月5 日这天滑移量显著增大,预示斜坡滑动的可能性,实际是5 月5 日产生特大滑坡[5]。
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边坡稳定性分析及评价
作者:陈元芳
来源:《西部资源》2017年第02期
摘 要: 边坡稳定性分析及评价是边坡治理的关键。本文分别对土质边坡和岩质边坡进行了变形主要影响因素及破坏模式分析、稳定性分析及评价。
关键词: 破坏模式; 计算方法; 稳定性
1. 边坡基本情况
边坡所属地貌为剥蚀残丘,坡面表土已基本剥离,微地貌单元为陡坡或陡崖。
边坡高度5m~10m,宽度70m~80m,坡度50°~65°,边坡走向总体呈北东向(方位角约70°),边坡西侧为土质边坡,东侧为岩质边坡。东侧边坡坡面岩体节理裂隙发育,存在较多不稳定楔形体和块石,易发生崩塌。
2. 地质环境条件
2.1 边坡岩土工程性质
边坡岩土层情况较为简单,上部为0.5m~1.5m的坡残积覆盖层,厚度薄,坡体岩土层主要为燕山期二次侵入的黑云母二长花岗岩(γ52-3)。
边坡东西两侧坡高一般约5m,中部坡高一般约8m~10m,坡面坡度一般呈上缓下陡状,边坡下部陡峭(坡度60°~65°),上部稍缓(坡度50°~60°),总体坡度一般50°~65°。边坡坡体主要为全—强风化的花岗岩,上部分布薄层坡残积成因的砾质黏性土层,边坡坡面发育灌草植被。
2.2 水文地质条件
根据现场调查及区域地质资料,边坡坡脚位于当地侵蚀基准面以上,边坡区汇水面积约0.4km2,地势起伏较大,地表径流经东侧坡脚地势低洼区域排出场外,周边无地表水体分布。场地第四系松散层较薄,地下水主要为基岩风化裂隙和构造裂隙水。
2.3 地震
珠海市抗震设防烈度为Ⅶ度,设计基本地震加速度为0.10g,设计地震分组为第二组,设计地震特征周期为0.40s。 龙源期刊网
3. 边坡稳定性分析及评价
边坡稳定性分析评价
第一节 矿田工程地质条件
一、矿田位置及自然条件
(一)煤田概况及矿田位置
神伊露天煤矿(原神伊露天煤矿(原小柳塔煤矿)),位于东胜煤田准格尔召——新庙详查区的西缘。行政区划隶属于内蒙古自治区鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇。具体位置在乌兰木伦河东岸、紧邻包神铁路巴图塔站。本矿田长1.581km,宽0.762km,面积1.0888km2,其地理坐标为:
东经:110°04′25″~110°05′30″;
北纬:39°27′58″~ 39°28′50″。
2008年9月17日内蒙古自治区国土资源厅颁发的《采矿许可证》证号为1500000730534,批准的矿区范围由4个拐点圈定,开采深度:1184m~1169m。根据矿产资源储量评审备案证明(内国土资储备字〔2004〕319号),煤层实际赋存标高为1146m~1063m。《采矿许可证》中批准的开采深度有误,建议向国土资源管理部门申请调整开采标高。
矿田境界拐点坐标表
表1-1-1
拐点
编号 坐标 拐点
编号 坐标
X Y X Y
1 4372340.00 37420855.00 3 4370760.00 37421460.00
2 4371300.00 37421865.00 4 4371840.00 37420280.00
(二)交通
矿田位于包神铁路巴图塔站南约1.5km,北距乌兰木伦煤矿生活区1.2km,南距乌兰木伦镇约30km。从本矿向南2km可至巴苏公路,经巴苏公路12.3km与包府公路相接;向西可经阿大公路至伊旗政府所在地阿镇。交通较为便利。
矿区交通位置见图1-1-1。
二、矿田开发历史及现状
神伊露天煤矿(原小柳塔煤矿)始建于1993年,1994年正式投产,建有一对主副井。主副井落入2-2中煤层底板后建井底车场。原计划先采2-1中煤层,因掘进中发现煤层厚度仅1.20m,且第四系散松冲积层厚度超过22m,含水极易坍塌,2-1中顶板及上覆直罗组厚度小于20m,其中砂岩为泥质胶结也较疏松,泥岩遇水易软化,考虑到安全生产,2-1中煤层一直未开采,将井筒直接送至2-2中煤层。现2-2中煤层矿田东部采空,其上部2-2中煤层煤层只进行了小范围的开采,现位于2-2中煤层采空区上部的2-2上煤层因处于蹬空而不能进行开采。原矿井开拓方式为区段前进,工作面后退式,规模仅4~5×104t/年。初期为残柱式支护,且因顶板遇水软化、坍塌,而采取初期为残柱式支护,房柱式开采规模仅4~5×104t/年。
边坡稳定性分析
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内容摘要
目前,边坡失稳的防治仍然是一项很艰巨的任务,对边坡的稳定性分析及处治技术进行深入研究具有重要的意义。论文首先简要阐述了边坡工程稳定性分析及处治技术研究的意义,介绍了边坡工程稳定性分析的一些常用方法,并结合笔者的实践经验,提出了边坡工程处治对策。
边坡稳定分析是岩土工程中的重要研究课题。边坡稳定性分析的观点变化是随着人类理论方面的突破和实践经验的积累而变化的。总的来说,边坡稳定性分析是一个逐步由定性分析向定量、半定量分析发展的过程,并且可视化程度越来越高。文章从定性分析、定量分析、不确定分析等角度介绍了几种主要的边坡稳定性分析方法
关键词:边坡;边坡稳定性;边坡失稳;稳定性分析;处治对策
边坡稳定性分析
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目 录
内容摘要 ··························································································· 1
1 绪 论 ························································································· 4
1.1 边坡稳定性概念 ········································································· 4
1.1.1 边坡体自身材料的物理力学性质 ················································· 4
1.1.2 边坡的形状和尺寸 ··································································· 5
1.1.3 边坡的工作条件 ······································································ 5