基于优势结构面的矿山边坡稳定性分析

优势结构面理论在岩土工程中的应用_蒋建平其次，优势结构面理论对于岩土体的稳定性评价具有重要意义。

岩土
体的稳定性评价一直是岩土工程中的一个重要问题。

优势结构面的存在会
导致岩土体的强度和稳定性明显下降，特别是对于较陡的工程边坡来说，
结构面的倾角和走向对岩土体的稳定性有着重要影响。

通过研究优势结构
面的稳定性，可以得到结构面的落滑面倾角、滑动面的位置、滑动方向等。

进而可以进行稳定性分析和评价，为安全设计提供依据。

此外，优势结构
面理论还可以研究岩土体在不同应力状态下的破坏模式和破坏特征，对于
岩土体的合理处理和工程施工具有重要指导意义。

最后，优势结构面理论在岩土工程中的应用还涉及到岩土体的加筋和
加固。

优势结构面对于工程施工中的地下工程和护岸工程等起到了很重要
的作用。

合理利用结构面的稳定性和抗剪特性，可以进行结构面的探测和
选址，进而进行加筋和加固工作。

比如，可以在结构面附近采取加固措施，通过锚杆加固、注浆加固等手段，增加结构面的剪切强度，提高岩土体的
整体稳定性。

此外，还可以在结构面上增设支撑结构，如挡土墙、护坡、
护岸等，进一步增强岩土体的稳定性和抗剪能力。

综上所述，优势结构面理论在岩土工程中的应用具有重要意义。

它能
够帮助我们了解岩土体的力学性质，评价岩土体的稳定性，以及指导岩土
体的加筋和加固工作。

因此，在岩土工程实践中，应该合理运用和深入研
究优势结构面理论，以提高工程的安全性和可靠性。

图1 人工高边坡区段划分
技术应用
局部垮塌。

边坡岩体存在多个挤压带，呈碎裂状，物理力学性质相差大，在发生圆弧滑动的过程中，岩体下部缺少支撑，会发生局部垮塌。

（4）危岩体滚落。

危岩体自然状态欠稳定，下部碎屑状岩体被掏空后，危岩体发生滚落。

四、边坡稳定性分析
边坡稳定性影响因素
（1）地层岩性
治理区处于南偏北的单斜构造中，中风化岩层存在多组外倾软弱结构面，呈张开状，中粗砂、泥质充填，颗粒治工程等级为Ⅰ级。

五、边坡防治措施建议
图3 J区边坡沿优势结构面滑动计算成果简图
①-坡积土层；②-中风化花岗片麻岩层图2 J区边坡圆弧滑动计算成果简图。

边坡稳定性分析方法至今为止，广大学者针对边坡稳定性的分析方法主要包括以下两个方面。

(一)定性分析方法此方法的研究对象主要包括边坡稳定性的影响因素、边坡失稳破坏时的力学作用、边坡的工程价值等，以及结合边坡的形成历史，从定性的角度解释和说明了边坡的发展方向及稳定性情况。

该方法的优势在于充分地分析了影响边坡稳定性中各个因素的相互作用关系，能够快速地评价边坡的自稳能力。

具体包括以下几个方面：(1)自然历史分析法自然历史分析法主要是通过分析边坡发育历史进程中的各种自然影响因素，包括边坡自身的变形情况、发育程度以及边坡分布区域的地貌特征、岩层性质、构造活动等，进而评价边坡的总体情况和稳定性特征，同时也可以预测将来可能导致边坡变形和失稳的触发因素。

该方法对边坡稳定性所做出的评价是从边坡的自然演化方面入手的。

(2)工程地质类比法工程地质类比法首先需要对边坡概况进行充分了解，包括组成边坡的岩体岩性、产状和结构面特征。

然后将目前已知的边坡稳定性情况和需要研究的边坡进行对比，记录两者之间的相似性与差异性，以此分析出所要研究边坡的稳定性情况和破坏模式。

为了能够准确地类比分析，就需要对现有边坡的环境地质条件进行全面的调查记录，并建立数据库。

该方法能够大致判断出研究对象的稳定性发展状况和趋势。

(3)图解法图解法通过在示意图上表示出边坡本身各类参数的组合关系来对边坡的稳定情况、破坏特征、破坏因素以及未来的发展方向进行分析。

常用的图解法包括极射赤平投影、边坡等比例投影等。

该方法的优势在于可以直观地表示影响边坡稳定性的因素。

(二)定量分析方法此方法主要通过数值法和极限平衡法等数学手段，依靠计算软件，更加精确地给出满足实际情况的边坡稳定性分析结果。

(1)极限平衡法主要是按照摩尔-库伦强度准则，通过分析作用在土体上的静力平衡条件来判断边坡的稳定性情况，最常见的极限平衡法是条分法，该方法经过100多年的发展，已经成为目前工程实践中使用最为广泛的一种方法。

斜（边）坡稳定性分析方法综述摘要：斜坡稳定性分析方法目前主要分为定性类方法、定量类方法和非确定性方法。

定性类方法和定量类方法都比较成熟，尤其以定量类方法（刚体极限平衡法和有限单元法等数值计算方法）运用较多；而非确定性方法虽然方法较多，但目前使用相对较少。

本文主要介绍三类分析方法中的一些具体方法及其原理，并对三类方法的特征及优缺点进行简单评价。

关键词：斜坡稳定性分析,定性类方法,定量类方法,非确定性方法ABSTRACT: Nowadays, the methods evaluating slope stability are mainly divided into qualitative methods, quantitative methods and nondeterministic methods. Qualitative methods and quantitative methods are both comparatively mature, and especially quantitative methods (rigid equilibrium limit method and numerical computation methods such as finite element method) are widely employed; while although there are many kinds of nondeterministic methods, they are comparatively less employed. The paper mainly introduces some specific methods and their theories of the three evaluating methods, and short comments are made on the characteristics, merits and demerits of the three evaluating methods.Key Words:slope stability analysis, qualitative methods, quantitative methods, nondeterministic methods1 引言斜坡是指地壳表面一切具有侧向临空面的地质体。

露天矿山边坡稳定性研究摘要：随着我国基础建设的大力发展，水泥及砂石料的需求量一路攀升，市场竞争日趋激烈的今天，为实现资源的充分利用，矿山边坡问题日益突出。

边坡稳定性不仅影响矿山的自身稳定和安全，而且直接影响开采成本。

因此，对边坡稳定性的分析就显得格外重要，它为矿山的安全开采、资源充分利用提供科学的依据。

关键词：露天；矿山；稳定性；分析前言石灰石矿山普遍为露天矿开采，共性的问题是随着深度的加深和开采范围的扩大，加上复杂的工程地质条件、水文地质条件及爆破的影响，必然引起边坡的位移，位移的大小直接反映了边坡的稳定程度。

露天矿边坡在其服务年限内的稳定性，-直是矿业生产部门及地质人员最为关心的课题。

因为它不仅直接关系到作业人员及设备的安全，同时也影响着生产的顺利进行。

为此，对边坡进行破坏模式和边坡稳定性计算分析，确定边坡角的推荐值成为矿山开采工作的首要任务。

云南永保特种水泥有限责任公司金山分公司石灰石矿山，许可开采标高介于2500~2916m，高差为416m，为高边坡，边坡的危害等级为Ⅲ级，边坡安全等级为Ⅱ级。

稳定性分析采用收集资料、工程地质测绘、工程地质钻探、原位测试、三维地形测量等手段，通过不平衡推力传递系数法校核萨尔玛法得到的边坡稳定系数，按正交试验法进行边坡最优边坡角的选取。

1项目概况矿山位于丽江古城西南水泥有限公司厂区北侧，地理坐标北纬26°58′02″～26°58′34″、东经100°20′32″～100°21′01″。

开采方式为露天开采，采矿方法采用浅孔爆破。

依据设计，台阶高度15m，最小工作平盘宽度45m、最小工作线长度90m、台阶坡面角50°、55°、60°、采场内运输平台宽度9.5m、安全平台宽度4.0m，清扫平台宽度6m。

2勘察方法及手段云南永保特种水泥有限责任公司金山分公司石灰石矿山边坡勘察工作主要采取了如下的勘察方法及勘察手段：2.1收集资料搜集和研究了场地区域地质、地震资料及场地已有的工程勘察、设计技术资料。

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。

露天矿边坡稳定性分析方法摘要：目前，随着我国基础建设事业的发展，越来越多的边坡工程开始出现。

随着露天矿山开采深度的增加，开挖扰动会导致岩体工程不断劣化，应力环境将会更加复杂，威胁到矿山生产的正常进行。

基于此，必须加强开挖扰动对露天矿边坡稳定性影响分析，以进一步保证矿山安全。

关键词：露天矿边坡；稳定性；安全因素引言在露天矿开采活动中，边坡失稳的现象非常常见，如不能得到妥善处理，很容易出现安全事故。

在本文中，笔者从露天矿边坡的特点入手，对影响露天矿边坡稳定性的安全因素展开分析，提出提升露天矿边坡稳定性的有效策略，为该方面的工作人员提供有价值的参考资料。

1露天矿边坡的特征1.1露天矿的边坡比较高，有些边坡在几十米到几百米之间，有些边坡甚至会达到数千米高，经过相应的观察可以发现，所揭露的岩层越多，那么边坡的差异就会越大，而且边坡也就会变得极为的复杂，岩体在暴露的过程中，整个岩体暴露的时间就会变得更长，而且岩体的完整性也比较差，岩体呈现出破碎性，经常相应的试验发现整个岩体的强度也是极低的。

1.2露天矿在形成的过程中，最终的边坡主要是从上部到下部逐渐的形成的，而且由于上部的年限比较长，在这种情况下就会缺乏稳定性，与此同时也具有着一定的时效性，从本质上来说，由于年限的不同，其边坡的上部和下部的稳定性也就存在着一系列的差异。

1.3露天矿场在开采的过程中，每一天都必须要进行穿孔、运输和爆破处理，这样就会产生一定的振动，对于周围的边坡是有着一定的影响的，在超出边坡承受范围的时候边坡的稳定性就会下降甚至出现一定的危险。

1.4边坡主要是由于露天矿体被不断的开采导致的，在这样的情况下，边坡的稳定性就在不断的变化，随着时间的推移和矿体的不断开采，边坡的稳定性会逐渐的下降。

1.5边坡的主要类型按照几何形状可以将其分为内陷边坡、倾斜边坡和外鼓边坡等，根据露天矿的坡体可以将其分为泥土边坡、岩石边坡、尾矿坡和构筑堆坡。

2影响露天矿边坡稳定性的安全因素2.1地质因素一是岩石性质与结构产生的影响。