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地下采深变化的露天矿残余边坡稳定性分析杨宇江;路增祥【摘要】为防止露天转地下开采中,露天矿残余边坡突然垮落可能引发安全事故,以孟家铁矿露天转地下开采工程为研究背景,采用FLAC3D数值模拟方法,研究了随着地下开采深度不断增加,露天矿残余边坡围岩的应力场、位移场及塑性区的变化规律,以及覆盖岩层对边坡稳定性的影响.结果表明:①覆盖层散体能够吸收和转移露天矿残余边坡的应力,对能量释放起到缓冲作用,进而起到支撑边坡及围岩的作用;②随着地下开采深度不断增加,始终保持覆盖岩层上平面处于一个稳定的标高,能够有效改善露天矿边坡应力场和塑性区的分布状态,对边坡围岩变形起到一定的抑制和约束作用.【期刊名称】《金属矿山》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】6页(P168-173)【关键词】露天转地下开采;地下采深;露天矿残余边坡;稳定性;数值计算【作者】杨宇江;路增祥【作者单位】辽宁科技大学矿业工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学矿业工程学院,辽宁鞍山114051;辽宁科技大学院士专家工作站,辽宁鞍山114051【正文语种】中文【中图分类】TD851固体矿床露天开采过程中，提高边坡角、减少剥岩量，是提高露天开采矿山经济效益的重要举措［1-2］，但由此引发了滑坡等边坡失稳问题［3］。
影响边坡稳定性的因素较多［4-6］，国内外学者针对不同案例进行了大量研究并取得了丰硕成果［7-9］。
张旭［10］将突变理论与能量转化相结合，研究了城门山露天矿边坡系统的能量转化与耗散的突变规律，分析了边坡区域特征点的位移、速度和能量的时空演化规律与特征；杨明财［11］研究了爆破震动条件下南芬露天矿边坡稳定性问题。
在露天转地下开采矿山的边坡稳定性研究方面，王云飞等［8］通过相似试验和数值模拟方法，研究了首钢杏山铁矿露天转地下开采的边坡破坏特性与灾变机理，并提出了控制冲击灾害的相应措施；黄波等［12］通过实时监测，从应力和位移2 个方面综合分析了贵州息烽磷矿露天转地下开采过程中，复合扰动作用下边坡应力和位移的变化规律；孙世国等［13-14］采用数值模拟方法，分析了露天转地下开采对高大边坡稳定性的影响机制、滑移特点和变形发展趋势，研究了地下采区位于边坡下方不同位置时，地下开采对露天边坡的影响。
孟家铁矿露天转地下开采诱发边坡失稳及
其地表沉降影响分析
目录
目录
第1章项目来源和研究内容 (1)
1.1选题背景与意义 (1)
1.1.1选题背景 (1)
1.1.2项目研究意义 (1)
1.2露天转地下开采研究现状 (3)
1.2.1露天转地下开采特点 (3)
1.2.2露天转地下开采过渡的几个技术问题 (5)
1.3露天转地下开采边坡稳定性研究现状 (10)
1.3.1极限平衡法 (12)
1.3.2工程类比法 (14)
1.3.3理论分析方法 (15)
1.3.4数值分析方法 (16)
1.4地下开采诱发地表移动确定方法 (17)
1.5研究内容 (19)
1.6技术路线 (20)
第2章矿区概况及开采技术条件 (21)
2.1地理交通位置、隶属关系及矿山现状 (21)
2.1.1地理位置和交通隶属关系 (21)
2.1.2矿区自然地理条件 (21)
2.1.3矿山开采现状 (22)
2.2矿区及矿床地质特征 (22)
2.2.1地层 (22)
2.2.2岩浆岩 (23)
2.2.3矿床特征 (23)
2.3矿床开采技术条件 (24)。
孟家堡子铁矿露天转地下开采诱发边坡失稳及地表沉降影响分
析
本文以孟家堡子铁矿露天转地下开采诱发边坡失稳及对地表构建筑物影响为研究背景,依据孟家堡子铁矿的工程地质及开采技术现状,采取现场工程地质调查、岩石力学实验、理论分析、数值模拟与现场实测相结合的方法,对孟家堡子铁矿露天转地下开采诱发岩质边坡失稳及对地表沉降物影响进行研究。
围绕这一研究课题,本文主要开展以下三方面的研究工作:通过对矿区的工程地质、水文地质条件、矿体分布特征、开采现状等基础情况进行现场调查,以此为依据建立孟家堡子铁矿露天转地下开采的三维地质模型;通过在现场进行取样,完成室内岩石力学实验,确定目前开采中段的岩石物理力学性质;并通过现场节理调查,对研究区域进行岩体稳定性分级,估算岩体力学参数。
采用FLAC3D数值计算方法分析地下开采过程中围岩活动规律及对边坡的稳定性影响,确定覆盖层对边坡作用机理。
通过工程类比法与极限平衡法,确定移动带范围,判断地表构(建)筑物是否符合安全距离;通过对边坡失稳破坏情况观测,并结合分析监测数据,分析边坡沉降及位移现状;最后提出相应的治理措施建议。
一、不稳定边坡稳定性分析（一）、方法的选择极限平衡法是当前边坡稳定性分析的常用方法，其具有计算模型简单、计算参数量化准确、计算结果直截实用的特点。
在极限平衡法理论体系形成的过程中，出现过一系列简化计算方法，诸如瑞典法、毕肖普法和陆军工程师团法等，不同的计算方法，其力学机理与适用条件均有所不同。
随着计算机的出现和发展，又出现了一些求解步骤更为严格的方法，如Morgenstern-Price 法、Spencer 法等。
考虑到采场和排土场滑坡的潜在模式是圆弧滑面滑动和圆弧直线型滑动，因此本评价报告仅对Bishop 法和Morgenstern-Price 法进行分析，并选用基于该2种算法原理的软件进行边坡稳定性验算。
2种方法的原理分述如下：1、Bishop 法Bishop 法是对提出边坡稳定分析圆弧滑动分析法的Fellenius 法作了重要改进的一种计算方法，Bishop 法率先提出了安全系数的定义，对条分法的发展起到了重要的作用。
然后通过假定土条间的作用力为水平方向，求出土条间的法向力。
它都是通过力矩平衡来确定安全系数。
Bishop 法设滑面为圆弧面，安全系数表述为对滑面旋转中心的抗滑力矩与下滑力矩之比，每个分条都处于力的平衡状态。
按分条铅垂方向力的平衡，则分条底部的有效法向力'n P (参见图4-1-1)：1'[()(cos sin )]n n n CW X X L u F P m ααα-+--+=(4.3)式中：cos sin /s m tg F αααφ=+。
安全系数为：{}11[()()]/sin nn Cb tg W ub XX m W αφα-+-+-∑∑(4.4)图4-1-1 毕肖普法分条间力Bishop 方法是考虑了分条间力的作用进而来求解安全系数的。
E n 和E n+1是分条间的法向力，它不存在于安全系数的表达式中，因为它是通过平衡方程在推导安全系数的过程中被消去的，每个分条的力都处于平衡状态，整个滑体的力矩处于平衡状态，单个分条力矩的平衡条件没有被考虑，由于很难准确求得分条间的剪力X n －X n ＋1，所以为了考虑实用性，设X n －X n ＋1=0，即分条间剪力的作用被忽略，这就是Bishop 简化法。
基于极限平衡法的滑坡稳定性分析范慧琪【期刊名称】《《山东煤炭科技》》【年(卷),期】2019(000)011【总页数】3页(P194-196)【关键词】极限平衡法; 数值模拟; 滑坡; 水位变化【作者】范慧琪【作者单位】山西潞安集团潞宁孟家窑煤业有限公司山西忻州036700【正文语种】中文【中图分类】P642.22在工业生产中，地质灾害往往会导致生产与财产的严重损失。
本文依据山西孟家窑矿实际水文地质情况，分析孟家窑矿地表边坡稳定性，防止雨季或者洪水季节到来时对地表道路运输产生影响。
在对孟家窑矿地表的边坡稳定性进行预估分析时，应了解该矿边坡力学性质并做出安全系数评价。
国内外学者在对滑坡地质稳定性研究逐渐深入的过程中，按照发生原理的不同将滑坡稳定性分析法分为：定性分析法、定量分析法、不确定分析法以及人工智能方法[1-2]。
由于极限平衡法所需要的数学模型较为简单，其对剖面以及加载形式的适应性较强，因此该方法是用于分析边坡稳定性的普遍方法，其中极限平衡法中又包括刚体、弹塑性体极限平衡法以及三位极限平衡法[3-4]。
与此同时，极限平衡法也存在其自身的局限性，其局限性主要体现在主要假设中的整体滑动假设，以及不考虑支护结构与岩体之间的力学作用及变形关系。
为解决此问题，学者们使用数值方法弥补极限平衡法的不足。
数值方法中以有限元法数值建模的方法被用于计算边坡的稳定性问题[5-6]。
通过对上述方法的探究，本文将使用极限平衡法对山西孟家窑矿地表边坡的滑坡稳定性进行分析，得出其安全系数，并通过数值模拟的方法对比低水位与高水位影响下的边坡稳定性。
1 地质概况山西孟家窑煤矿位于宁武县凤凰镇杜庄-余庄乡榆树坪村一带，距县城9km，行政区划隶属宁武县凤凰镇和余庄乡管辖。
井田地理位置：东经112°11′17″～112°14′3″，北纬38°55′52″～38°59′51″；中心地理坐标：东经：112°12′56″，北纬：38°57′52″。
![四川省人民政府办公厅关于切实加强县域重点地质灾害隐患防治工作的紧急通知-川府办发电[2010]53号](https://uimg.taocdn.com/284d522b5b8102d276a20029bd64783e09127d12.webp)
四川省人民政府办公厅关于切实加强县域重点地质灾害隐患防治工作的紧急通知正文：---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 四川省人民政府办公厅关于切实加强县域重点地质灾害隐患防治工作的紧急通知（川府办发电[2010]53号2010年8月18日）各市（州）、县（市、区）人民政府，省政府有关部门、有关直属机构：当前，我省正处于汛期地质灾害防治工作的攻坚时期，防灾形势极为严峻，防治任务极为艰巨。
省委、省政府高度重视山洪和地质灾害防治工作，8月10日和8月16日连续两次召开会议，对进一步做好抗击山洪和地质灾害防治工作进行安排部署，提出明确要求。
经对已有地质灾害调查成果进行初步梳理，各地存在着多处重点地质灾害隐患，严重威胁着人民群众生命财产安全，特别是严重威胁着县城及重要集镇等人口密集区的安全，需引起高度警觉，严加防范。
为切实做好重点地质灾害隐患防治工作，避免重大因灾群死群伤事件发生，现将26个县（市）重点地质灾害隐患印发你们，请各市（州）、县（市、区）特别是上述26个县（市）要高度重视，切实做好山洪地质灾害防治工作，保护广大人民群众生命财产安全。
一、深入开展再排查各地要以威胁城市及重点集镇等人口密集区的高位远程地质灾害为重点，深入开展地质灾害隐患再排查工作，尤其要注意防范大规模、高速度、远距离的崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害的叠加并发影响，努力查找新的地质灾害隐患点，迅速纳入掌控范围。
要对原有地质灾害隐患变化情况进行复查，及时完善防灾措施。
对已实施治理工程的，要组织开展其工程有效性评估，尚存在安全隐患的，要迅速予以整改到位。
二、落实防灾预案和责任各地要编制县域高速远程地质灾害防灾预案。
库区滑坡成因分析及稳定性评价摘要：水库库区水动力环境的改变是造成库岸失稳和古滑坡复活的重要原因，加之各类工程项目建设对坡体的扰动，岸坡稳定性差，本文通过对向家坝水库罗家坪滑坡进行研究，分析其成因并进行稳定性评价，为库区滑坡的分析提供重要的指导建议。
关键词：库区；滑坡；稳定性1引言水是滑坡发生过程中最不利的因素之一，库岸区的水文地质条件更为复杂，库岸再造形成的崩塌堆积体，暴雨雨水入渗，地下水位变化等，都是库区滑坡形成的原因。
本文结合云南省向家坝罗家坪滑坡实际案例，根据区域内工程地质条件，结合多样勘察手段，分析滑坡成因，对坡体进行稳定性评价，为库区滑坡灾害的减缓与防治提供依据。
2滑坡概况及地质条件2.1滑坡概况罗家坪滑坡位于金沙江右岸与新滩溪交汇的沟口左侧，下距向家坝电站大坝39.4km，前缘（北）临金沙江，东侧为新滩溪，勘察期间江水位为向家坝水库初期蓄水位354.00m。
滑坡体南侧为陡崖山体，山顶高程在700m以上，陡崖下为崩滑体后缘，高程约为500.00m，滑体范围为一倾向金沙江的地形斜坡，地形前陡后缓，坡度15°～35°，滑体后缘均由基岩构成，地形明显较陡，坡度在45°～55°左右。
滑坡体厚度10.9m～53.9m，体积为3.50×106m3，主滑方向N10°E，为一大型覆盖层牵引式深层滑坡。
2.2地质条件水库区位于川滇中山峡谷区，自然地理环境及地质构造条件复杂。
区内沟壑纵横，山高谷深，地形切割起伏剧烈，特殊的亚热带季风气候，暴雨集中，风化作用强烈，加之新构造运动和地震影响，外动力地质作用强烈，为典型的西南地形地质环境特征。
滑坡堆积物主要由黄褐～褐红色粘土、粉质粘土夹碎块石组成，勘探揭露厚度一般12.7m～53.9m从平面地质调查和钻孔勘探的情况来看，滑体组成物质以粘土、粉质粘土及碎块石为主。
滑床基岩为三叠系仙关、铜街子组紫红色泥质粉砂岩与钙质细砂岩。
边坡稳定性评价斜坡稳定性评价历来是岩土工程界感兴趣的传统问题之一。
多年的理论研究和实践使单个斜坡、区段性到区域性斜坡等跨越不同层次的斜坡稳定性评价方法得到了探索和发展,包括以工程地质类比法及地质力学分析为主的定性分析方法、力学计算和数值模拟、考虑不确定因素的综合评判方法等。
对于研究较深入的、大比例尺单个或场地性斜坡,基于工程地质类比分析、力学计算以及数值模拟等稳定性评价方法已相当成熟。
而适宜于小比例尺规划阶段的区域性斜坡稳定性的定量评价方法则仍处于探索阶段。
边坡稳定性就是衡量工程质量的标准之一。
同时工程建设过程中的边坡稳定性还需要考虑到自然环境的影响。
关于边坡稳定性的评价方法大体上可分为不确定性分析法和确定性分析法两大类。
一、不确定性分析法1.模糊分析法：运用了模糊数学理论，通过收集、整理边坡的实际资料，对边坡的情况进行综合分析考量，建立各个参数信息之间的模糊关系，进而运用模糊综合的方法来判断、研究该边坡的稳定性。
虽然模糊分析法充分考虑了多种环境影响因素和多种影响变量，而且没有复杂的计算过程，但由于真实环境中的不确定因素以及环境的多变性，同时使用的是模糊数学的概念和理论，因此模糊分析法所得出的结果并不具有很高的可靠性。
根据这一特点，模糊分析法在工程建设的实际情况中更多的应用在对大型边坡的整体稳定性的判断。
2.灰色关联理论：此理论的基础是边坡的已知数据和未知数据。
首先，将这些已知数据和未知数据看做是灰色量，将这些灰色量做无量纲化，使得这些数据具有同序性和等效性，以便后面的计算和分析；然后，用最小二乘法对已进行无量纲化的数据进行进一步处理，计算出数据之间的关联度，因为关联度的影响因素有很多，如参考序列、序列长度、分辨系数等，所以关联度的数值并不唯一，因此需要对关联度进行比较分析得出最适合的关联度数值；最后，分析已得到的数据建立边坡模型，对边坡的稳定性进行判断。
3 随机搜索耦合算法：由于在计算边坡稳定性的过程中常常会考虑到环境和工程建设过程中多种多样的影响因素，因此通常会建立起来一个极其复杂的非线性的规划问题，求解的过程也是较为复杂繁琐。
露天矿高陡边坡稳定性评价及综合加固措施任红岗;谭卓英;董叶茂【摘要】以某露天矿高陡边坡为例,采用ANSYS有限元软件对边坡进行稳定性评价,针对A区边坡稳定性差且易风化的特点,采取预应力锚索和喷射混凝土护坡综合加固措施,有效增强边坡的整体稳定性.考虑岩体受断层、节理面、裂隙面等软弱结构面以及其中的岩体结构优势面等综合影响,利用经验法对岩体强度参数进行折减.为确保边坡在采矿过程中的安全稳定,利用ANSYS软件验算预应力锚索加固后边坡的稳定性,结果显示边坡稳定性系数达到规范要求,并采用GPS-RTK系统对边坡进行跟踪监测,为矿山的安全高效开采提供有效指导.【期刊名称】《有色金属（矿山部分）》【年(卷),期】2015(067)001【总页数】6页(P77-82)【关键词】有限元;预应力锚索;喷射混凝土;边坡监测【作者】任红岗;谭卓英;董叶茂【作者单位】北京矿冶研究总院,北京100160;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;北京科技大学土木与环境工程学院,北京100083;北京矿冶研究总院,北京100160【正文语种】中文【中图分类】TD854+.6边坡稳定性评价方法可分为定性分析和定量分析两个主要方向。
近几十年来，随着近代计算技术的飞跃发展，学术界在探索边坡稳定性分析方法以及相应的软件程序方面，取得了巨大的进展和成就。
目前，较为权威的数值模拟方法有有限元法、离散元法、快速拉格朗日分析法、边界元法、流形元法、不连续变形分析法等(见图1)。
常见的边坡稳定性分析理论方法有极限平衡法［1］、强度折减法［2－3］。
有限元法［4］可以给出岩体的应力、应变大小和分布，避免了单一极限平衡分析法中将滑体视为刚体而过于简化的缺点，可近似地根据应力、应变规律去分析边坡的变形破坏机制。
极限平衡法是边坡稳定性分析的主要手段，可以计算边坡的稳定性系数，但要事先假定滑动面的位置和形状。
与传统的极限平衡法相比，强度折减法算法更为严格，但判别方法不太成熟。
某矿山南部边坡稳定性评价及治理浅析为保证矿山安全生产，进行边坡稳定性分析，并采取安全、有效的防护措施对边坡进行治理是十分必要的。
本文系统收集了某矿山南部边坡岩体的地质环境资料，在此基础上，通过边坡稳定性影响因素和边坡已有变形破坏现象分析，对边坡稳定性进行了评价，据此提出了本区边坡治理的初步方案。
标签：影响因素边坡稳定性边坡治理对于大型露天矿山而言，边坡稳定性是其安全生产的最基本保证。
陕西某矿山属特大型露天矿山，年采剥总量约2700万吨。
矿山南东段自开采以来，边坡高度已超过250m，总体坡度44.91°，边坡已出现局部崩塌、滑塌等失稳现象。
因此，开展边坡稳定性分析，并对边坡治理工作提出意见和建议，对矿山安全生产十分必要。
1边坡概况1.1地形地貌边坡所属区域属构造侵蚀中高山区，地势总体东高西低，地形起伏大。
边坡坡顶线成颠倒的“W”型，边坡两侧发育“U”型谷，谷中植被茂盛。
1.2地质概况边坡表层出露第四系松散堆积物，下部基岩为上元古界官道口群高山河组石英岩、板岩以及凝灰质板岩（图1）。
各层地质特征如下：第四系松散堆积物：主要成分为碎石和腐殖土，黄色、黄褐色，稍湿，土质不均，表层富含植物根系，分布于坡顶表层，厚度一般小于1m。
石英岩：灰白色、质地坚硬、节理裂隙发育。
板岩：灰色、灰绿色、质地较软、节理裂隙发育。
此外，边坡内发育有4条层间、层内小断层（f1～f4），断层延展短，一般延伸几十米后歼灭于岩土体中。
破碎带宽度在5cm～30cm，破碎带内可见泥质物和碎屑物充填其中。
1.3水文地质研究区内降雨量较为充沛，年平均降水量849.9mm，日最大降雨量114.1mm。
降水主要集中在7～9月，且多以大到暴雨为主，降水量占全年的51.38%。
1.4边坡岩体结构类型1.4.1石英岩的结构类型本区石英岩中发育的结构面主要为各种方向的节理裂隙。
大部分节理为剪切应力所形成的压扭性节理，引张节理次之。
节理裂隙以倾向南西西（产状250°～270°∠40°～60°）、北西西（产状270°～290°∠30°～40°）为主；倾向南南东（产状150°～160°∠40°～70°）、北北东（产状15°～40°∠30°～50°）的次之。
大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法摘要：边坡是露天矿山最主要的结构要素。
由于开采活动贯穿于矿山服务期的始终，露天矿山边坡一直处于被不断开挖的动态变化过程中。
随着矿业的发展和露天开采深度的加大，大型露天矿山边坡的稳定性已成为直接关系到矿山安全生产与发展的重大问题。
关键词：大型露天矿山；边坡稳定性；精度评价方法边坡稳定性分析是确定边坡是否处于稳定状态以及是否需要对其进行加固与治理的重要决策依据。
边坡稳定系数分析法是评价边坡稳定性的基本方法。
边坡稳定性评价一般有2个方面：一是搞清最不利工况下边（滑）坡稳定系数值，按此来判断边坡的稳定性状态；二是将边坡稳定系数与工程设计要求的安全系数进行比较，以此来判断边坡的稳定性是否满足设计要求。
极限平衡理论是经典的分析边坡稳定性的确定性方法，在工程界应用非常广泛，边坡的稳定性状态一般用稳定系数来定量表达。
1916年，根据大量观测论证了某些土体（特别是有黏结力的土体）发生滑动失稳破坏的现象，在此基础上提出了瑞典圆弧法。
20世纪30～40年代是瑞典圆弧法逐渐完善的时期，致力于改进瑞典圆弧法，在探索最危险滑弧的位置、研究滑裂面的形状等方面做了大量研究工作，假定边坡稳定问题是一个平面应变的问题，滑裂面是圆柱面，计算中不考虑土体之间的作用力，将边坡稳定系数定义为滑裂面上全部抗滑力矩与滑动力矩之比。
直到1955年将稳定系数定义为沿整个滑裂面的抗剪强度与实际产生的剪应力之比。
强调安全系数的定义，“土坡沿着某一滑裂面滑动的安全系数F是指将土的抗剪强度指标降低为c¢/F和tan/Fj，则土体沿着此滑裂面处达到极限平衡”。
自然界中岩质边坡的滑移面一般呈非圆弧形，我国大量使用传递系数法（不平衡推力法）来计算具有不规则滑移面的边坡稳定性，该方法中稳定系数定义为总抗滑力与总下滑力的比值，当稳定系数k=1时，滑坡处于极限平衡状态。
这一作法具有简便易操作的优点，但是也带有很多经验成分。
露天煤矿边坡稳定性分析与评价报告山西某某某某煤业有限公司露天矿边坡稳定性分析与评价报告第一章绪言一、任务来源2009年11月20日山西省国土资源厅为山西某某某某煤业有限公司颁发了编号为C1400002009111220044251号《采矿许可证》，批准开采9-11号煤层，矿田面积5.2554km2，生产规模为60万t /a。
2010年5月31日经山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发[2010]38号文《关于山西某某某某煤业有限公司重组整合方案调整的批复》批准，山西某某永煤业有限公司开采方式由井工开采变更为露天开采，矿井能力由6 0万t/a提升到90万t/a。
该矿重组整合后特委托山西同地源地质矿产技术有限公司编制该矿的地质报告，山西同地源地质矿产技术有限公司于2010年11月编制完成了《山西某某县某某煤业有限公司兼并重组整合露天煤矿地质报告》。
经过对地质报告所提供资料进行了大量的分析、计算、比较，我院认为该矿地质、煤层赋存等条件基本可以满足露天开发的条件，且采用露天方式开发矿田内煤炭资源具有安全性高、煤炭回收率高等优势，因此该矿特委托我院进行《山西某某县某某煤业有限公司露天煤矿兼并重组整合项目初步设计》的编制工作。
二、目的任务通过广泛搜集、研究已有资料，根据露天矿实际采掘情况和外排土场情况，结合已有勘察、设计成果和资料，外围调查与重点勘察相结合，室内研究与野外勘察相结合，认真做好边坡地质原型的勘察研究，在地质分析的基础上，系统分析研究边坡体的变形破坏机制及其演化过程，并对其稳定性进行评价、预测。
具体任务如下：1、收集有关地质、水文地质资料等相关资料；2、对边坡及周边进行1：5000地形测绘；3、对边坡及周边进行1：5000工程地质填图及调查；4、在采掘场边坡范围内布设探井不少于6个，并进行描述、取样，所取样品具代表性并进行室内试验；5、通过收集和勘查后查明边坡所处的地质环境，包括地形地貌、地层岩性、坡体结构、地质构造、水文地质条件等。
基于数值模拟的南京市某边坡稳定性分析及治理方案设计发布时间：2022-09-20T08:05:34.576Z 来源：《建筑创作》2022年第4期第2月作者：史建勇[导读] 以南京市某边坡为研究对象，根据边坡的地质特征，分析了边坡的失稳机理。
史建勇中煤长江生态环境科技有限公司江苏南京 210000摘要：以南京市某边坡为研究对象，根据边坡的地质特征，分析了边坡的失稳机理。
并基于有限元软件，建立边坡数值计算模型，模拟边坡在天然状态、降雨及地震工况下的稳定性。
首先，在天然状态和降雨工况下，计算得到边坡的安全稳定系数分别为1.05和0.98，说明边坡处于欠稳定、不稳定状态，且降雨可以降低边坡的稳定性。
同时对比分析了不同组合工况下边坡的稳定性和动力响应。
结果表明，在降雨和地震的共同作用下，指出边坡可能发生滑坡的薄弱位置，提出治理方案与措施，为同类工程提供参考。
关键词：边坡；失稳机理；数值模拟；稳定性分析；锚杆；挡土墙Stability analysis and treatment scheme design of a slope in Nanjing based on numerical simulation Shi JianyongChina Coal Changjiang Ecological Environment Technology Co.Ltd Nanjing, Jiangsu 210000 Abstract: The paper takes a slope in Nanjing as the research object. According to the geological characteristics of the slope, the instability mechanism of the slope is analyzed. And based on finite element software, a numerical calculation model is established to simulate the stability of the slope under natural conditions, rainfall and earthquake conditions. First, under the natural state and rainfall conditions, the calculated safety and stability coefficients of the slope are 1.05 and 0.98, respectively.The results indicate that the slope is in an unstable state, and rainfall can reduce the stability of the slope. At the same time, the stability and dynamic response of the slope under different combined working conditions are compared and analyzed. The results show that, under the combined action of rainfall and earthquake, the weak position of the slope where landslides may occur is pointed out, and the treatment plan and measures are put forward which provides reference for similar projects.Keywords: slope; failure mechanism; numerical simulation; stability analysis; anchor; retaining wall0 引言随着城市建设的高速发展，工程建设中遇到边坡的数量和规模日益增多，其相关地质灾害也给工程建设、周边居民的生活和财产造成巨大的影响。
彭家槽边坡稳定性分析研究发表时间：2018-12-17T12:10:33.797Z 来源：《防护工程》2018年第26期作者：廉旭闯1 任伟中2 符贵军3[导读] 需进行稳定性计算。
使用M-P法进行了定量计算分析其稳定性对滑坡体进行了稳定性评价和治理措施设计。
1绍兴文理学院浙江绍兴 312000；2中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉 430071；3中国科学院武汉岩土力学研究所湖北武汉 430071摘要：彭家槽滑坡位于香溪河右岸支流螃蟹溪南岸（右岸）斜坡地带，整体呈一槽状地形，宜姊公路白峡段施工，在滑坡体前缘部位开挖切脚，形成新的临空面，加剧了滑坡体的变形位移，当年变形达 15cm/年，造成公路边坡不断塌陷，公路路基难以成形的问题。
为了保证公路顺利通车及通车后公路安全，需进行稳定性计算。
使用M-P法进行了定量计算分析其稳定性对滑坡体进行了稳定性评价和治理措施设计。
关键词：滑坡稳定性；工程分析；M-P法；定量计算一、引言我国地域辽阔，而且是一个多山的国家，山地丘陵面积占全国总面积的70%以上，在中西部地区，山区面积甚至达到86%以上。
全国总人口中，山区人口占有56%左右，因其比较特殊的地质构造，大量自然灾害（滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝和地面沉降）频繁发生，同时我国也是世界上地质灾害最多的国家之一，因此对滑坡体的研究尤为重要。
本文就彭家槽边坡稳定性进行分析研究，希望给本行业学者以思考启迪。
二、实例分析1.工程概况滑坡为土质滑坡滑坡平面为舌形形态，剖面上呈现梯形，前缘高程155米，后缘高程407米，纵长744米，平均宽度103米；平均厚度12米，面积7.68万平方米，体积92.2万平方米。
滑坡整体为一长条圈椅状凹槽地形，并且直观可见2.5～5m的滑坡破壁，呈现出长条形，前缘比较厚，最厚处达21米，位于复建高峡公路处，两侧边界为“V”冲沟，坡面形态上陡下缓，地形坡度角一般20~35°，两侧及后缘均为基岩破。
文章编号：1009-6825（2012）28-0069-03孟家槽不稳定斜坡稳定性分析评价收稿日期：2012-07-28作者简介：徐挺（1986-），男，在读硕士徐挺1吴钰梁2杨可1（1．三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室，湖北宜昌443002；2．永业行评估咨询有限公司，湖北武汉430032）摘要：通过勘察察明孟家槽不稳定斜坡的分布范围、规模、地质条件及诱发因素，分析其形成机制，并采用赤平极射投影法和工程地质类比法评价其稳定性，得出了一些有益的结论，为孟家槽不稳定斜坡应急治理设计提供了可靠的地质依据。
关键词：不稳定斜坡，诱发因素，形成机制，稳定性分析中图分类号：TU413．62文献标识码：A1概述孟家槽不稳定斜坡位于汶川县绵虒镇场镇东侧老213国道东侧斜坡地带，坡脚处为绵虒镇镇区规划建设区。
孟家槽不稳定斜坡上共分布有10个崩塌区，其中包括5个危岩段等规模较大的灾害体（见图1）。
孟家槽不稳定斜坡在“5·12”地震前，未发生明显的变形迹象。
受地震作用，斜坡表层岩土体被松动，形成多个灾害体，坡脚处堆积体自身表层稳定性差，斜坡表面有大量的危方危石，这些都严重危及坡脚处老213国道线和绵虒镇城镇居民的生命财产安全，同时严重制约绵虒镇灾害重建工作的顺利开展。
2形成机制及主要诱发因素2．1形成机制孟家槽不稳定斜坡区域内，地形坡度、高差均比较大，在构造及风化卸荷的强烈作用影响下，基岩的节理呈裂隙发育，尤其在“5·12”地震作用下，表层岩土体更加松动，大面积发生了崩塌破坏。
2．2主要诱发因素1）地形地貌。
处于孟家槽不稳定区域中的斜坡，大部分坡角为35ʎ 50ʎ，某些局部较陡的岩段角度达到50ʎ 75ʎ，櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅较陡的坡度给斜坡提供压强度也满足复合地基承载力f spk ≥200kPa 的设计要求。
4结语表3灰土压实系数试验结果试样编号天然含水量ω/%天然重度γ/kN ·m －3干重度γd /kN ·m －3最大干重度γd max /kN ·m －3压实系数λc无侧限抗压强度q u /kPa111．818．7216．7417．020．98220216．918．5215．8517．020．93188314．319．0116．6317．020．98233412．218．4216．4217．020．96214513．718．5216．2917．020．96197612．617．8415．8417．020．93196注：λc 平均值为0．96；q u 平均值为208kPa经现场试验和室内试验分析，表明灰土挤密桩挤密处理后，桩间土的湿陷性已完全消除，处理加固后地基已不具湿陷性。
灰土挤密桩桩身填夯质量良好，压实系数及抗压强度与地基承载力均满足设计要求。
灰土挤密桩法是一种有效的处理湿陷性黄土地基的处理方法。
参考文献：［1］刘祖典．黄土力学与工程［M ］．西安:陕西科技出版社，1996．［2］《地基处理手册》编写委员会．地基处理手册［M ］．第2版．北京:中国建筑工业出版社，2000．［3］JGJ 79-2002，建筑地基处理技术规范［S ］．［4］GB 50025-2004，湿陷性黄土地区建筑规范［S ］．［5］西潼改扩建项目管理处/总监办．国家高速公路网连霍线(G30)潼关至西安高速公路改扩建项目施工作业指导书［Z ］．2009．［6］JTG F80/1-2004，公路工程质量评定标准［S ］．［7］JTG E40-2007，公路土工试验规程［S ］．［8］GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范［S ］．［9］南京水利科学研究院土工研究所．土工试验技术手册［M ］．北京:人民交通出版社，2003．［10］张养安，鲁有柱，宋佳林．灰土挤密桩复合地基承载力检测与评定［J ］．水利与建筑工程学报，2005(8):92-95．Application of lime soil compacting pile in collapsible loose foundation treatmentQIN Shi-wei 1XIE Zhao-xing 2（1．College of Highway ，Chang ’an University ，Xi ’an 710064，China ；2．Liaocheng Ji-Liao-Guan Highway Administration Bureau ，Liaocheng 252000，China ）Abstract ：With the specific engineering as an example ，according the specific design parameters and construction methods of composite founda-tion and lime soil compacting pile ，the paper formulates specific experimental detection scheme．The experimental data shows that ：the collaps-ibility among composite foundation piles is demolished ，the coefficient of lime soil compacting pile is more than 0．93，the composite foundation bearing capacity is more than 200kPa ，which proves that the experimental results meet design requirements．Key words ：highway engineering ，composite foundation ，collapsible loose ，lime soil compacting pile ，quality detection·96·第38卷第28期2012年10月山西建筑SHANXIARCHITECTUREVol．38No．28Oct．2012了变形的动力，使斜坡的稳定存在一定隐患。
5号7号1号崩塌区2号3号4号6号8号9号10号图1孟家槽不稳定斜坡全貌2）地质结构。
分析测绘和探槽所得出的数据，在斜坡表面层土体一般小于2．5m ，比较浅，结构相对松散，给地表水往下渗提供了条件；下伏基岩表现为强 中风化形状，岩体表现为碎裂形状和碎块石形状；岩土体接触面角度一般大于35ʎ，比土体的內摩擦角要小；斜坡上覆土体不稳定，容易发生下滑崩塌变形。
这些都会对斜坡的稳定产生一定影响。
3）地质构造。
勘查区内构造强烈，茂汶断裂即从坡脚附近穿过，在这种构造的强烈作用下，岩体一般存在有3组 5组裂隙，极为发育；同时还存在有一些没有顺序和没有规律的裂隙；岩体被切割，呈现出碎裂形状和碎块体形状，这种地质构造对斜坡的稳定会产生不利影响，特别是在基岩斜坡带。
4）雨水作用。
雨水在进入坡体以后，使坡体的重量增加，从而造成坡体内潜在的滑移面和结构面的力学性能不稳定，并且裂隙面间的孔隙水压力也随之增大，这些都会导致坡体的不稳定。
因而降雨是造成坡体稳定性变化的主要诱发因素之一。
5）地震作用。
在地震作用下，坡体物质都变得松动易滑，而且坡体的下滑力和外倾推力也随地震而加大了，这也会对坡体的稳定产生不利影响。
勘探区所在的位置靠近龙门山断裂带西北侧和茂汶断裂带，受地震的影响较大，故地震是影响斜坡稳定性的主要诱发因素之一。
3不稳定斜坡稳定性分析评价本次勘查稳定性分析评价主要采用赤平极射投影分析法和工程地质类比法进行稳定性分析和评价。
1）1号崩塌区及其WYD01 WYD05危岩段、2号崩塌体、3号崩塌体、4号崩塌体及10号崩塌体稳定性分析评价。
上述区域均属岩质陡坡，存在外倾型结构面和结构组合面，其变形破坏模型以局部滑塌破坏为主。
其次因地震的松动影响，局部岩体以坠落和倾倒破坏为主。
根据其破坏模式采用赤平极射投影分析法进行稳定性分析和评价。
以上崩塌体的坡向近一致，主崩方向为283ʎ 312ʎ。
从表1可知，这个边坡的结构符合基本稳定 不稳定结构，裂隙①的倾向和坡向基本相同，为一条主要控制裂隙，裂隙②、裂隙③投影判定为组合结构面倾向和坡向基本相同或者二者以小角度相交，某些小范围的岩体可能会沿着裂隙①、裂隙②和裂隙③组合结构面出现滑塌式破坏。
裂隙①、裂隙②及裂隙③相互交点在均坡肩附近，岩体在这里容易发生小范围的掉块。
分析测绘和探槽所得出的数据，这段边坡裂隙之间距离分布比较小，结构面结合判定为一般 差，其中有几对裂隙把岩体切割成为小碎块状体，在“5·12”地震作用下，岩体变得松动易滑。
综合判定这几处崩塌体和危岩段整体稳定性稍好，局部处呈基本稳定状态 欠稳定状态，但随着降雨的长期作用和地震作用，局部稳定性将下降，易发生局部滑塌破坏。
2）5号崩塌区、7号崩塌区、8号崩塌区及9号崩塌区稳定性分析评价。
上述崩塌区滑塌体厚度较小，一般1m 3m ，局部陡坡地段达13m ，从其变形迹象看，其变形破坏模式以滑塌式或滑移式破坏为主。
故通过坡体的地形特征、结构特征、变形迹象分析对其稳定性作定性的分析评价。
崩塌区所在斜坡坡角均较陡，一般45ʎ 50ʎ，坡体岩土体接触面倾角37ʎ 50ʎ。
为坡体的变形提供了有利的动力来源和潜在滑移面或结构面。
在受到地震诱发作用下，坡体沿岩土体接触面和强风化带内结构面发生了滑移变形，甚至失稳破坏。
目前崩塌体后缘及两侧均形成了断壁，断壁后缘有卸荷张拉裂隙，利于降雨的入渗。
但岩土体接触面和基岩结构面的抗剪力学性能较高，故综合判定其目前处于基本稳定状态。
但是，在崩塌区中部和中下部，均存在松散的崩积物，在暴雨时，易发生泥石流灾害。
表1危石带稳定性分析一览表结构面及坡面产状岩体结构面特征结构面组合交线与坡体关系稳定性评价及破坏模式①一裂隙产状：290ʎ∠60ʎ②一裂隙产状：350ʎ∠75ʎ③一裂隙产状：230ʎ∠50ʎ④一坡面产状：294ʎ∠50ʎ 70ʎ主要发育3组裂隙，并存在其他少见有规律的裂隙和无序的裂隙，裂隙间距较小，裂缝宽一般0．1cm 5．0cm ，裂面粗糙、平直 弯曲，延伸长1m 5m ，一般无充填。
几组裂隙将岩体切割成碎裂状和碎块状体裂隙①产状与坡向产状近一致，裂隙②与③组合面倾向与坡向近一致或小角度相交，三组裂隙的交点在坡肩附近边坡结构为基本稳定 不稳定结构，破坏模式以滑塌式为主极射赤平投影图N NWSEWSE①②③④③②①④④一坡面产状：294°∠50°④一坡面产状：294°∠70°3）6号崩塌区稳定性分析评价。
