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      一種高寒高海拔高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控方法與流程

      文檔序號(hào):11520599閱讀:587來源:國知局
      一種高寒高海拔高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控方法與流程
      本發(fā)明涉及采礦安全工程
      技術(shù)領(lǐng)域
      ,尤其涉及一種高寒高海拔高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控方法。
      背景技術(shù)
      :目前,隨著高寒高海拔高陡礦開采深度的加深和開采范圍的擴(kuò)大,加上復(fù)雜的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件及井工采動(dòng)的影響,必然引起邊坡的位移,位移的大小直接反映了邊坡的穩(wěn)定程度。高寒高海拔高陡礦邊坡在其服務(wù)年限內(nèi)的穩(wěn)定性,一直是礦業(yè)生產(chǎn)部門及科技人員最為關(guān)心的課題。因?yàn)樗粌H直接關(guān)系到作業(yè)人員及設(shè)備的安全,同時(shí)也影響著生產(chǎn)的順利進(jìn)行。由于影響邊坡穩(wěn)定性的因素十分復(fù)雜,通常需要根據(jù)邊坡演化過程中的各種信息和條件,如巖性條件、巖體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、邊坡形態(tài)、地震和爆破等,所以如何及時(shí)、全面研究分析它們的變化,判定邊坡失穩(wěn)破壞的可能、時(shí)間及可能發(fā)生失穩(wěn)破壞的空間位置,進(jìn)行有針對(duì)性的研究,保證人機(jī)安全,因此,有必要建立全面的穩(wěn)定性判斷標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的在于提供一種高寒高海拔高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控方法,其具有能對(duì)邊坡的巖性條件、巖體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、邊坡形態(tài)、地震和爆破參數(shù)及邊坡穩(wěn)定性等進(jìn)行分析,從而建立全面的穩(wěn)定性判斷標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用下述技術(shù)方案:一種高寒高海拔高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控方法,包括現(xiàn)場工程地質(zhì)水文地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)及巖體力學(xué)參數(shù)確定、邊坡穩(wěn)定性分析以及防治對(duì)策,所述現(xiàn)場工程地質(zhì)水文地質(zhì)調(diào)查包括:一、工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察,一是對(duì)地層巖性進(jìn)行定名及層組劃分,了解巖石的破碎情況及層間軟弱夾層的性質(zhì)和位置;二是采取室內(nèi)巖石物理力學(xué)試驗(yàn)樣品;二、工程地質(zhì)水文地質(zhì)編錄包括:1、鉆孔巖芯工程地質(zhì)編錄劃分工程地質(zhì)巖組和獲取巖石質(zhì)量指標(biāo),描述巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育程度、充填物、粗糙度;2、鉆孔水文地質(zhì)編錄研究地層的巖性、裂隙發(fā)育規(guī)律、含水層的透水性和富水性,為確定含水層的厚度、空間分布提供依據(jù);三、鉆孔攝像聲波測試及成果整理,獲取鉆孔中巖體動(dòng)力參數(shù),評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性,確定巖體風(fēng)化帶、構(gòu)造破碎帶、裂隙密集帶等的位置、厚度,評(píng)價(jià)巖體的完整性和強(qiáng)度;四、巖石強(qiáng)度點(diǎn)荷載試驗(yàn)及取樣,按現(xiàn)場實(shí)際鉆取的巖性,根據(jù)不同位置的鉆孔巖性,在現(xiàn)場進(jìn)行了巖石的點(diǎn)載荷試驗(yàn)及取樣;所述工程地質(zhì)巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)及巖體力學(xué)參數(shù)確定包括:一、室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室制成標(biāo)準(zhǔn)試樣后,進(jìn)行高寒高海拔高陡的巖石物理力學(xué)參數(shù)的試驗(yàn);二、工程地質(zhì)巖體質(zhì)量評(píng)價(jià),巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)的基本方法為巖體分級(jí),巖體分級(jí)評(píng)價(jià)方法有:rqd值分級(jí)法、巖體基本質(zhì)量等級(jí)分類表格法、巖體基本質(zhì)量等級(jí)bq法、csmr邊坡巖體質(zhì)量分類法、節(jié)理巖體的csir分級(jí)法、q系統(tǒng)分級(jí)法、gsi分類法;三、試驗(yàn)參數(shù)的工程處理,通過費(fèi)辛柯法、格吉(georgi)法、經(jīng)驗(yàn)折減法、巖體內(nèi)摩擦角換算法、gsi方法來對(duì)巖石參數(shù)進(jìn)行計(jì)算;所述邊坡穩(wěn)定性分析包括以下步驟:a、影響因素的敏感性分析,影響邊坡穩(wěn)定性的因素有很多,根據(jù)高寒高海拔高陡的具體情況,分析考慮了以下5種因素:(a)邊坡高度(h);(b)粘結(jié)力(c);(c)內(nèi)摩擦角(φ);(d)邊坡角(α);(e)巖體容重(γ);按高寒高海拔高陡的賦存條件、采礦工藝、室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)等,在理論和實(shí)踐分析的基礎(chǔ)上把5個(gè)影響因素的各水平值控制在適當(dāng)范圍內(nèi),試驗(yàn)中每個(gè)因素取5個(gè)水平。各因素在不同水平的值,若按一固定增加或減少順序以一定步長變化,做試驗(yàn)時(shí)易產(chǎn)生系統(tǒng)的順序偏差,為克服這種偏差,在取值范圍內(nèi),部分影響因素采用隨機(jī)序列構(gòu)造試驗(yàn)的水平取值,邊坡安全系數(shù)的計(jì)算公式:,根據(jù)計(jì)算大小排序,得出影響因素順序。b、赤平投影定性分析,根據(jù)結(jié)構(gòu)面與坡面的組合關(guān)系,對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行初步的定性分析,即判斷邊坡的危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組合;根據(jù)高寒高海拔高陡實(shí)際邊坡進(jìn)行分區(qū)結(jié)果,可以分成多個(gè)不同的區(qū)域;根據(jù)鉆孔成像測試成果的統(tǒng)計(jì)分析,將優(yōu)勢產(chǎn)狀和分區(qū)區(qū)域邊坡面的產(chǎn)狀分別作出相應(yīng)的赤平投影圖,以便得到不同工程地質(zhì)分區(qū)邊坡面與巖體結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系,分析不同巖體結(jié)構(gòu)面對(duì)各分區(qū)邊坡穩(wěn)定性的影響;c、邊坡破壞模式分析,邊坡穩(wěn)定性分析時(shí),判定邊坡破壞模式主要是考慮巖性、巖體結(jié)構(gòu)面類型、優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀和邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)等因素及其關(guān)系,對(duì)巖質(zhì)邊坡主要依據(jù)是巖體結(jié)構(gòu)與邊坡的組合關(guān)系,主要遵循以下原則:(1)根據(jù)已有的工程地質(zhì)水文地質(zhì)資料,盡量找出“確定面”或“特征面”,即為坡體內(nèi)不連續(xù)面或軟弱夾層、破碎帶、巖層控制面等相互連通、與邊坡臨空面構(gòu)成的形狀、位置、大小都已確定的潛在剪切面,這類潛在剪切面主要受控于工程地質(zhì)和力學(xué)特征。(2)按節(jié)理裂隙組數(shù)、產(chǎn)狀或巖體強(qiáng)度來考慮邊坡破壞模式,有下列條件之一者,均可判定為圓弧型破壞模式:①均勻松散介質(zhì)、沖積層、大型巖層破碎帶;②有三組或多組產(chǎn)狀各異的軟弱結(jié)構(gòu)面存在,且不與邊坡面同向;③強(qiáng)風(fēng)化碎裂結(jié)構(gòu)的巖體;④某些強(qiáng)度很低的巖石邊坡;(3)采用先進(jìn)的數(shù)值模擬分析技術(shù),根據(jù)邊坡體內(nèi)最大剪應(yīng)變和剪切破壞區(qū)的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢,來確定或驗(yàn)證邊坡體的滑動(dòng)模式。d、極限平衡與可靠性分析,其中極限平衡分析包括以下步驟:(1)分析剖面,根據(jù)邊坡工程地質(zhì)分區(qū)、補(bǔ)勘鉆孔及其它鉆孔的布置情況,對(duì)高寒高海拔高寒高海拔高陡邊坡的剖面進(jìn)行極限平衡分析,分析剖面主要是依據(jù)高寒高海拔高陡境界終了圖、補(bǔ)勘鉆孔編錄成果,且在原有地質(zhì)剖面上切取而成,(2)坡體受力計(jì)算分析,極限平衡分析考慮三種受力情況:i:自重狀況;ii:自重+地震狀況;iii:自重+地下水穩(wěn)定滲流場狀況;(3)邊坡穩(wěn)定性分析步驟與合理邊坡角的確定(a)采用極限平衡法分析方法進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算,極限平衡法分析方法主要有:瑞典條分法(或fellenius法)、簡化bishop法、janbu簡化法和spencer法;因?yàn)楹喕痓ishop法分析精度高且計(jì)算速度快,最能反映邊坡穩(wěn)定性的實(shí)際狀態(tài),故此次將bishop法作為穩(wěn)定性分析計(jì)算的主要方法;(b)每個(gè)剖面先進(jìn)行三種受力情況及不同邊坡角的整體穩(wěn)定性分析,找到各工程地質(zhì)分區(qū)臨界穩(wěn)定狀態(tài)的最小邊坡角,分析采取一面坡的形式;(c)根據(jù)不同工程地質(zhì)分區(qū)各剖面的分析結(jié)果,確定各分區(qū)的合理邊坡角;e、邊坡臺(tái)階的平面破壞分析包括以下步驟:(1)傾角換算從赤平投影分析結(jié)果來看,邊坡巖體內(nèi)優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面的走向均與邊坡面的走向斜交,故在進(jìn)行邊坡平面破壞分析時(shí),需要將優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面的真傾角投影到邊坡面的傾向方向上,結(jié)構(gòu)面在坡面傾向方向上的傾角換算公式為:(2)邊坡平面破壞初步判斷(3)邊坡平面破壞的分析以安全系數(shù)為指標(biāo)進(jìn)行邊坡平面破壞的定量分析,安全系數(shù)的計(jì)算采用極限平衡的原理,分兩種情況進(jìn)行計(jì)算:坡頂或坡面是否存在張裂縫:無張裂縫時(shí),安全系數(shù)計(jì)算公式為:有張裂縫時(shí),安全系數(shù)計(jì)算公式為:f、基于強(qiáng)度折減的二維有限元模擬分析,包括以下步驟:1、二維有限元分析的基礎(chǔ)(1)二維有限元的基本思路有限元是根據(jù)物理的近似,用網(wǎng)格將連續(xù)體劃分成有限數(shù)目的單元體,這些單元體之間在結(jié)點(diǎn)處互相鉸接,形成離散結(jié)構(gòu),用這些離散結(jié)構(gòu)來代替原來的連續(xù)體結(jié)構(gòu),在滿足相鄰單元間變形的相容條件、作用于單元上的力的平衡條件、各單元的位移與單元材料的力學(xué)性質(zhì)相對(duì)應(yīng)這三個(gè)條件的情況下,將荷載移置作用于離散結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)上,成為結(jié)點(diǎn)荷載,其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為:由虛位移原理和應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,可建立結(jié)點(diǎn)荷載與結(jié)點(diǎn)位移之間的關(guān)系,即用位移表示的結(jié)點(diǎn)平衡方程組:解方程組可得到位移場,進(jìn)而可推出應(yīng)變和應(yīng)力的分布,這就是有限元的基本思路,它實(shí)際上是微分方程的一種數(shù)值解法;(2)彈塑性屈服準(zhǔn)則根據(jù)高寒高海拔高陡邊坡巖石的特征,采用摩爾—庫侖屈服準(zhǔn)則,其表達(dá)式如下:式中:為內(nèi)摩擦角;為粘結(jié)力;,,(3)彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系介質(zhì)整體的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為:式中為彈塑性矩陣;為硬化系數(shù),對(duì)于理想彈塑性分析,=0;為屈服函數(shù)對(duì)應(yīng)力分量的偏導(dǎo)數(shù)向量,可表示為:2、強(qiáng)度折減法基本原理強(qiáng)度折減系數(shù)法的基本原理是將邊坡強(qiáng)度參數(shù):粘結(jié)力和摩擦角的值同時(shí)除以一個(gè)折減系數(shù),得到一組新的值,然后作為新的資料參數(shù)輸入,再進(jìn)行試算,當(dāng)計(jì)算不收斂時(shí),對(duì)應(yīng)的值被稱作坡體的最小穩(wěn)定安全系數(shù),此時(shí)邊坡達(dá)到極限狀態(tài),發(fā)生剪切破壞,同時(shí)可得到邊坡的破壞滑動(dòng)面,表達(dá)式如下:,3、二維彈塑性有限元分析(1)巖體力學(xué)參數(shù)(2)計(jì)算模型與分析根據(jù)高寒高海拔高陡邊坡的工程地質(zhì)特征、邊坡穩(wěn)定性的極限平衡與可靠性分析結(jié)果,選取具有典型意義的能反映邊坡穩(wěn)定性的剖面作為分析剖面,其邊坡角根據(jù)實(shí)際情況定,并分別建立了對(duì)應(yīng)得多個(gè)有限元分析模型,進(jìn)行平面應(yīng)變分析,主要分析極限平衡與可靠性分析結(jié)果中穩(wěn)定的最陡邊坡在自重應(yīng)力場作用下的穩(wěn)定性狀況;模型邊界條件為:坡面為自由面,邊坡兩側(cè)端面水平方向固定,底部垂直方向固定,原巖應(yīng)力場為自重應(yīng)力場。g、邊坡凍融影響分析,包括以下步驟:1、凍融邊坡滑動(dòng)模式分析凍土劃分為以流動(dòng)、滑動(dòng)和崩塌為主的土體運(yùn)動(dòng)三類,后演變有蠕變型斜坡、以及兼有滑動(dòng)和坍塌兩種變形的滑塌型斜坡失穩(wěn)現(xiàn)象,其發(fā)育按地貌可以劃分為冰緣碎屑的流動(dòng)、滑動(dòng)及普通凍土區(qū)的熱融滑塌,而凍土斜坡失穩(wěn)可以分為正凍土滑坡和正融土滑坡兩種類型,正融土滑坡包括融凍泥流、熱融滑塌兩種類型;正凍土滑坡包括蠕變強(qiáng)滑坡和崩塌型滑坡兩種類型;在正凍滑坡中,凍結(jié)滯水型滑坡是寒區(qū)邊坡滑坡的獨(dú)特的類型,正融滑坡也分為兩種類型:融凍泥流和熱融滑塌,而對(duì)于凍融滑坡,則主要由巖質(zhì)邊坡的崩塌及石屑的滑動(dòng)造成;凍融作用使得上部土體由于水分遷移而含水量增大,滲透性增大,對(duì)于巖石邊坡在凍融循環(huán)下的破壞,主要是因?yàn)榈匦巍⒌刭|(zhì)等內(nèi)在因素和降雨、熱變形以及凍融作用等外在因素相互作用的結(jié)果,巖石基本凍融破壞模式為:片落模式和裂紋模式,需要對(duì)溫度場、滲流場與巖土體應(yīng)力場進(jìn)行耦合分析,同時(shí)利用有限元強(qiáng)度折減法對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析;2、高寒高海拔高陡凍融邊坡的滑動(dòng)模式(1)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境及凍土情況根據(jù)對(duì)高寒高海拔高陡賦存環(huán)境條件的工程地質(zhì)勘測,礦區(qū)內(nèi)巖性分布情況分別確定。(2)第四系或季節(jié)性凍土、永凍層邊坡的滑坡破壞模式分析根據(jù)高寒高海拔高陡的地質(zhì)環(huán)境條件,在高寒高海拔高陡開采過程中,對(duì)于邊坡頂部的第四系或季節(jié)性凍土、永凍層邊坡而言,當(dāng)溫度降至土體的凍結(jié)溫度以下時(shí),邊坡表層土體將首先發(fā)生凍結(jié),在凍土與非凍土之間形成一個(gè)平緩的、時(shí)刻變化的凍結(jié)鋒面,包括永凍層在內(nèi)處于冰凍狀態(tài);從對(duì)取樣土體凍脹與融沉特性以及土體在凍結(jié)條件下的三軸抗壓強(qiáng)度及凍結(jié)條件下的c、φ值試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。(3)巖質(zhì)邊坡凍融循環(huán)作用下破壞模式分析在凍融作用下巖質(zhì)邊坡破壞模式的分析,其破壞模式主要是凍融滑塌,以崩塌為主,深度在2~3m以內(nèi),首先從對(duì)邊坡體溫度場的分析出發(fā),分析在不同季節(jié)或溫度下,邊坡體內(nèi)形成的凍結(jié)厚度,再根據(jù)因凍結(jié)層力學(xué)參數(shù)的變化,采用常規(guī)極限平衡方法或數(shù)值耦合方法來分析評(píng)價(jià)巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性,為指導(dǎo)邊坡的設(shè)計(jì)、施工以及邊坡防護(hù)提供參考;3、融化和凍結(jié)過程邊坡穩(wěn)定性研究(1)溫度場的概念在熱傳導(dǎo)的過程中,物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度隨著各點(diǎn)的位置和時(shí)間而變化,因而溫度t是位置坐標(biāo)和時(shí)間t的函數(shù):t=t(x,y,z,t)在任一瞬時(shí),所有各點(diǎn)的溫度值的總體,稱為溫度場;一個(gè)溫度場,如果它的溫度隨著時(shí)間而變,就稱之為非穩(wěn)定溫度場或非定常溫度場;如果它的溫度不隨時(shí)間而變,就稱為穩(wěn)定溫度場或定常溫度場,如果溫度場隨著三個(gè)位置坐標(biāo)而變化,它就稱為空間溫度場或三維溫度場;(2)熱傳導(dǎo)微分方程熱傳導(dǎo)的基本定律是:熱流密度與溫度梯度成正比而方向相反,也就是:其中的比例常數(shù)元為導(dǎo)熱系數(shù),熱傳導(dǎo)微分方程的建立,是以熱量平衡原理為依據(jù)的,即在任意一段時(shí)間內(nèi),物體的任一微小部分所積蓄的熱量,等于傳入該微小部分的熱量加上內(nèi)部熱源所提供的熱量;所述防治對(duì)策包括:一、監(jiān)控技術(shù)措施研究,監(jiān)測的具體內(nèi)容包括:(1)邊坡巖土表面及地下變形的二維或三維位移、傾斜變化的監(jiān)測;(2)應(yīng)力、應(yīng)變、地聲等特征參數(shù)的監(jiān)測;(3)地震、降水量、氣溫、地表水和地下水動(dòng)態(tài)和水質(zhì)變化以及水溫、孔隙水壓力等環(huán)境因素和爆破、灌溉滲水等人類活動(dòng)的監(jiān)測;監(jiān)測方法包括:宏觀地質(zhì)觀測法、簡易觀測法、設(shè)站觀測法、儀器儀表觀測法、自動(dòng)遙測法、聲發(fā)射/微震監(jiān)測,所述設(shè)站觀測法包括:大地測量法、全球定位系統(tǒng)(gps)測量法、近景攝影測量法,儀器儀表觀測法包括:械式傳動(dòng)儀表觀測法、電子儀表觀測法;監(jiān)測點(diǎn)保護(hù)措施①每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)完成后,應(yīng)立即檢查埋設(shè)質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)整改;②確認(rèn)埋好后,埋設(shè)人員應(yīng)及時(shí)填寫埋設(shè)記錄,并準(zhǔn)確測量初始數(shù)據(jù)存檔,作為施工時(shí)監(jiān)測的參考;項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)收,并在埋設(shè)記錄上簽字確認(rèn);③所有預(yù)埋監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)地位置應(yīng)做精確記錄,露出地坪的應(yīng)做出醒目標(biāo)志,并設(shè)保護(hù)裝置;④加強(qiáng)與現(xiàn)場施工單位的聯(lián)系,作好雙方的配合工作;⑤詳細(xì)了解施工動(dòng)態(tài),預(yù)先作好測斜管等預(yù)埋件的保護(hù);監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及分析①數(shù)據(jù)采集:依據(jù)監(jiān)測方案與有關(guān)的規(guī)范要求,在現(xiàn)場對(duì)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行觀測與記錄,并將采集的數(shù)據(jù)錄入或傳輸至計(jì)算機(jī);②數(shù)據(jù)整理:每次觀測后應(yīng)立即對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校核和整理,包括原始觀測值的檢驗(yàn)、物理量的計(jì)算、填表制圖,異常值的剔除、初步分析和整編等,并將檢驗(yàn)過的數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng);每次現(xiàn)場監(jiān)測工作完成后,必須及時(shí)進(jìn)行外業(yè)觀測成果檢查,經(jīng)平差計(jì)算處理后,計(jì)算各監(jiān)測點(diǎn)的水平位移或豎向位移,計(jì)算各監(jiān)測點(diǎn)當(dāng)期內(nèi)的沉降量、位移量,填寫相應(yīng)監(jiān)測成果表,并將成果上報(bào);實(shí)行信息化管理,設(shè)專人分別負(fù)責(zé)監(jiān)控量測及數(shù)據(jù)處理。如果監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)時(shí)間-傾斜量變化曲線出現(xiàn)異常,必須分析可能原因,并復(fù)測,將信息及時(shí)反饋給參建各單位,以采取必要的措施,確保施工安全;③數(shù)據(jù)分析:采用比較法、作圖法和數(shù)學(xué)、物理模型,分析各監(jiān)測物理量值大小、變化規(guī)律、發(fā)展趨勢,以便對(duì)邊坡的安全狀態(tài)和應(yīng)采取的措施進(jìn)行評(píng)估決策;坡體三維位移監(jiān)測(1)監(jiān)測點(diǎn)及測線布置首先圈定主要的監(jiān)測范圍;估計(jì)主要滑動(dòng)方向,按滑動(dòng)方向及范圍確定測線;選取典型斷面,布置測線;再按測線布置相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn);(2)監(jiān)測網(wǎng)形成考慮平面及空間的展布,各個(gè)測線按一定規(guī)律形成監(jiān)測網(wǎng);監(jiān)測網(wǎng)的形成可能是一次也可能分階段形成;監(jiān)測網(wǎng)的形成不但在平面,更重要的是體現(xiàn)在空間上的展布,可分別在高寒高海拔高陡各水平的臺(tái)階上實(shí)施;(3)局部加深加密測點(diǎn)在可能形成的滑動(dòng)區(qū)、重點(diǎn)監(jiān)測部位和可疑點(diǎn),應(yīng)視情況加深加密測點(diǎn);(4)基準(zhǔn)點(diǎn)選取選取距離合適(網(wǎng)形較好),地勢較高、視野開闊、地質(zhì)條件良好的地方,布設(shè)兩個(gè)監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)附近應(yīng)沒有遮擋、視野開闊,以保證gps信號(hào)的良好接受,應(yīng)盡量避免將基準(zhǔn)點(diǎn)選在附近有高反射面的地點(diǎn)以減少多路徑效應(yīng)的影響,同時(shí)避免將基準(zhǔn)點(diǎn)選在大功率無線發(fā)射臺(tái)附近;采用gprs通訊方式監(jiān)測站建立以后,還需要把監(jiān)測站天線采集到的三維數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到上級(jí)監(jiān)控中心,發(fā)送方式選擇無線傳送的時(shí)候,就需要一個(gè)gprs發(fā)送器,安裝在數(shù)據(jù)采集器內(nèi),通過接口與gps接收機(jī)連接,就構(gòu)成了完整的“無線監(jiān)測站”;防治措施1、滾石災(zāi)害的防護(hù)包括:(1)每隔一定高度設(shè)置碎落臺(tái);(2)采取合理的防護(hù)措施;2、邊坡截流和防排水措施高寒高海拔高陡邊坡的工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件,應(yīng)采取如下邊坡的防排水措施,盡量減少或避免地表水、地下水對(duì)邊坡的穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響:(1)對(duì)影響采坑的地表水,進(jìn)行改道截流;(2)對(duì)境界外坡面逕流和凍結(jié)層上水,應(yīng)采取修筑截水溝的方式進(jìn)行攔截,必要時(shí)可在坡頂采用排水管集中排放等方式疏干;(3)對(duì)開采境界內(nèi)大氣降水、凍結(jié)層下水,隨著露天坑的逐漸延深,可采用移動(dòng)式水泵集中排放;(4)高寒高海拔高陡建設(shè)投產(chǎn)后,須進(jìn)行地表水、地下水與氣象動(dòng)態(tài)長期觀測,了解高寒高海拔高陡進(jìn)程中地下水活動(dòng)規(guī)律,加強(qiáng)礦坑充水因素分析研究;(5)須加強(qiáng)邊坡日常的防排水巡查工作,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理;3、邊坡加固及邊坡安全管理制度的建立包括(1)邊坡加固對(duì)邊坡不穩(wěn)定的局部部位可采取錨桿或預(yù)應(yīng)力錨索等必要的邊坡加固措施;(2)凍融阻隔①控制邊坡體內(nèi)水的入滲與地下水:切斷水入滲的通道,達(dá)到消除凍融循環(huán)影響的目的;②對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域采用凍融效應(yīng)阻隔:結(jié)合邊坡巡查、工程地質(zhì)調(diào)查分析,對(duì)潛在危險(xiǎn)區(qū)域采用凍融效應(yīng)阻隔,一是在冬歇期前合適時(shí)間,噴射混凝土覆蓋不穩(wěn)定體表面,在積雪與不穩(wěn)定體之間形成保護(hù)層,達(dá)到減少積雪融水滲入節(jié)理裂隙的目的,從而阻隔凍融效應(yīng)的發(fā)生;二是可采用在邊坡體的坡面上,覆蓋30-50cm的籠裝廢石,起一定的隔阻溫度變化緩解邊坡凍融的作用。進(jìn)一步的,所述邊坡可靠性分析結(jié)果,根據(jù)和的分布區(qū)間,以極限平衡分析中各工程地質(zhì)分區(qū)穩(wěn)定性最差的六個(gè)剖面進(jìn)行邊坡可靠性分析:采用邊坡穩(wěn)定性分析軟件,按蒙特卡洛方法,循環(huán)次數(shù)為1000次,安全系數(shù)分為:(1)按安全系數(shù)最小原則,搜索出的確定性滑面的安全系數(shù);(2)因巖體力學(xué)參數(shù)的正態(tài)分布所造成的離散性,經(jīng)1000次循環(huán)分析后,求得的邊坡安全系數(shù)的平均值;依據(jù)破壞概率的大小可以將邊坡分為5種類型:破壞概率小于5%的邊坡評(píng)價(jià)為穩(wěn)定;破壞概率在5%~30%之間的邊坡評(píng)價(jià)為基本穩(wěn)定;破壞概率在30%~50%之間的邊坡評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性一般;破壞概率在50%~80%之間的邊坡評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性差;破壞概率大于80%的邊坡評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性極差;(1)按安全系數(shù)最小原則,搜索出的確定性滑面安全系數(shù)即為邊坡極限平衡分析時(shí)的簡化bishop法安全系數(shù)值;剖面安全系數(shù)平均值一般情況下比搜索出的確定性滑面安全系數(shù)值略高;(2)根據(jù)可靠性分析結(jié)果,邊坡穩(wěn)定性差時(shí)一般會(huì)產(chǎn)生滑坡;邊坡基本穩(wěn)定時(shí),控制好影響邊坡穩(wěn)定性的因素,邊坡一般可保持穩(wěn)定,因此,在選擇合理邊坡角時(shí),邊坡應(yīng)處于基本穩(wěn)定~穩(wěn)定,根據(jù)此原則,分析邊坡在三種受力情況下,保證邊坡的穩(wěn)定時(shí)的各工程地質(zhì)分區(qū)邊坡角。本發(fā)明有益效果:本發(fā)明通過現(xiàn)場工程地質(zhì)水文地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)及沿途參數(shù)確定、邊坡穩(wěn)定性分析以及防治對(duì)策,這樣便能對(duì)邊坡的巖性條件、巖體結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、邊坡形態(tài)、地震和爆破等進(jìn)行分析,建立起全面的監(jiān)控、判斷以及防范邊坡穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖1所示,一種高寒高海拔高陡邊坡穩(wěn)定性監(jiān)控方法,包括現(xiàn)場工程地質(zhì)水文地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)及沿途參數(shù)確定、邊坡穩(wěn)定性分析以及防治對(duì)策,所述現(xiàn)場工程地質(zhì)水文地質(zhì)調(diào)查包括:一、工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察,一是對(duì)地層巖性進(jìn)行定名及層組劃分,了解巖石的破碎情況及層間軟弱夾層的性質(zhì)和位置;二是采取室內(nèi)巖石物理力學(xué)試驗(yàn)樣品;二、工程地質(zhì)水文地質(zhì)編錄包括:1、鉆孔巖芯工程地質(zhì)編錄劃分工程地質(zhì)巖組和獲取巖石質(zhì)量指標(biāo),描述巖石節(jié)理、裂隙發(fā)育程度、充填物、粗糙度;2、鉆孔水文地質(zhì)編錄研究地層的巖性、裂隙發(fā)育規(guī)律、含水層的透水性和富水性,為確定含水層的厚度、空間分布提供依據(jù);三、鉆孔攝像聲波測試及成果整理,獲取鉆孔中巖體動(dòng)力參數(shù),評(píng)價(jià)邊坡的穩(wěn)定性,確定巖體風(fēng)化帶、構(gòu)造破碎帶、裂隙密集帶等的位置、厚度,評(píng)價(jià)巖體的完整性和強(qiáng)度;數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)是一套全新的先進(jìn)智能型勘探設(shè)備。它集電子技術(shù)、視頻技術(shù)、數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)于一身,從側(cè)視角度對(duì)鉆孔內(nèi)孔壁進(jìn)行無擾動(dòng)的原位攝像記錄并加以分析研究,通過直接對(duì)孔壁進(jìn)行研究,避免了鉆孔取芯工程的擾動(dòng)影響,能夠準(zhǔn)確的探明鉆孔內(nèi)部的結(jié)構(gòu)面情況,詳細(xì)的反應(yīng)出鉆孔內(nèi)部的巖層產(chǎn)狀,提供出傾向、傾角等詳細(xì)數(shù)據(jù)。應(yīng)用該技術(shù)比鉆孔巖芯更能反映鉆孔內(nèi)的實(shí)際情況,得到的結(jié)果更加可信和直觀,一定程度上解決了鉆孔工程地質(zhì)信息采集的完整性和準(zhǔn)確性問題,使鉆孔攝像技術(shù)從以模擬方式下定性觀察為主的鉆孔電視模式下向前推進(jìn)了一步,達(dá)到了鉆孔攝像技術(shù)的國際先進(jìn)水平。該系統(tǒng)具有全景觀察的能力,通過巧妙的設(shè)計(jì),可同時(shí)觀測到360°的孔壁情況,還具備實(shí)時(shí)監(jiān)視功能;不僅能對(duì)整個(gè)鉆孔的資料進(jìn)行現(xiàn)場判譯和初步分析外,還能夠保存下來在室內(nèi)對(duì)破碎地帶孔內(nèi)結(jié)構(gòu)面(如裂隙的寬度、產(chǎn)狀)等工程地質(zhì)較為關(guān)心的問題進(jìn)行測量、計(jì)算和分析。目前已在水利、土木、能源、交通、采礦等領(lǐng)域內(nèi)的地質(zhì)勘探、工程安全監(jiān)測及工程質(zhì)量檢測等方面進(jìn)行了應(yīng)用,并取得了滿意的成果。硬件部分由全景攝像探頭、圖像捕獲卡、深度脈沖發(fā)生器、計(jì)算機(jī)、錄像機(jī)、監(jiān)視器、絞車及專用電纜等組成。其中全景攝像探頭是該系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,它的內(nèi)部包含有可獲得全景圖像的截頭錐面反射鏡、提供探測照明的光源、用于定位的磁性羅盤以及微型ccd攝像機(jī)。全景攝像探頭采用了高壓密封技術(shù),因此,它可以在水中進(jìn)行探測。深度脈沖發(fā)生器是該系統(tǒng)的定位設(shè)備之一,它由測量輪、光電轉(zhuǎn)角編碼器、深度信號(hào)采集板以及接口板組成。深度是一個(gè)數(shù)字量,它有兩個(gè)作用:其一是確定探頭的準(zhǔn)確位置;其二是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)探測的控制。軟件部分主要用于室內(nèi)處理分析,其功能特點(diǎn):(1)用于室內(nèi)的統(tǒng)計(jì)分析以及結(jié)果輸出;(2)單純的軟件系統(tǒng),不單獨(dú)對(duì)硬件進(jìn)行控制;(3)圖像數(shù)據(jù)來源于實(shí)時(shí)監(jiān)視系統(tǒng)的結(jié)果;(4)優(yōu)化的還原變換算法,保證探測的精度;(5)具有單幀和連續(xù)播放能力;能夠?qū)D像進(jìn)行處理,形成各種結(jié)果圖像,包括圖像的無縫拼接,三維鉆孔巖芯圖和平面展開圖;(6)具有計(jì)算與分析能力,包括計(jì)算結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀、裂寬等;(7)能夠?qū)μ綔y結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并建立數(shù)據(jù)庫;(8)擁有良好的用戶界面,便于二次開發(fā)。數(shù)字式全景鉆孔攝像的技術(shù)分析方法數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)提供了一種先進(jìn)的分析方法來處理數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并獲取相關(guān)的工程參數(shù),這些結(jié)果(如深度、方位、裂隙的位置和幾何特征等)都表示在平面展開圖上,整個(gè)分析也都在該圖上進(jìn)行。當(dāng)然,這些結(jié)果也可以存入數(shù)據(jù)庫中,供將來進(jìn)一步分析使用。(1)裂隙的產(chǎn)狀通常假定裂隙是一個(gè)空間平面,因此,它可以由空間中的三個(gè)不共線的點(diǎn)唯一確定,那么對(duì)應(yīng)發(fā)現(xiàn)的裂隙,只要在其平面展開圖上選擇不在同一直線上的三個(gè)點(diǎn),就能確定裂隙的產(chǎn)狀。數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)提供的分析軟件,已提供了這個(gè)功能。為了測量裂隙的產(chǎn)狀,需要建立鉆孔的三維坐標(biāo)。通常,假定z軸為鉆孔的中心軸,若鉆孔是垂直的,z軸的正向則垂直向上,而x和y軸的平面位于地表面,其正向分別指向東和北。基于該坐標(biāo)系統(tǒng),裂隙產(chǎn)狀的測量方法如下:1)方法1在平面裂隙上取三個(gè)不共線的點(diǎn)p1、p2、p3,由此可得該平面上的二個(gè)向量和,具體表示如下:,因此,該平面的法向量可以用下式表示:為了表示單位法向量,上式可以變?yōu)椋喝魡挝环ㄏ蛄康膠分量小于零,則取其相反向量={x0,y0,z0},滿足:因此,該裂隙的傾角β可由下式求得:假定向量={xp,yp}為單位法向量在xy平面上的投影,那么,該裂隙的傾向α可以由下面的公式計(jì)算得到:2)方法2平面裂隙在平面展開圖上呈現(xiàn)正弦曲線狀的圖像,其中最小值點(diǎn)的方位表示該裂隙的傾向,而其傾角(β)可以由該正弦曲線的最大和最小值點(diǎn)之間的垂直距離(h)與鉆孔直徑(d)之比的反正切函數(shù)求得,即數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)提供的軟件有專門的對(duì)話框用于確定裂隙的產(chǎn)狀,其操作非常簡單,只需利用鼠標(biāo)在平面展開圖的裂隙上選擇三個(gè)點(diǎn)即可。(2)裂隙的裂寬裂隙的裂寬可以通過測量位于裂隙相對(duì)的二條邊上的二個(gè)點(diǎn)之間的距離直接得到。整個(gè)測量過程在平面展開圖中進(jìn)行,軟件給出了專門的對(duì)話框。由于平面展開圖中的點(diǎn)仍是空間坐標(biāo),測得的裂寬是二點(diǎn)的空間距離。測試流程數(shù)字式全景鉆孔攝像系統(tǒng)的工作流程:(1)平整場地,安放絞車;(2)設(shè)備連接;(3)全景探頭進(jìn)入鉆孔,設(shè)定初始化;(4)攝像光源照明孔壁上的攝像區(qū)域,孔壁圖像經(jīng)錐面反射鏡變換后形成全景圖像,全景圖像與羅盤方位圖像一并進(jìn)入攝像機(jī);(5)攝像頭攝取的圖像數(shù)據(jù)流由專用電纜傳輸至位于地面的視頻分配器中,進(jìn)入錄像機(jī)保存測試過程;(6)位于絞車上的測量輪通過電子脈沖實(shí)時(shí)測量探頭所處的位置,并通過接口板將深度值置于計(jì)算機(jī)內(nèi)的專用端口中,疊加到全景圖像中并保存;(7)下降探頭直至整個(gè)探測結(jié)束;(8)室內(nèi)分析。鉆孔聲波測試技術(shù)測試目的、依據(jù)以及完成工作量勘探的聲波測試主要采用中科智創(chuàng)rsm-sy5(t)非金屬聲波檢測儀,對(duì)本礦區(qū)內(nèi)的15個(gè)補(bǔ)勘鉆孔進(jìn)行單孔巖體縱波波速測試,通過對(duì)比巖石縱波波速,從而確定巖體的完整性指數(shù)kv。巖體完整性指數(shù)kv:kv=(vpm/vpr)2式中:vpm為巖體彈性縱波速度(km/s);vpr為巖石彈性縱波速度(km/s)。利用巖體完整性指數(shù)kv對(duì)該邊坡巖體質(zhì)量進(jìn)行分類處理,結(jié)合規(guī)范進(jìn)行巖體參數(shù)經(jīng)驗(yàn)值的確定,為巖體參數(shù)取值提供參考依據(jù)。聲波測試的依據(jù)利用聲波測試確定巖體完整性指數(shù),主要依據(jù)如下:(1)《巖土工程勘察規(guī)范》(gbt50021-2001)(2)《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》(gbt50266-99)(3)《水電水利工程巖石試驗(yàn)規(guī)程》(dl/t5368-2007)(4)《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(jtj064-98)(5)《水利水電工程邊坡工程地質(zhì)勘察技術(shù)規(guī)程》(dl/t5337-2006)(6)《巖土工程原位測試》徐超等著,同濟(jì)大學(xué)出版社,2005聲波測試對(duì)礦區(qū)內(nèi)15個(gè)補(bǔ)勘鉆孔進(jìn)行了勘察。聲波測試設(shè)備及技術(shù)分析方法聲波儀是用來測試聲波傳播速度以及頻譜的一種電子裝置,大都由接收機(jī)、聲波發(fā)射機(jī)和聲波換能器(聲波探頭)三大部分構(gòu)成,測試儀器為rsm-sy5(t)聲波檢測儀。礦區(qū)聲波測試調(diào)查,采用的是單孔測井換能器,是將發(fā)射用的圓柱式換能器和接收用的圓柱式換能器用隔音管組裝在一起的組合式換能器,做成了一發(fā)雙收換能器,在鉆孔中進(jìn)行巖體聲學(xué)測試。室內(nèi)巖石聲波測試結(jié)果通過對(duì)室內(nèi)加工規(guī)整的圓柱體試樣進(jìn)行室內(nèi)聲波測試,從而測定巖石本身的聲波縱波速度,礦區(qū)各組巖石進(jìn)行測試的結(jié)果如表1所示。表1室內(nèi)巖石聲波測試匯總野外現(xiàn)場巖體聲波測試分析野外聲波測試主要是針對(duì)板巖和碎裂巖化板巖,通過對(duì)上述15個(gè)鉆孔進(jìn)行聲波測試結(jié)果進(jìn)行匯總,取得其板巖、碎裂巖化板巖的聲波縱波波速均值分別為2713m/s和2864m/s,因碎裂巖無法取得其巖石聲波速度,因而未對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。結(jié)合表1室內(nèi)巖石聲波測試結(jié)果,從而計(jì)算得出,板巖巖體完整性指數(shù)為:kv1=(2713/4219)2=0.41碎裂巖化板巖巖體完整性指數(shù)為:kv2=(2864/3898)2=0.54。四、巖石強(qiáng)度點(diǎn)荷載試驗(yàn)及取樣,按現(xiàn)場實(shí)際鉆取的巖性,根據(jù)不同位置的鉆孔巖性,在現(xiàn)場進(jìn)行了巖石的點(diǎn)載荷試驗(yàn)及取樣;所述工程地質(zhì)巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)及沿途參數(shù)確定包括:一、室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)室制成標(biāo)準(zhǔn)試樣后,進(jìn)行高寒高海拔高陡的巖土物理力學(xué)參數(shù)的試驗(yàn);二、工程地質(zhì)巖體質(zhì)量評(píng)價(jià),巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)的基本方法為巖體分級(jí),巖體分級(jí)評(píng)價(jià)方法有:rqd值分級(jí)法、巖體基本質(zhì)量等級(jí)分類表格法、巖體基本質(zhì)量等級(jí)bq法、csmr邊坡巖體質(zhì)量分類法、節(jié)理巖體的csir分級(jí)法、q系統(tǒng)分級(jí)法、gsi分類法;rqd值分級(jí)法該方法由美國伊利諾依斯大學(xué)的迪爾(deere)于1967年提出,rqd值為巖芯中長度等于或大于10cm的巖芯累計(jì)長度與鉆進(jìn)總長度之比,即:rqd值反映了巖體被各種結(jié)構(gòu)面切割的程度。由于指標(biāo)意義明確,可在鉆探過程中附帶得到,又屬于定量指標(biāo),因而對(duì)于高寒高海拔高陡的總體設(shè)計(jì)以及巷道支護(hù)等的設(shè)計(jì)有較好的用途。該方法依據(jù)rqd值的判據(jù)將巖體劃分為五級(jí),如表2所示。表2rqd分級(jí)表指標(biāo)100~9090~7575~5050~2525~0分級(jí)iiiiiiivv描述很好好較好差很差rqd值也可通過在巖體體積節(jié)理數(shù)的大小確定,其關(guān)系為:rqd=115-3.5jv式中:jv為巖體體積節(jié)理數(shù)(條/m3),為所有節(jié)理于單位長度上節(jié)理數(shù)量的總和,且當(dāng)jv<4.5時(shí),rqd=100。根據(jù)2.9節(jié)所示:板巖rqd值為28.51~97.96%,平均65.21%;碎裂巖化板巖rqd值為2.44~85.42%,平均29.27%。對(duì)照表5.1知:板巖和碎裂巖化板巖巖石質(zhì)量指標(biāo)rqd分別為較好的和差的。板巖屬于較軟巖,碎裂巖化板巖屬于軟巖。巖體基本質(zhì)量等級(jí)分類表格法根據(jù)上章巖體聲波測試分析結(jié)果,結(jié)合巖體完整程度分類表3,判斷該礦區(qū)內(nèi)的板巖和碎裂板巖巖體的完整程度為較破碎。表3巖體完整程度分類完整程度完整較完整較破碎破碎極破碎完整性指標(biāo)>0.750.75~0.550.55~0.350.35~0.15<0.15根據(jù)下表4巖體基本質(zhì)量等級(jí)分類,結(jié)合表2.7所示的巖石堅(jiān)硬程度,確定板巖巖體基本質(zhì)量等級(jí)分類屬于iv;碎裂巖化板巖巖體基本質(zhì)量等級(jí)分類屬于v。表4巖體基本質(zhì)量等級(jí)分類巖體基本質(zhì)量等級(jí)bq法巖體基本質(zhì)量分級(jí)bq法為我國巖體質(zhì)量分級(jí)的國標(biāo),巖體基本質(zhì)量分級(jí)應(yīng)根據(jù)巖體基本質(zhì)量的定性特征和巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(bq)兩者相結(jié)合,按下表5確定。表5巖體基本質(zhì)量分級(jí)巖體基本質(zhì)量指標(biāo)(bq),根據(jù)分級(jí)因素的定量指標(biāo)rc的兆帕數(shù)值和kv,按照下式計(jì)算:bq=90+3rc+250kv式中:rc—巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度,mpa;kv—巖體完整性指數(shù)。應(yīng)遵守下列限制條件:當(dāng)rc>90kv+30時(shí),應(yīng)以rc=90kv+30和kv代入計(jì)算bq值。當(dāng)kv>0.04rc+0.4時(shí),應(yīng)以kv=0.04rc+0.4和rc代入計(jì)算bq值。根據(jù)對(duì)板巖與碎裂化板巖的聲波測試結(jié)果,板巖巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度rc1=15.09mpa,kv1=0.41,不滿足上述兩個(gè)限制條件,因而板巖巖體基本質(zhì)量指標(biāo)bq1=237.77;碎裂巖化板巖巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度rc2=8.044mpa,kv2=0.54,不滿足上述兩個(gè)限制條件,因而碎裂巖化板巖巖體基本質(zhì)量指標(biāo)bq2=249.123。故,對(duì)照表5,板巖和碎裂巖化板巖基本質(zhì)量級(jí)別均為v。csmr邊坡巖體質(zhì)量分類法csmr分類是巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分類,即根據(jù)邊坡的巖體質(zhì)量和影響邊坡的各種因素進(jìn)行綜合測評(píng),然后對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行分類,半定量地進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。csmr分類因素基本上分為兩部分:一部分是巖體基本質(zhì)量(rmr),由巖石強(qiáng)度、rqd、結(jié)構(gòu)面間距、結(jié)構(gòu)面條件及地下水等因素綜合確定;另一部分是各種邊坡影響因素的修正,包括邊坡高度系數(shù)(ξ)、結(jié)構(gòu)面方位系數(shù)(f1、f2、f3)、結(jié)構(gòu)面條件系數(shù)(λ)及邊坡開挖方法系數(shù)(f4)。采用積差評(píng)分模型,其表達(dá)式定為:csmr=ξ·rmr-λ·f1·f2·f3+f4坡高系數(shù)按式(5.5)計(jì)算:ξ=0.57+34.4/h式中:h為邊坡高度,m該高寒高海拔高陡擬開采邊坡坡高系數(shù)ξ=0.57+34.4/200=0.742。rmr值是對(duì)巖體的5個(gè)因素,即巖石的強(qiáng)度(單軸抗壓強(qiáng)度或點(diǎn)荷載強(qiáng)度)、rqd值、結(jié)構(gòu)面間距、結(jié)構(gòu)面特征、地下水狀況按權(quán)重給以評(píng)分,再對(duì)各因素的評(píng)分求和,得到總評(píng)分,總評(píng)分最高為100分,最低為0分,rmr取值見表6。表6rmr分類參數(shù)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表f1:反映結(jié)構(gòu)面傾向與邊坡傾向間關(guān)系的系數(shù);f2:與結(jié)構(gòu)面的傾角相關(guān)的系數(shù);f3:反映邊坡傾角與結(jié)構(gòu)面傾角關(guān)系的系數(shù)。f1、f2、f3取值見表7。表7結(jié)構(gòu)面方向修正結(jié)構(gòu)面條件系數(shù)λ,取值見表8。表8結(jié)構(gòu)面條件系數(shù)λ結(jié)構(gòu)面條件λ斷層、夾泥層1.0層面、貫穿裂隙0.8~0.9節(jié)理0.7開挖方法系數(shù)f4,取值見表9。表9邊坡開挖方法修正方法自然邊坡預(yù)裂爆破光面爆破常規(guī)爆破無控制爆破f4+5+10+80-8通過上述的邊坡巖體質(zhì)量評(píng)分和各項(xiàng)邊坡工程因素的修正后,求得的csmr總分,即可根據(jù)表10確定邊坡巖體類別,半定量地評(píng)價(jià)巖體質(zhì)量和穩(wěn)定性。表10根據(jù)csmr評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定性類別viviiiiiicsmr0~2021~4041~6061~8081~100巖體質(zhì)量很差差中等好很好穩(wěn)定性很不穩(wěn)定不穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定很穩(wěn)定根據(jù)該高寒高海拔高陡的巖土特性可計(jì)算該高寒高海拔高陡區(qū)域內(nèi)的rmr值如表11所示,相應(yīng)的csmr計(jì)算值如表12所示。由表可知:該礦區(qū)內(nèi)的板巖和碎裂巖化板巖巖體質(zhì)量等級(jí)為v級(jí)。表11高寒高海拔高陡巖體rmr值計(jì)算巖石強(qiáng)度rqd結(jié)構(gòu)面間距結(jié)構(gòu)面條件地下水條件總評(píng)分板巖3138131047碎裂巖化板巖188111038表12高寒高海拔高陡巖體csmr值計(jì)算節(jié)理巖體的csir分級(jí)法bieniawski(1976)采用主要從南非沉積巖中進(jìn)行地下工程開挖所得到的數(shù)據(jù)提出了他的分級(jí)法,稱為csir分級(jí)法,多年來該分級(jí)法經(jīng)過許多的實(shí)例驗(yàn)證和修改,本次分析采用bieniawski1989年的現(xiàn)在通用的版本。該方法采用完整的巖石強(qiáng)度、巖石質(zhì)量指標(biāo)(rqd)、節(jié)理間距、節(jié)理狀態(tài)和地下水條件等五個(gè)分級(jí)參數(shù)(表13)。分三步進(jìn)行:首先根據(jù)高寒高海拔高陡巖體的性質(zhì)參照bieniawski提供的確定各級(jí)判據(jù)的表格,獲得各單個(gè)參數(shù)的得分值,把單項(xiàng)得分值累加起來可得巖體的總分值,按總分值評(píng)價(jià)巖體屬于哪一級(jí)別,得分值越大表示巖體質(zhì)量越好;第二步是按裂隙產(chǎn)狀對(duì)不同工程的影響程度修正巖體的總分值;第三步可根據(jù)作者建議的巖體工程圍巖分類表來預(yù)測圍巖的自撐時(shí)間以及開挖性質(zhì)等,以此作為設(shè)計(jì)施工的依據(jù)。表13節(jié)理巖體的巖石力學(xué)分類(rmr)表(bieniawski1989)a.分類參數(shù)及其指標(biāo)(分?jǐn)?shù))b.節(jié)理方向的指標(biāo)修正c.根據(jù)總指標(biāo)確定巖體分級(jí)指標(biāo)100←8180←6160←4140←21<20分級(jí)iiiiiiivv描述很好巖石好巖石中等巖石差巖石很差巖石d.巖體分類的意義根據(jù)工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察時(shí)現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)的rqd值,由下式反算各巖性平均的節(jié)理間距(見表14):式中:為節(jié)理面的密度,是節(jié)理間距的倒數(shù);為閾值:常值,計(jì)算時(shí)可取另一較大閾值,計(jì)算結(jié)果取較小值。表14各巖性rqd值統(tǒng)計(jì)表根據(jù)高寒高海拔高陡露天邊坡的工程地質(zhì)特征及巖體的物理力學(xué)性質(zhì),對(duì)其邊坡巖體進(jìn)行了分類,分類結(jié)果如表15所示。經(jīng)csir分級(jí)法的分析,高寒高海拔高陡邊坡巖體的分類結(jié)果表明:自然或飽水狀態(tài)下,板巖、碎裂巖化板巖均為差巖體。表15高寒高海拔高陡邊坡巖體的rmr分類結(jié)果q系統(tǒng)分級(jí)法該方法為norwegian巖土工程研究所的n.barton等人提出的圍巖分類法。q是巖體質(zhì)量的簡稱,它是由rqd值、節(jié)理組數(shù)jn、節(jié)理面粗糙度jr、節(jié)理面蝕變程度ja、裂隙水影響因素jw以及地應(yīng)力影響因素srf等六項(xiàng)指標(biāo)組成,其表達(dá)式為:根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,巖體質(zhì)量與q之間的定量關(guān)系如表16所示。表16q值分類表根據(jù)對(duì)高寒高海拔高陡露天邊坡相關(guān)資料的綜合分析,選擇相適應(yīng)的參數(shù)代入計(jì)算q值的公式中,表17為高寒高海拔高陡邊坡巖體的相關(guān)參數(shù)及計(jì)算出的q值以及巖體質(zhì)量分類類級(jí)。從表知:自然狀態(tài)下,板巖、碎裂巖化板巖為差的巖體;飽和狀態(tài)下,板巖為差的巖體,碎裂巖化板巖為很差的巖體。表17高寒高海拔高陡邊坡巖體的q值gsi分類法gsi(geologicalstrengthindex)分類方法是目前對(duì)巖體力學(xué)參數(shù)確定較流行的方法,該方法已進(jìn)行了程序化的處理,該方法是根據(jù)野外工程地質(zhì)調(diào)查對(duì)工程巖體質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分,在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用hoek-brown準(zhǔn)則求解工程巖體強(qiáng)度的一種方法。gsi是hoek教授多年來與世界各地與之合作的地質(zhì)工程師進(jìn)行討論而發(fā)展起來的方法,該方法對(duì)不同的巖性其評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同,反映的巖性主要有:典型砂巖、粉砂巖、泥巖、泥質(zhì)頁巖、灰?guī)r、花崗巖、蛇綠巖、片麻巖、片巖、石膏及非均質(zhì)巖體(復(fù)理層)等,對(duì)圖表中每一部分的用詞及結(jié)構(gòu)與表面的組合對(duì)應(yīng)的權(quán)均進(jìn)行了反復(fù)推敲,以便反映真實(shí)的自然地質(zhì)條件。gsi的基本原理為:巖體強(qiáng)度指標(biāo)的評(píng)價(jià)中,最基本的參數(shù)是對(duì)單軸抗壓強(qiáng)度(σci)和與巖石摩擦特性有關(guān)的材料常數(shù)(mi)的評(píng)價(jià)或測量。hoek-brown體系的核心內(nèi)容就是如何把σci、mi的“實(shí)驗(yàn)值”降低至合理的現(xiàn)場值的評(píng)價(jià)或測量。其中,σci可以通過實(shí)驗(yàn)室獲得,而物性參數(shù)mi可以根據(jù)表確定。確定了σci、mi和評(píng)分以后,就可估算巖體的力學(xué)參數(shù),其理論計(jì)算方法為hoek-brown破壞準(zhǔn)則。巖體的gsi指標(biāo)的計(jì)算方法有以下三種:(1)換算法:巖體的gsi指標(biāo)與rmr指標(biāo)間的換算式為:式中:為bieniawski于1989年修正的rmr分類法指標(biāo),且將地下水參數(shù)的指標(biāo)設(shè)為15,不考慮節(jié)理方向的指標(biāo)修正的總和。式中的限制條件為:rmr89>23。(2)q'法:巖體的gsi指標(biāo)與q'的關(guān)系:式中:q'值是按q系統(tǒng)分類方法,其jw和srf都設(shè)為1后求得的。(3)圖表法:考慮巖體的地質(zhì)環(huán)境,hoek—brown提出了地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)gsi,該指標(biāo)與巖體的結(jié)構(gòu)特性、表面風(fēng)化程度及表面粗糙性等有關(guān),且對(duì)各類巖體的結(jié)構(gòu)與表面特征間的關(guān)系以圖的形式表示出。但gsi法確定巖體結(jié)構(gòu)的劃分時(shí),巖體結(jié)構(gòu)的描述缺乏定量化,即使在巖體結(jié)構(gòu)的一種形態(tài)描述中,由于缺乏定量化,難以細(xì)定巖體地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)gsi。為使巖體結(jié)構(gòu)的描述定量化,引入巖體參數(shù)jv(節(jié)理數(shù)/m3),與hoek-brown巖體結(jié)構(gòu)特征的對(duì)應(yīng)關(guān)系為:塊狀巖體結(jié)構(gòu)jv<3;非常塊狀巖體結(jié)構(gòu)jv=3~10;塊狀/褶曲巖體結(jié)構(gòu)jv=10~30;碎塊狀巖體結(jié)構(gòu)jv>30。據(jù)此,由節(jié)理化巖體的jv可細(xì)定節(jié)理化巖體的地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)gsi。補(bǔ)充之后的hoek-brown地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)gsi見表18。當(dāng)使用表18評(píng)價(jià)巖體的地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)gsi時(shí),可由巖體的結(jié)構(gòu)特征jv(jv也可由式rqd=115-3.3jv反求)和表面條件與表18的斜線相交,就可確定該巖體的地質(zhì)強(qiáng)度指標(biāo)gsi。三、試驗(yàn)參數(shù)的工程處理,通過費(fèi)辛柯法、格吉(georgi)法、經(jīng)驗(yàn)折減法、巖體內(nèi)摩擦角換算法、gsi方法來對(duì)巖石參數(shù)進(jìn)行計(jì)算;費(fèi)辛柯法該法除考慮不連續(xù)面密度(以不連續(xù)面間距表示)外,還考慮了巖體的破壞高度,多適用于煤田沉積巖層的軟堅(jiān)硬—較軟巖層,其計(jì)算巖體內(nèi)聚力的表達(dá)式為:式中:為巖體內(nèi)聚力(mpa);為巖石試塊試驗(yàn)的內(nèi)聚力(mpa);為巖石的特征系數(shù),由《采礦設(shè)計(jì)手冊》附表查得;為破壞巖體被切割的原巖尺寸,此處取節(jié)理間距(m,表14);為巖體破壞高度,邊坡分析中可視為邊坡破壞高度(m)。按費(fèi)辛柯法弱化后結(jié)果如表20所示。表20費(fèi)辛柯法計(jì)算結(jié)果(自然狀態(tài))格吉(georgi)法m.georgi對(duì)片麻巖、大理巖、輝長巖、角閃巖、二長斑巖、安山巖、玄武巖、流紋巖等十五種堅(jiān)硬的火成巖、變質(zhì)巖的巖石強(qiáng)度和巖體強(qiáng)度研究后,提出如下經(jīng)驗(yàn)公式:式中:為不連續(xù)面密度(表14:節(jié)理密度,條/m)。按gerogi法弱化后結(jié)果如表21所示。表21gerogi法計(jì)算結(jié)果(自然狀態(tài))經(jīng)驗(yàn)折減法該法是根據(jù)現(xiàn)場工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和巖石各種力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)的具體情況,將室內(nèi)試驗(yàn)所得除以某一數(shù)值降低若干倍后即出現(xiàn)相應(yīng)巖體的。本次對(duì)降低()、()、()倍后得出相應(yīng)的結(jié)果如表22所示。從表22可看出,值降低()倍后與前述兩種方法接近。表22經(jīng)驗(yàn)折減法計(jì)算結(jié)果(自然狀態(tài))巖體內(nèi)摩擦角換算法作為一種工程近似方法,按一定的折減系數(shù)換算巖體的內(nèi)摩擦角,所得結(jié)果如表23所示。表23巖體內(nèi)摩擦角換算結(jié)果(自然狀態(tài))gsi方法1)破壞準(zhǔn)則經(jīng)對(duì)含有結(jié)構(gòu)面的巖體破壞特性的分析,hoek-brown(1980)用試錯(cuò)法提出了節(jié)理巖體hoek-brown破壞準(zhǔn)則,又經(jīng)多次的修改(1985,2002)發(fā)展為節(jié)理巖體通用的hoek-brown破壞準(zhǔn)則:式中:和為分別為破壞時(shí)的最大和最小有效應(yīng)力;為原巖試樣的單軸抗壓強(qiáng)度;mb為hoek-brown常數(shù);a和s為常數(shù),取決于巖體的性質(zhì)。巖土工程中常用的mohr包絡(luò)線,經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析與曲線擬合,等效mohr包絡(luò)線方程為:式中:a和b為材料常數(shù);為法向有效應(yīng)力;為巖體的抗拉強(qiáng)度,可由下式確定:對(duì)巖塊(石),可簡化為:即巖石破壞時(shí)的主應(yīng)力關(guān)系由單軸抗壓強(qiáng)度和常數(shù)mi確定。又式(5.14)可重寫為:根據(jù)巖石的三軸試驗(yàn)結(jié)果,巖石的單軸抗壓強(qiáng)度、常數(shù)mi和相關(guān)系數(shù)r2值可由下式確定:式中:,;n為試樣的個(gè)數(shù)。巖體的特性參數(shù)可由下式確定:式中:d為取決于爆破與應(yīng)力釋放等開挖擾動(dòng)程度的弱化因子,其值為0~1,從無擾動(dòng)時(shí)到擾動(dòng)最大時(shí)。設(shè),可得巖體的單軸壓縮強(qiáng)度:2)變形模量em從70’s以來,許多的學(xué)者提出了一系列基于巖體分類指標(biāo)來確定巖體變形與強(qiáng)度的方法,如q法(bartonetal,1974)、rmr法(bieniawsi,1976、1989)、gsi法(hoeketal,1995、1997;bieniawski,1978;barton,1983;serafim&pereira,1983;trueman,1988)等等。隨著巖石力學(xué)的不斷發(fā)展,確定巖體變形模量的公式也不斷得到發(fā)展。2006年,hoekanddiederichs又對(duì)巖體變形模量的公式做了如下修正:(1)僅靠gsi和d值來求?。海?)通過完整巖石彈性模型來求取:當(dāng)沒有完整巖石彈性模量的試驗(yàn)值時(shí),可以通過以下經(jīng)驗(yàn)公式估值:其中:mr的值可以通過專用的表格查得。3、抗剪強(qiáng)度參數(shù)在巖土工程中經(jīng)常用到mohr-coulomb破壞準(zhǔn)則,其表達(dá)式為:而mohr-coulomb破壞準(zhǔn)則按最大與最小主應(yīng)力的線性關(guān)系可表示為:式中:k為和間線性關(guān)系的斜率,為巖體的抗壓強(qiáng)度,而巖體的內(nèi)摩擦角和粘結(jié)力由下式計(jì)算:通過一系列三軸試驗(yàn)值,巖體內(nèi)摩擦角和粘結(jié)力可由下式計(jì)算。參數(shù)a和b值計(jì)算如下:對(duì)法向應(yīng)力與切向應(yīng)力之間的關(guān)系形式為:式中:等效mohr包絡(luò)線,可寫為下式形式:式中:,和值,則按線性回歸可得a和b值:式中:t為在線性回歸中數(shù)據(jù)對(duì)的總數(shù)。以上巖體強(qiáng)度參數(shù)采用專門編制的軟件計(jì)算,其結(jié)果見表24。表24gsi法計(jì)算結(jié)果礫砂土物理力學(xué)參數(shù)的折減礫砂土物理力學(xué)參數(shù)按試驗(yàn)結(jié)果乘以0.7和0.8的系數(shù)進(jìn)行折減,結(jié)果如表25所示。表25礫砂土物理力學(xué)參數(shù)的拆減結(jié)果(自然狀態(tài))經(jīng)上述幾種弱化方法處理后,綜合考慮各巖組、的取值范圍如表26所示,飽水狀態(tài)參數(shù)對(duì)比如表27所示。表26各巖組、取值綜合對(duì)比(自然狀態(tài))表27各巖組飽水狀態(tài)參數(shù)對(duì)比備注:根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果,板巖軟化系數(shù),0.591;碎裂巖化板巖軟化系數(shù),0.411。高寒高海拔高陡邊坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)采用值通過對(duì)高寒高海拔高陡邊坡巖土體物理力學(xué)參數(shù)試驗(yàn)結(jié)果的上述工程處理,綜合選取的巖土體物理力學(xué)參數(shù)如表28所示(第四系飽水狀態(tài)參數(shù)按經(jīng)驗(yàn)系數(shù)折減)。表28高寒高海拔高陡邊坡巖土體力學(xué)參數(shù)備注:第四系飽水狀態(tài)粘結(jié)力取自然狀態(tài)的0.3~0.4,內(nèi)摩擦角取自然狀態(tài)的0.5~0.6,飽水容重參照《工程地質(zhì)手冊》經(jīng)驗(yàn)取值;碎裂巖力學(xué)參數(shù)介于碎裂巖化板巖與第四系之間,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。邊坡穩(wěn)定性分析a、影響因素的敏感性分析,影響邊坡穩(wěn)定性的因素有很多,根據(jù)高寒高海拔高陡的具體情況,分析考慮了以下5種因素:(a)邊坡高度(h);(b)粘結(jié)力(c);(c)內(nèi)摩擦角(φ);(d)邊坡角(α);(e)巖體容重(γ);按高寒高海拔高陡的賦存條件、采礦工藝、室內(nèi)巖石力學(xué)試驗(yàn)等,在理論和實(shí)踐分析的基礎(chǔ)上把5個(gè)影響因素的各水平值控制在適當(dāng)范圍內(nèi),試驗(yàn)中每個(gè)因素取5個(gè)水平;如表29,表1中有5個(gè)因素,每個(gè)因素5個(gè)水平值,可選用l25(55)表,試驗(yàn)方案及結(jié)分析表30所示。表29邊坡穩(wěn)定性計(jì)算試驗(yàn)因素方案表表30邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方案與結(jié)果分析表為克服這種偏差,在取值范圍內(nèi),部分影響因素采用隨機(jī)序列構(gòu)造試驗(yàn)的水平取值,邊坡安全系數(shù)的計(jì)算公式:通過以上公式得出影響高寒高海拔高陡邊坡穩(wěn)定性因素的主次為:邊坡角α>粘結(jié)力c>內(nèi)摩擦角φ>邊坡高度h>巖體容重γ,即邊坡角、粘結(jié)力、內(nèi)摩擦角對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響最為顯著,邊坡高度、巖體容重次之。邊坡高度取決于礦體的賦存條件及地形條件,因此,在一定的邊坡高度下,要慎取邊坡角和巖體參數(shù);各影響因素與邊坡安全系數(shù)間的關(guān)系曲線如圖1~5所示。從圖知:邊坡安全系數(shù)的大小與邊坡高度、邊坡角和巖體容重成負(fù)相關(guān)關(guān)系,安全系數(shù)隨邊坡高度、邊坡角和巖體容重的增加而降低;邊坡的安全系數(shù)與粘結(jié)力、內(nèi)摩擦角成正相關(guān)的關(guān)系,安全系數(shù)隨它們的增加而增加。圖1~5反映的是邊坡安全系數(shù)隨各影響因素變化的趨勢,可為高寒高海拔高陡邊坡設(shè)計(jì)提供依據(jù),做到有的放矢。圖1邊坡高度與邊坡安全系數(shù)關(guān)系圖圖2粘結(jié)力與邊坡安全系數(shù)關(guān)系圖圖3內(nèi)摩擦角與邊坡安全系數(shù)關(guān)系圖圖4邊坡角與邊坡安全系數(shù)關(guān)系圖圖5巖體容重與邊坡安全系數(shù)關(guān)系圖b、赤平投影定性分析,根據(jù)結(jié)構(gòu)面與坡面的組合關(guān)系,對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行初步的定性分析,即判斷邊坡的危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組合;根據(jù)高寒高海拔高陡邊坡分區(qū)結(jié)果,將高寒高海拔高陡邊坡分為a、b、c、d、e、f六個(gè)區(qū)域;根據(jù)鉆孔成像測試成果的統(tǒng)計(jì)分析,板巖和碎裂巖化板巖結(jié)構(gòu)面的優(yōu)勢產(chǎn)狀均為一組,將a、b、c、d、e、f六個(gè)區(qū)域邊坡面的產(chǎn)狀分別與板巖和碎裂巖化板巖結(jié)構(gòu)面的優(yōu)勢產(chǎn)狀作出相應(yīng)的赤平投影圖,以便得到不同工程地質(zhì)分區(qū)邊坡面與巖體結(jié)構(gòu)面的組合關(guān)系,分析不同巖體結(jié)構(gòu)面對(duì)各分區(qū)邊坡穩(wěn)定性的影響;分析結(jié)果如表31所示,從表得知:(1)e區(qū)邊坡中的板巖優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面走向與坡面走向夾角處于0~30°間,屬不穩(wěn)定邊坡;(2)f區(qū)邊坡中的板巖和碎裂巖化板巖優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面走向與坡面走向夾角均處于60~90°間,屬穩(wěn)定邊坡;(3)其它分區(qū)邊坡中的板巖和碎裂巖化板巖優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面走向與坡面走向夾角均處于30~60°間,屬基本穩(wěn)定邊坡。巖體結(jié)構(gòu)面與邊坡的組合僅是影響邊坡穩(wěn)定性的因素之一,非決定性因素。因此,上述分析結(jié)果僅反映巖體結(jié)構(gòu)面與邊坡的組合定性影響邊坡穩(wěn)定性的程度,并不能反映其它因素對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響,也不能作為邊坡穩(wěn)定性分析的最終結(jié)果。表31邊坡穩(wěn)定性的赤平投影分析結(jié)果c、邊坡破壞模式分析,邊坡穩(wěn)定性分析時(shí),判定邊坡破壞模式主要是考慮巖性、巖體結(jié)構(gòu)面類型、優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀和邊坡結(jié)構(gòu)參數(shù)等因素及其關(guān)系,對(duì)巖質(zhì)邊坡主要依據(jù)是巖體結(jié)構(gòu)與邊坡的組合關(guān)系,主要遵循以下原則:(1)根據(jù)已有的工程地質(zhì)水文地質(zhì)資料,盡量找出“確定面”或“特征面”,即為坡體內(nèi)不連續(xù)面或軟弱夾層、破碎帶、巖層控制面等相互連通、與邊坡臨空面構(gòu)成的形狀、位置、大小都已確定的潛在剪切面,這類潛在剪切面主要受控于工程地質(zhì)和力學(xué)特征,高寒高海拔高陡邊坡體中發(fā)育較破碎的碎裂巖化板巖和呈半松散狀的軟弱夾層碎裂巖,從巖體優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面赤平投影分析來看,主要可能存在的破壞模式為平面破壞:a、c、e三個(gè)工程地質(zhì)分區(qū)內(nèi),邊坡巖體優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面傾向于邊坡臨空面,優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面傾角與碎裂巖化板巖、碎裂巖巖層傾角大小相近,由于巖體優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面傾角較緩,且礦區(qū)褶皺構(gòu)造發(fā)育,邊坡整體雖不可能沿平面滑動(dòng),但是局部臺(tái)階可能會(huì)產(chǎn)生平面破壞;(2)按節(jié)理裂隙組數(shù)、產(chǎn)狀或巖體強(qiáng)度來考慮邊坡破壞模式,有下列條件之一者,均可判定為圓弧型破壞模式:①均勻松散介質(zhì)、沖積層、大型巖層破碎帶;②有三組或多組產(chǎn)狀各異的軟弱結(jié)構(gòu)面存在,且不與邊坡面同向;③強(qiáng)風(fēng)化碎裂結(jié)構(gòu)的巖體;④某些強(qiáng)度很低的巖石邊坡;巖質(zhì)邊坡潛滑面的形狀一般來說不會(huì)是很嚴(yán)格的圓弧形,經(jīng)驗(yàn)已表明:大量滑坡實(shí)測的滑動(dòng)面都可近似地表示為垂直裂隙加圓弧型,高寒高海拔高陡邊坡表層為第四系礫砂土層,下伏板巖、碎裂巖化板巖、碎裂巖,礦化帶賦存于礦化破碎蝕變構(gòu)造巖帶中,總體走向呈北西—南東向,傾向南西,礦體傾角30°~70°,作為礦體的頂?shù)装鍑鷰r的板巖、碎裂巖化板巖受該礦化破碎蝕變構(gòu)造巖帶的控制,故其優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀經(jīng)統(tǒng)一簡化為一組主控結(jié)構(gòu)面,但其結(jié)構(gòu)面的產(chǎn)狀分布較凌亂,反映巖體的結(jié)構(gòu)面組數(shù)應(yīng)較多,且兩種巖性均為差的巖體,強(qiáng)度值很低,碎裂巖呈半松散狀,較前兩種巖性強(qiáng)度值更低,因此,高寒高海拔高陡邊坡的滑動(dòng)模式可考慮為垂直裂隙加圓弧型;(3)采用先進(jìn)的數(shù)值模擬分析技術(shù),根據(jù)邊坡體內(nèi)最大剪應(yīng)變和剪切破壞區(qū)的發(fā)展?fàn)顩r與趨勢,來確定或驗(yàn)證邊坡體的滑動(dòng)模式,如在第九章的彈塑性有限元分析的結(jié)果知:高寒高海拔高陡邊坡的破壞模式可選為圓弧+順層型滑動(dòng);d、極限平衡與可靠性分析,其中極限平衡分析包括以下步驟:(1)分析剖面,根據(jù)邊坡工程地質(zhì)分區(qū)、補(bǔ)勘鉆孔及其它鉆孔的布置情況,對(duì)大場高寒高海拔高陡邊坡的剖面進(jìn)行極限平衡分析,分析剖面主要是依據(jù)高寒高海拔高陡境界終了圖、補(bǔ)勘鉆孔編錄成果,且在原有地質(zhì)剖面上切取而成,(2)坡體受力計(jì)算分析,極限平衡分析考慮三種受力情況:i:自重狀況;ii:自重+地震狀況;iii:自重+地下水穩(wěn)定滲流場狀況;根據(jù)礦區(qū)防治水建議,開挖一層截水溝攔截場外全部坡面逕流及凍結(jié)層上水,因此,受力狀況iii地下水位采用凍結(jié)層下水水位,影響半徑計(jì)算公式參照承壓—無壓大井法公式:,式中:r為影響半徑(m);s為水位降深,為凍結(jié)層下水最高水位至坡底的最大垂高(m);k為滲透系數(shù),取凍結(jié)層下水平均值0.003m/d;(3)邊坡穩(wěn)定性分析步驟與合理邊坡角的確定(a)采用極限平衡法分析方法進(jìn)行穩(wěn)定性分析計(jì)算,極限平衡法分析方法主要有:瑞典條分法(或fellenius法)、簡化bishop法、janbu簡化法和spencer法;因?yàn)楹喕痓ishop法分析精度高且計(jì)算速度快,最能反映邊坡穩(wěn)定性的實(shí)際狀態(tài),故此次將bishop法作為穩(wěn)定性分析計(jì)算的主要方法;(b)每個(gè)剖面先進(jìn)行三種受力情況及不同邊坡角的整體穩(wěn)定性分析,找到各工程地質(zhì)分區(qū)臨界穩(wěn)定狀態(tài)的最小邊坡角,分析采取一面坡的形式;(c)根據(jù)不同工程地質(zhì)分區(qū)各剖面的分析結(jié)果,確定各分區(qū)的合理邊坡角;(d)邊坡極限平衡分析結(jié)果分析結(jié)果如表32所示;根據(jù)分析結(jié)果,分別繪制各剖面在不同受力情況下安全系數(shù)與邊坡角的關(guān)系圖,分析結(jié)果圖以10-10′剖面為例,如圖6~24所示。從分析結(jié)果表、圖可知:表32各剖面整體穩(wěn)定性的安全系數(shù)計(jì)算結(jié)果a區(qū):b區(qū):c區(qū):d區(qū):e區(qū):f區(qū):圖61-1′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖73-3′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖85-5′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖92-2′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖104-4′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖117-7′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖1210-10′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖1312-12′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖1414-14′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖156-6′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖168-8′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖179-9′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖1811-11′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖1913-13′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖2015-15′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖2116-16′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖2218-18′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖2317-17′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖圖2419-19′剖面各受力情況下邊坡穩(wěn)定性與邊坡角關(guān)系圖(1)隨著邊坡角的增大,邊坡安全系數(shù)呈逐漸降低的趨勢;(2)地震作用使邊坡的安全系數(shù)較自重狀況下降低18.95~22.65%,地下水作用使邊坡的安全系數(shù)較自重狀況下降低13.20~25.42%,地震作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響程度較地下水大,只有當(dāng)邊坡巖體很破碎時(shí),地下水作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響程度才比地震作用更大;可靠性分析其基本原理為:產(chǎn)生[0,1]之間均勻分布抽樣的隨機(jī)數(shù),根據(jù)隨機(jī)變量的不同分布規(guī)律,通過變換、舍選等方法,在產(chǎn)生符合隨機(jī)變量概率分布的一組隨機(jī)數(shù),將其代入邊坡極限平衡分析狀態(tài)函數(shù)中,分別得到n個(gè)極限狀態(tài)函數(shù)的隨機(jī)數(shù),如果在這n個(gè)隨機(jī)數(shù)中有m個(gè)不同于1,則當(dāng)n足夠大時(shí),根據(jù)大數(shù)定理,此時(shí)的頻率已近似于概率,可得結(jié)構(gòu)的失效概率為:,從而可以求出z的均值和標(biāo)準(zhǔn)差,并計(jì)算可靠指標(biāo)及z的概率分布函數(shù),從邊坡安全系數(shù)定義出發(fā);邊坡的可靠性(r)可定義為:在估計(jì)影響邊坡穩(wěn)定性的參數(shù)的基礎(chǔ)上,計(jì)算其大于1的安全系數(shù)的概率,即為該邊坡可保持穩(wěn)定的可靠性概率,顯然邊坡失穩(wěn)或破壞概率為(1-r);邊坡巖體的安全系數(shù)是影響邊坡穩(wěn)定性各因素的函數(shù),為了確定邊坡安全系數(shù)的概率分布,就必須找出影響邊坡穩(wěn)定各因素的分布形式。高寒高海拔高陡邊坡可能的破壞模式已確定,由邊坡穩(wěn)定性影響因素敏感度的正交極差分析可知:對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響最為明顯的參數(shù)為和值,因此,高寒高海拔高陡不同邊坡角下邊坡穩(wěn)定性概率分析主要考慮表征巖體抗剪強(qiáng)度特征的和值的分布函數(shù);根據(jù)前人對(duì)抗剪強(qiáng)度參數(shù)的試驗(yàn)和研究結(jié)果,和值均近似服從正態(tài)分布,特別是值,其正態(tài)分布規(guī)律十分明顯,因此,只要求出和的數(shù)學(xué)期望和方差,就可確定其正態(tài)分布函數(shù),當(dāng)然,確定一個(gè)量的數(shù)學(xué)期望及方差亦需要一定數(shù)量的實(shí)測值,在實(shí)測值不足其統(tǒng)計(jì)數(shù)量有限的情況下,可取潛在滑動(dòng)面上各類巖體或結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度的加權(quán)平均值作為強(qiáng)度的數(shù)學(xué)期望值,即:式中:、分別為和的加權(quán)平均值;、分別為計(jì)算剖面各條塊滑面抗剪強(qiáng)度參數(shù);是各條塊巖體自重;是各條塊滑面長度;大量的計(jì)算分析表明,在一定下條件下,用巖體強(qiáng)度的加權(quán)平均值得出的安全系數(shù)與按各條塊不同巖性的強(qiáng)度值得出的安全系數(shù)是很相近的;和值的方差或?qū)崪y值中誤值和可由下式確定:式中:和分別是和實(shí)測值的變異系數(shù),在實(shí)測數(shù)據(jù)不足情況下,按試驗(yàn)規(guī)程,變異系數(shù)可取0.2;根據(jù)誤差理論,一量的觀測值的平均值加、減其三倍方差區(qū)間內(nèi),包括了此量實(shí)測值的99.5%以上,故取[,],[,]為和變量的分布區(qū)間;所述邊坡可靠性分析結(jié)果,根據(jù)和的分布區(qū)間,以極限平衡分析中各工程地質(zhì)分區(qū)穩(wěn)定性最差的六個(gè)剖面進(jìn)行邊坡可靠性分析:采用邊坡穩(wěn)定性分析軟件,按蒙特卡洛方法,循環(huán)次數(shù)為1000次,安全系數(shù)分為:(1)按安全系數(shù)最小原則,搜索出的確定性滑面的安全系數(shù);(2)因巖體力學(xué)參數(shù)的正態(tài)分布所造成的離散性,經(jīng)1000次循環(huán)分析后,求得的邊坡安全系數(shù)的平均值;依據(jù)破壞概率的大小可以將邊坡分為5種類型:破壞概率小于5%的邊坡評(píng)價(jià)為穩(wěn)定;破壞概率在5%~30%之間的邊坡評(píng)價(jià)為基本穩(wěn)定;破壞概率在30%~50%之間的邊坡評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性一般;破壞概率在50%~80%之間的邊坡評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性差;破壞概率大于80%的邊坡評(píng)價(jià)為穩(wěn)定性極差;根據(jù)表35~40的邊坡可靠性分析結(jié)果,可以得知:(1)按安全系數(shù)最小原則,搜索出的確定性滑面安全系數(shù)即為邊坡極限平衡分析時(shí)的簡化bishop法安全系數(shù)值;剖面安全系數(shù)平均值一般情況下比搜索出的確定性滑面安全系數(shù)值略高。(2)根據(jù)可靠性分析結(jié)果,邊坡穩(wěn)定性差時(shí)一般會(huì)產(chǎn)生滑坡;邊坡基本穩(wěn)定時(shí),控制好影響邊坡穩(wěn)定性的因素,邊坡一般可保持穩(wěn)定。因此,在選擇合理邊坡角時(shí),邊坡應(yīng)處于基本穩(wěn)定~穩(wěn)定。根據(jù)此原則,在三種受力情況下,各工程地質(zhì)分區(qū)采用如下邊坡角時(shí),可保證邊坡的穩(wěn)定:a區(qū),≤43°;b區(qū),≤46°;c區(qū),≤42°;d區(qū),≤45°;e區(qū),≤39°;f區(qū),≤38°。表353-3′線剖面邊坡的可靠性分析結(jié)果(a區(qū))表364-4′線剖面邊坡的可靠性分析結(jié)果(b區(qū))表3710-10′線剖面邊坡的可靠性分析結(jié)果(c區(qū))表389-9′線剖面邊坡的可靠性分析結(jié)果(d區(qū))表3918-18′線剖面邊坡的可靠性分析結(jié)果(e區(qū))表4019-19′線剖面邊坡的可靠性分析結(jié)果(f區(qū))e、邊坡臺(tái)階的平面破壞分析包括以下步驟:(1)傾角換算從赤平投影分析結(jié)果來看,邊坡巖體內(nèi)優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面的走向均與邊坡面的走向斜交,故在進(jìn)行邊坡平面破壞分析時(shí),需要將優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面的真傾角投影到邊坡面的傾向方向上,結(jié)構(gòu)面在坡面傾向方向上的傾角換算公式為:式中:、為結(jié)構(gòu)面的傾向和真傾角;為坡面傾向;為結(jié)構(gòu)面在坡面傾向方向上的傾角;結(jié)構(gòu)面傾角換算結(jié)果如表41所示:表41優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面傾角換算結(jié)果(2)邊坡平面破壞初步判斷根據(jù)邊坡穩(wěn)定性的極限平衡與可靠性分析結(jié)果,初步確定的a、c、e區(qū)穩(wěn)定的邊坡角為43°、42°、39°,故不管邊坡設(shè)計(jì)采用幾個(gè)臺(tái)階并段,并段臺(tái)階的邊坡角均大于1~6組優(yōu)勢結(jié)構(gòu)面換算后的傾角,依據(jù)破壞面傾角必須小于坡面傾角才能發(fā)生平面破壞的原理,初步可判斷高寒高海拔高陡a、c、e區(qū)邊坡臺(tái)階均可能會(huì)發(fā)生平面破壞;(3)邊坡平面破壞的分析以安全系數(shù)為指標(biāo)進(jìn)行邊坡平面破壞的定量分析,安全系數(shù)的計(jì)算采用極限平衡的原理,分兩種情況進(jìn)行計(jì)算:坡頂或坡面是否存在張裂縫:無張裂縫時(shí),安全系數(shù)計(jì)算公式為:有張裂縫時(shí),安全系數(shù)計(jì)算公式為:式中:為安全系數(shù);為邊坡高度;為邊坡角度;為破壞面傾角;為水平地震加速度;為巖體容重;為水的容重;為破壞面以上巖石楔形體的重量;為楔形體的底面積;為破壞面上由水壓力引起的浮托力;為水在拉裂縫中引起的水平力;為沿滑動(dòng)面的粘結(jié)力;為滑動(dòng)面的內(nèi)摩擦角;為錨固系統(tǒng)施加的作用力;為錨桿的傾角;平面破壞分析結(jié)果本次平面破壞分析主要考慮單個(gè)臺(tái)階和兩個(gè)臺(tái)階并段兩種情況,且單個(gè)臺(tái)階坡面角與兩個(gè)臺(tái)階并段后的坡面角相同,并考慮到坡頂有張裂縫存在。計(jì)算結(jié)果如表42~44所示:表42a區(qū)結(jié)構(gòu)面邊坡臺(tái)階平面破壞分析結(jié)果表43c區(qū)結(jié)構(gòu)面邊坡臺(tái)階平面破壞分析結(jié)果表44e區(qū)結(jié)構(gòu)面邊坡臺(tái)階平面破壞分析結(jié)果f、基于強(qiáng)度折減的二維有限元模擬分析,包括以下步驟:1、二維有限元分析的基礎(chǔ)(1)二維有限元的基本思路有限元是根據(jù)物理的近似,用網(wǎng)格將連續(xù)體劃分成有限數(shù)目的單元體,這些單元體之間在結(jié)點(diǎn)處互相鉸接,形成離散結(jié)構(gòu),用這些離散結(jié)構(gòu)來代替原來的連續(xù)體結(jié)構(gòu),在滿足相鄰單元間變形的相容條件、作用于單元上的力的平衡條件、各單元的位移與單元材料的力學(xué)性質(zhì)相對(duì)應(yīng)這三個(gè)條件的情況下,將荷載移置作用于離散結(jié)構(gòu)的結(jié)點(diǎn)上,成為結(jié)點(diǎn)荷載,其應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為:式中:為單元應(yīng)力;為彈性矩陣;為單元應(yīng)變。由虛位移原理和應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,可建立結(jié)點(diǎn)荷載與結(jié)點(diǎn)位移之間的關(guān)系,即用位移表示的結(jié)點(diǎn)平衡方程組:式中:為剛度矩陣;為結(jié)點(diǎn)位移列陣;為結(jié)點(diǎn)荷載列陣;為單元彈性矩陣;為單元應(yīng)變矩陣;解方程組可得到位移場,進(jìn)而可推出應(yīng)變和應(yīng)力的分布,這就是有限元的基本思路,它實(shí)際上是微分方程的一種數(shù)值解法;(2)彈塑性屈服準(zhǔn)則根據(jù)高寒高海拔高陡邊坡巖石的特征,采用摩爾—庫侖屈服準(zhǔn)則,其表達(dá)式如下:式中:為內(nèi)摩擦角;為粘結(jié)力;,,(3)彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系介質(zhì)整體的彈塑性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為:式中為彈塑性矩陣;為硬化系數(shù),對(duì)于理想彈塑性分析,=0;為屈服函數(shù)對(duì)應(yīng)力分量的偏導(dǎo)數(shù)向量,可表示為:式中:為有效應(yīng)力,且;根據(jù)高寒高海拔高陡邊坡的工程地質(zhì)特征、邊坡穩(wěn)定性的極限平衡與可靠性分析結(jié)果,選取具有典型意義的能反映邊坡穩(wěn)定性的10-10′、18-18′和19-19′三個(gè)剖面作為分析剖面(邊坡角分別為42°、39°和38°),并分別建立了m1、m2和m3三個(gè)有限元分析模型,進(jìn)行平面應(yīng)變分析,主要分析極限平衡與可靠性分析結(jié)果中穩(wěn)定的最陡邊坡在自重應(yīng)力場作用下的穩(wěn)定性狀況。模型邊界條件為:坡面為自由面,邊坡兩側(cè)端面水平方向固定,底部垂直方向固定,原巖應(yīng)力場為自重應(yīng)力場。采用最大拉應(yīng)力判據(jù),結(jié)合mohr-coulumb屈服準(zhǔn)則來確定邊坡開挖后的應(yīng)力、位移、可能出現(xiàn)的拉剪破壞范圍等,以此來分析高寒高海拔高陡邊坡的穩(wěn)定性狀況。分析程序采用加拿大巖土工程分析軟件phase2,是專用于地下或地表邊坡工程開挖中的應(yīng)力和位移的2d有限元分析軟件,可用于包括脆弱巖石的復(fù)雜隧道支護(hù)問題、地下發(fā)電站洞室開挖與支護(hù)、采礦開采與充填、邊坡開挖模擬等問題的分析。在進(jìn)行分析時(shí)的載荷按程序自動(dòng)分級(jí)施加,解方程時(shí)用gaussian消除法求解,最大重復(fù)次數(shù)為500次,累計(jì)誤差為0.001。有限元模擬計(jì)算結(jié)果及分析1、m1(10-10′剖面)模型分析結(jié)果(1)應(yīng)力分析邊坡巖體的應(yīng)力大小隨深度的增加而增大,越接近坡面主應(yīng)力值越小,其方向從坡體深部的垂直方向,逐漸轉(zhuǎn)為淺部的順坡方向,且在坡體的下部受開采臺(tái)階的影響,其應(yīng)力的擾動(dòng)狀態(tài)較大。(2)位移分析m1模型開挖坡體的位移主要是向采坑臨空面移動(dòng),位移較大處為邊坡中下部的碎裂巖中,最大值為0.144m。(3)塑性破壞區(qū)分析m1模型坡體的塑性破壞區(qū)主要為拉應(yīng)力和剪切破壞區(qū)。拉應(yīng)力破壞區(qū)主要分布在坡頂?shù)牡谒南瞪喜?、下伏板巖的頂部和中上部坡面附近,破壞區(qū)最大深度從坡頂向下延伸約40m,垂直坡面向邊坡體內(nèi)延伸約10m;剪切破壞區(qū)主要分布在第四系下伏板巖的上部及坡底,破壞區(qū)最大深度板巖上部向下延伸約87m,坡底最大延伸長度約25m。(4)安全系數(shù)強(qiáng)度折減法計(jì)算的安全系數(shù)為f=1.42,與極限平衡的分析結(jié)果(f=1.381)相近,顯示的滑面位置基本相同,符合一般規(guī)律,結(jié)果可靠。(5)滑坡機(jī)理分析m1模型強(qiáng)度折減法計(jì)算,從強(qiáng)度折減系數(shù)f取值為1.0、1.37、1.4、1.42、1.43、1.44、1.48和1.75的情況下計(jì)算出邊坡內(nèi)最大剪應(yīng)變和剪切破壞區(qū)的發(fā)展趨勢來看,初始階段坡底存在剪切破壞區(qū),隨著折減系數(shù)的增大(1.37~1.44),邊坡中下部的碎裂巖中產(chǎn)生剪切破壞并逐步向破體內(nèi)延伸,剪切破壞區(qū)發(fā)展至坡頂后邊坡產(chǎn)生局部的滑坡?;嫘螤钌喜繛榻鼒A弧型,下部沿碎裂巖與板巖的接觸面順層滑出,滑動(dòng)模式為“圓弧+順層型滑動(dòng)”。當(dāng)折減系數(shù)增大至1.48~1.75時(shí),坡底破壞區(qū)向上發(fā)展,與坡體中上部破壞區(qū)貫通后邊坡產(chǎn)生整體破壞?;嫘螤钌喜繛榻鼒A弧型,下部沿碎裂巖化板巖與板巖的接觸面順層滑出,滑動(dòng)模式為“圓弧+順層型滑動(dòng)”。2、m2(18-18′剖面)模型分析結(jié)果(1)應(yīng)力分析邊坡巖體的應(yīng)力大小隨深度的增加而增大,越接近坡面主應(yīng)力值越小,其方向從坡體深部的垂直方向,逐漸轉(zhuǎn)為淺部的順坡方向,且在坡體的下部受開采臺(tái)階的影響,其應(yīng)力的擾動(dòng)狀態(tài)較大。(2)位移分析m2模型開挖坡體的位移主要是向采坑臨空面移動(dòng),位移較大處為邊坡中下部的碎裂巖和碎裂巖化板巖中,最大值為0.096m。(3)塑性破壞區(qū)分析m2模型坡體的破壞區(qū)主要為拉應(yīng)力和剪切破壞區(qū)。拉應(yīng)力破壞區(qū)主要分布在坡頂?shù)牡谒南岛拖路鍘r中,邊坡中上部坡面附近及坡頂碎裂巖頂部有小范圍拉應(yīng)力破壞區(qū)存在,破壞區(qū)最大深度從坡頂向下延伸約18m,垂直坡面向邊坡體內(nèi)延伸約9m;剪切破壞區(qū)主要分布在第四系下伏板巖、碎裂巖上部、坡體中部板巖和坡底,不連續(xù),破壞區(qū)最大深度從第四系下伏板巖向下延伸約74m,坡底最大延伸長度約25m。(4)安全系數(shù)強(qiáng)度折減法計(jì)算的安全系數(shù)為f=1.48,與極限平衡的分析結(jié)果(f=1.416)相近,顯示的滑面位置基本相同,符合一般規(guī)律,結(jié)果可靠。(5)滑坡機(jī)理分析模型強(qiáng)度折減法計(jì)算從強(qiáng)度折減系數(shù)f取值為1.0、1.37、1.4、1.48、1.49、1.5、1.52和1.75的情況下計(jì)算出邊坡內(nèi)最大剪應(yīng)變和剪切破壞區(qū)的發(fā)展趨勢來看,初始階段坡底存在剪切破壞區(qū),隨著折減系數(shù)的增大(1.37~1.75),坡底剪切破壞區(qū)在碎裂巖中沿碎裂巖與碎裂巖化板巖的接觸面向坡體內(nèi)發(fā)展,然后破壞區(qū)沿碎裂巖化板巖與板巖的接觸面向上發(fā)展至坡頂,此時(shí)邊坡發(fā)生整體破壞?;嫘螤钌喜繛榻鼒A弧型,下部沿接觸面順層滑出,滑動(dòng)模式為“圓弧+順層型滑動(dòng)”。3、m3(19-19′剖面)模型分析結(jié)果(1)應(yīng)力分析邊坡巖體的應(yīng)力大小隨深度的增加而增大,越接近坡面主應(yīng)力值越小,其方向從坡體深部的垂直方向,逐漸轉(zhuǎn)為淺部的順坡方向,且在坡體的下部受開采臺(tái)階的影響,其應(yīng)力的擾動(dòng)狀態(tài)較大。(2)位移分析m3模型開挖坡體的位移主要是向采坑臨空面移動(dòng),位移較大處為邊坡中部的碎裂巖中,最大值為0.101m。(3)塑性破壞區(qū)分析m3模型坡體的破壞區(qū)主要為拉應(yīng)力和剪切破壞區(qū)。拉應(yīng)力破壞區(qū)主要分布在坡頂?shù)牡谒南当韺樱s7m)和第四系下伏碎裂巖化板巖的表層(約10m);剪切破壞區(qū)主要分布在第四系下伏碎裂巖化板巖、板巖和坡底,破壞區(qū)最大深度從第四系下伏碎裂巖化板巖向下延伸約60m,坡底最大延伸長度約19m。(4)安全系數(shù)強(qiáng)度折減法計(jì)算的安全系數(shù)為f=1.60,與極限平衡的分析結(jié)果(f=1.426)相近,顯示的滑面位置基本相同,符合一般規(guī)律,結(jié)果可靠。(5)滑坡機(jī)理分析m3模型強(qiáng)度折減法計(jì)算,從強(qiáng)度折減系數(shù)f取值為1.0、1.37、1.56、1.60、1.61、1.62、1.65和1.75的情況下計(jì)算出邊坡內(nèi)最大剪應(yīng)變和剪切破壞區(qū)的發(fā)展趨勢來看,初始階段坡底存在剪切破壞區(qū),隨著折減系數(shù)的增大(1.37~1.75),坡底剪切破壞區(qū)向坡體內(nèi)發(fā)展,當(dāng)破壞區(qū)向上并發(fā)展至坡頂時(shí),邊坡發(fā)生整體破壞?;嫘螤顬榻鼒A弧型,滑動(dòng)模式為“圓弧型滑動(dòng)”。2、強(qiáng)度折減法基本原理強(qiáng)度折減系數(shù)法的基本原理是將邊坡強(qiáng)度參數(shù):粘結(jié)力和摩擦角的值同時(shí)除以一個(gè)折減系數(shù),得到一組新的值,然后作為新的資料參數(shù)輸入,再進(jìn)行試算,當(dāng)計(jì)算不收斂時(shí),對(duì)應(yīng)的值被稱作坡體的最小穩(wěn)定安全系數(shù),此時(shí)邊坡達(dá)到極限狀態(tài),發(fā)生剪切破壞,同時(shí)可得到邊坡的破壞滑動(dòng)面,表達(dá)式如下:,3、二維彈塑性有限元分析(1)巖體力學(xué)參數(shù)根據(jù)高寒高海拔高陡高寒高海拔高陡邊坡巖體的分布特點(diǎn),考慮四種巖性即板巖、碎裂巖化板巖、碎裂巖和第四系;(2)計(jì)算模型與分析軟件根據(jù)高寒高海拔高陡邊坡的工程地質(zhì)特征、邊坡穩(wěn)定性的極限平衡與可靠性分析結(jié)果,選取具有典型意義的能反映邊坡穩(wěn)定性的剖面作為分析剖面,其邊坡角分別為42°、39°和38°,并分別建立了三個(gè)有限元分析模型,進(jìn)行平面應(yīng)變分析,主要分析極限平衡與可靠性分析結(jié)果中穩(wěn)定的最陡邊坡在自重應(yīng)力場作用下的穩(wěn)定性狀況;模型邊界條件為:坡面為自由面,邊坡兩側(cè)端面水平方向固定,底部垂直方向固定,原巖應(yīng)力場為自重應(yīng)力場。采用最大拉應(yīng)力判據(jù),結(jié)合mohr-coulumb屈服準(zhǔn)則來確定邊坡開挖后的應(yīng)力、位移、可能出現(xiàn)的拉剪破壞范圍,以此來分析高寒高海拔高陡邊坡的穩(wěn)定性狀況;g、邊坡凍融影響分析,包括以下步驟:1、凍融邊坡滑動(dòng)模式分析凍土劃分為以流動(dòng)、滑動(dòng)和崩塌為主的土體運(yùn)動(dòng)三類,后演變有蠕變型斜坡、以及兼有滑動(dòng)和坍塌兩種變形的滑塌型斜坡失穩(wěn)現(xiàn)象,其發(fā)育按地貌可以劃分為冰緣碎屑的流動(dòng)、滑動(dòng)及普通凍土區(qū)的熱融滑塌,而凍土斜坡失穩(wěn)可以分為正凍土滑坡和正融土滑坡兩種類型,正融土滑坡包括融凍泥流、熱融滑塌兩種類型;正凍土滑坡包括蠕變強(qiáng)滑坡和崩塌型滑坡兩種類型;熱融滑塌是多年凍土區(qū)特有的邊坡失穩(wěn)形式,滑動(dòng)規(guī)模和速度遠(yuǎn)比一般滑坡小,但在多年凍土地區(qū)普遍存在。凍融的反復(fù)作用,將影響寒區(qū)邊坡的穩(wěn)定性。(見表45)。表45寒區(qū)邊坡水文類型在正凍滑坡中,凍結(jié)滯水型滑坡是寒區(qū)邊坡滑坡的獨(dú)特的類型,正融滑坡也分為兩種類型:融凍泥流和熱融滑塌,而對(duì)于凍融滑坡,則主要由巖質(zhì)邊坡的崩塌及石屑的滑動(dòng)造成;這是由于巖體長期的凍融損傷、強(qiáng)度劣化的結(jié)果,影響交通和采礦工程的安全。表層崩塌的破壞模式是巖質(zhì)邊坡長期凍融作用的主要表現(xiàn)形式。而對(duì)于土質(zhì)邊坡,在融化的過程中,土體的含水量增大,強(qiáng)度降低;夏季的降雨量集中,凍融作用使得上部土體由于水分遷移而含水量增大,滲透性增大。多種因素的綜合作用,降低了寒區(qū)土質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性。對(duì)于巖石邊坡在凍融循環(huán)下的破壞,主要是因?yàn)榈匦?、地質(zhì)等內(nèi)在因素和降雨、熱變形以及凍融作用等外在因素相互作用的結(jié)果。劉泉聲等研究了巖石凍融破壞機(jī)理,認(rèn)為巖石基本凍融破壞模式為:片落模式和裂紋模式。一般在嚴(yán)寒的冬天巖石崩塌事故是比較少的,原因是在低溫下巖石強(qiáng)度比常溫情況要高,同時(shí)低溫情況下地下水及地表水的活動(dòng)都受到限制。進(jìn)入融化期,積雪和凍結(jié)巖石發(fā)生融化,巖石崩塌容易發(fā)生。這些地區(qū)巖石邊坡主要表現(xiàn)為表層破壞。對(duì)于高含水量、含大量軟弱結(jié)構(gòu)面的巖體,這種作用表現(xiàn)很明顯。當(dāng)然,也有較大規(guī)模的滑坡,這主要是由于巖石邊坡表層凍結(jié)造成地下水位上升,裂隙面上水壓力增加,從而誘發(fā)邊坡破壞。進(jìn)入融化期,積雪和凍結(jié)巖體發(fā)生融化,巖石崩塌容易發(fā)生,這些地區(qū)巖石邊坡主要表現(xiàn)為表層破壞。長期反復(fù)的凍結(jié)融解作用使得邊坡穩(wěn)定性降低,產(chǎn)生崩塌。寒區(qū)凍巖土邊坡和普通邊坡不同,凍巖土土體參數(shù)都是溫度的函數(shù),它是隨著環(huán)境溫度的變化時(shí)刻改變的。寒區(qū)邊坡穩(wěn)定性受多種因素的影響,主要可分為內(nèi)部因素和外部因素。內(nèi)部因素包括:組成邊坡的巖土體類型及性質(zhì)、邊坡形態(tài)、地下水等;外部因素包括:氣候條件、坡體植被、人類工程活動(dòng)等。寒區(qū)凍土邊坡的穩(wěn)定性分析不僅包括傳統(tǒng)的分析方法,近年來隨著計(jì)算機(jī)水平的快速發(fā)展,邊坡失穩(wěn)的數(shù)值計(jì)算方法也悄然興起并逐步得到蓬勃發(fā)展,主要是將溫度場、滲流場與巖土體應(yīng)力場進(jìn)行耦合分析,同時(shí)也利用有限元強(qiáng)度折減法對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行分析。2、高寒高海拔高陡凍融邊坡的滑動(dòng)模式(1)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境及凍土情況根據(jù)對(duì)高寒高海拔高陡賦存環(huán)境條件的工程地質(zhì)勘測,礦區(qū)內(nèi)巖性分布比較單一,第四系覆蓋層厚度5.65~20.65m,基巖主要以粉砂質(zhì)板巖及泥質(zhì)板巖為主,占90%以上,局部發(fā)育砂巖、碎裂巖化砂巖,高寒高海拔高陡礦化帶賦存于礦化破碎蝕變構(gòu)造巖帶中,總體走向呈北西—南東向,傾向南西,礦體傾角30°~70°不等,呈舒緩波狀形態(tài),礦體圍巖巖性為變砂巖、粉砂質(zhì)板巖、碎裂巖化粉砂質(zhì)板巖、砂巖;礦區(qū)凍土層廣泛分布,按其年內(nèi)及年際間的變化特點(diǎn),分為季節(jié)性凍土及中緯度高海拔型多年凍土,季節(jié)性凍土的厚度,據(jù)淺井揭露,第四系松散堆積物凍結(jié)深度為2.70m,丘陵山區(qū)略有增厚,可達(dá)3.10m,且隨季節(jié)而變化,多年凍土的上限為多年凍土區(qū)季節(jié)性融化層的最大深度,據(jù)鉆孔多年凍土觀測裝置成果:礦區(qū)多年凍土層底板埋深為20.85m,厚度為17.75m;礦區(qū)南側(cè)有大場溝通過,地下水主要補(bǔ)給水源為大氣降水,以多年凍土為穩(wěn)定隔水層,凍結(jié)層水廣布,按地下水含水介質(zhì)、賦存條件將礦區(qū)地下水劃分為松散巖類凍結(jié)層水和基巖類凍結(jié)層水兩大類型,其中松散巖類凍結(jié)層水又分為松散巖類凍結(jié)層上水及松散巖類凍結(jié)層下水,基巖類凍結(jié)層水又分為基巖類凍結(jié)層上水及基巖類凍結(jié)層下水;(2)第四系或季節(jié)性凍土、永凍層邊坡的滑坡破壞模式分析根據(jù)高寒高海拔高陡的地質(zhì)環(huán)境條件,在高寒高海拔高陡開采過程中,對(duì)于邊坡頂部的第四系或季節(jié)性凍土、永凍層邊坡而言,當(dāng)溫度降至土體的凍結(jié)溫度以下時(shí),邊坡表層土體將首先發(fā)生凍結(jié),在凍土與非凍土之間形成一個(gè)平緩的、時(shí)刻變化的凍結(jié)鋒面,包括永凍層在內(nèi)處于冰凍狀態(tài);從對(duì)礫砂土的土體凍脹與融沉特性以及土體在凍結(jié)條件下的三軸抗壓強(qiáng)度及凍結(jié)條件下的c、φ值試驗(yàn)結(jié)果來看:高寒高海拔高陡的土體屬弱凍脹性土、屬弱融沉土;土體強(qiáng)度隨凍結(jié)溫度的降低,其c、φ值有所提高,說明凍土邊坡在封凍期內(nèi),隨溫度的降低,邊坡的穩(wěn)定性是處于越來越穩(wěn)定的狀態(tài),可不考慮該邊坡在封凍期的穩(wěn)定性;然而隨暖季的到來,季節(jié)性凍土層從地表開始融化,直至融化層達(dá)到最大深度,在融凍期內(nèi),高含冰量的表層凍土隨著外界氣溫的升高而進(jìn)入融化期,開始發(fā)生融化,融化后的土體抗剪強(qiáng)度很低,而融化土體下部的凍結(jié)層或永凍層為一個(gè)近似的不透水層,上部融解的水分不能夠下滲,造成上部土體含水量處于飽和狀態(tài),在凍結(jié)層與融化土體的凍融交界面處,水分沿交接面流動(dòng),嚴(yán)重時(shí)土體變成流動(dòng)狀態(tài),在條件成熟時(shí)邊坡土體就會(huì)沿凍融交界面發(fā)生坍塌,最終形成融凍泥流和熱融滑塌等災(zāi)害,凍融滑塌較易發(fā)生在邊坡的淺層且破壞性較小,分析時(shí)可看成是長度與深度之比為無限大的淺層滑坡,這些破壞形式都是由于下臥永凍層冰熱穩(wěn)定性得不到保障,凍土上限下降,凍土融化,改變季節(jié)融化層土體水分條件,土體飽水,進(jìn)而導(dǎo)致土體力學(xué)性能急劇下降,使斜坡失穩(wěn);對(duì)高寒高海拔高陡在暖節(jié)的這種災(zāi)害是應(yīng)加以注意的,除對(duì)邊坡頂部的第四系土體易發(fā)生熱融滑塌外,其下的永凍層應(yīng)受熱融化,將原本的永凍層穩(wěn)定隔水層邊界破壞,使得以其上的凍結(jié)層上水下滲入邊坡內(nèi),加速該部分邊坡的破壞;因此,對(duì)該部分邊坡應(yīng)采用必要的疏干排水措施以及凍融效應(yīng)隔阻措施,如在邊坡外圍30m以外設(shè)截水溝,減少地下水向高寒高海拔高陡坑的排泄;邊坡體上設(shè)排水孔及排水溝,疏干坡體內(nèi)地下水;在開挖后的坡體上覆蓋30~50cm的廢石或加混凝土擋墻,隔阻溫度對(duì)邊坡產(chǎn)生的熱融破壞;(3)巖質(zhì)邊坡凍融循環(huán)作用下破壞模式分析在凍融作用下巖質(zhì)邊坡破壞模式的分析,其破壞模式主要是凍融滑塌,以崩塌為主,深度在2~3m以內(nèi),首先從對(duì)邊坡體溫度場的分析出發(fā),分析在不同季節(jié)或溫度下,邊坡體內(nèi)形成的凍結(jié)厚度,再根據(jù)因凍結(jié)層力學(xué)參數(shù)的變化,采用常規(guī)極限平衡方法或數(shù)值耦合方法來分析評(píng)價(jià)巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性,為指導(dǎo)邊坡的設(shè)計(jì)、施工以及邊坡防護(hù)提供參考;3、融化和凍結(jié)過程邊坡穩(wěn)定性研究(1)溫度場的概念在熱傳導(dǎo)的過程中,物體內(nèi)各點(diǎn)的溫度隨著各點(diǎn)的位置和時(shí)間而變化,因而溫度t是位置坐標(biāo)和時(shí)間t的函數(shù):t=t(x,y,z,t)在任一瞬時(shí),所有各點(diǎn)的溫度值的總體,稱為溫度場;一個(gè)溫度場,如果它的溫度隨著時(shí)間而變,就稱之為非穩(wěn)定溫度場或非定常溫度場;如果它的溫度不隨時(shí)間而變,就稱為穩(wěn)定溫度場或定常溫度場,如果溫度場隨著三個(gè)位置坐標(biāo)而變化,它就稱為空間溫度場或三維溫度場;(2)熱傳導(dǎo)微分方程熱傳導(dǎo)的基本定律是:熱流密度與溫度梯度成正比而方向相反,也就是:其中的比例常數(shù)元為導(dǎo)熱系數(shù)。熱傳導(dǎo)微分方程的建立,是以熱量平衡原理為依據(jù)的,即在任意一段時(shí)間內(nèi),物體的任一微小部分所積蓄的熱量(即溫度升高所需要的熱量),等于傳入該微小部分的熱量加上內(nèi)部熱源所提供的熱量。取一微小六面體dxdydz,假定該六面體的溫度在dt時(shí)間內(nèi)由t升高到。溫度由于升高了,它所積蓄的熱量是,其中是物體的密度。c是比熱容。在同一時(shí)間dt內(nèi),由六面體左面?zhèn)鱭xdydzdt,由右面?zhèn)鞒龅臒崃繛椤R虼藗魅氲膬魺崃?,即。同理,由其它兩個(gè)面?zhèn)魅氲膬魺崃糠謩e為和。這樣傳入該六面體的凈熱量總共是:若該六面體的內(nèi)部有熱源,其強(qiáng)度為w,則該熱源在時(shí)間dt內(nèi)所提供的熱量為wdxdydzdt。于是我們由熱量平衡原理可以得到:;4、邊坡凍融影響的極限平衡分析(1)分析剖面選擇有代表性的三個(gè)剖面,即:c區(qū),10-10′剖面;e區(qū),18-18′剖面;f區(qū),19-19′剖面。(2)凍融后巖土體粘結(jié)力取自然狀態(tài)的33.8~40.5%(計(jì)算時(shí)取1/3),內(nèi)摩擦角取自然狀態(tài)的0.5~0.6(計(jì)算時(shí)取0.5);凍融層厚度取3m。(3)分析僅考慮邊坡在自重狀況下的整體穩(wěn)定性,即受力i。(4)分析結(jié)果如表46所示,分析結(jié)果圖以10-10′剖面為例。從分析結(jié)果表可知:凍融后邊坡整體安全系數(shù)較凍融前下降5.65~13.73‰,凍融對(duì)邊坡整體穩(wěn)定性有一定的影響。表46凍融前后邊坡安全系數(shù)對(duì)比(5)計(jì)算參數(shù)溫度場計(jì)算所需的參數(shù)主要為密度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、線性膨脹系數(shù),一般土的線性熱膨脹系數(shù)約為1.5×10-5/℃,基巖的線性膨脹系數(shù)約為1.0×10-5/℃;所述防治對(duì)策包括:一、監(jiān)控技術(shù)措施研究,監(jiān)測的具體內(nèi)容包括:(1)邊坡巖土表面及地下變形的二維或三維位移、傾斜變化的監(jiān)測;(2)應(yīng)力、應(yīng)變、地聲等特征參數(shù)的監(jiān)測;(3)地震、降水量、氣溫、地表水和地下水動(dòng)態(tài)和水質(zhì)變化以及水溫、孔隙水壓力等環(huán)境因素和爆破、灌溉滲水等人類活動(dòng)的監(jiān)測;監(jiān)測方法包括:宏觀地質(zhì)觀測法、簡易觀測法、設(shè)站觀測法、儀器儀表觀測法、自動(dòng)遙測法、聲發(fā)射/微震監(jiān)測,所述設(shè)站觀測法包括:大地測量法、全球定位系統(tǒng)(gps)測量法、近景攝影測量法,儀器儀表觀測法包括:械式傳動(dòng)儀表觀測法、電子儀表觀測法;(1)宏觀地質(zhì)觀測法宏觀地質(zhì)觀測法就是利用常規(guī)地質(zhì)調(diào)查方法對(duì)崩塌、滑坡等宏觀變形跡象及其發(fā)展趨勢進(jìn)行調(diào)查、觀測,以達(dá)到科學(xué)預(yù)報(bào)的目的。宏觀地質(zhì)觀測法以地裂縫、地面鼓脹、沉降、坍塌、建筑物變形特征及地下水變異、動(dòng)物異常等現(xiàn)象為主要觀測對(duì)象。這種方法不僅適用于各種類型斜坡地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測,而且監(jiān)測內(nèi)容豐富,獲取的前兆信息直觀且可信度高。結(jié)合儀器監(jiān)測資料進(jìn)行綜合分析,可初步判定滑坡體所處的變形階段及中短期變形趨勢,作為臨崩、臨滑的宏觀地質(zhì)預(yù)報(bào)判據(jù)。此方法即簡易經(jīng)濟(jì),又便于掌握和普及推廣,適合群測群防。宏觀地質(zhì)法可提供崩塌、滑坡預(yù)報(bào)的可靠信息。即使已采用先進(jìn)的觀測儀器和自動(dòng)遙測技術(shù),該方法也是不可缺少的。(2)簡易觀測法簡易觀測法是在斜坡變形體及建筑物裂縫處設(shè)置騎縫式簡易觀測標(biāo)志,使用長度量具直接測量裂縫變化與時(shí)間關(guān)系的一種簡易觀測方法。主要方法及監(jiān)測內(nèi)容有:1)在崩滑體裂縫處設(shè)騎縫式簡易觀測樁,監(jiān)測裂縫兩側(cè)巖土體相對(duì)位移的變化。2)在建筑物裂縫上設(shè)簡易玻璃條、水泥砂漿片或貼紙片。3)在巖石裂縫面上用紅油漆畫線用標(biāo)記。4)在陡壁軟弱夾層出露處設(shè)簡易觀測樁等,定期測量裂縫長度,寬度和深度變化及裂隙延伸的方向等。該方法監(jiān)測內(nèi)容比較單一,觀測精度相對(duì)較低,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,但是操作簡易,直觀性強(qiáng),觀測數(shù)據(jù)可靠,適合于交通不便、經(jīng)濟(jì)困難的山區(qū)普及推廣應(yīng)用。即使在有精密儀器觀測的條件下,進(jìn)行一些簡易觀測也是必要的,以便將結(jié)果相互檢驗(yàn)核對(duì)。(3)設(shè)站觀測法設(shè)站觀測法是在斜坡地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查與勘探的基礎(chǔ)上,在可能造成嚴(yán)重災(zāi)害的邊坡危巖、滑坡變形區(qū)設(shè)立線狀或網(wǎng)狀分布的變形觀測站點(diǎn),同時(shí)在變形區(qū)影響范圍以外的穩(wěn)定地區(qū)設(shè)置固定觀測站,利用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、測距儀、攝影儀及全站型電子速測儀、gps接收機(jī)等定期監(jiān)測變形區(qū)內(nèi)網(wǎng)點(diǎn)的三維位移變化。設(shè)站觀測是一種行之有效的臨測方法。1)大地測量法用來進(jìn)行大地測量的方法很多,其突出的優(yōu)點(diǎn)就是能夠精確地測定斜坡變形破壞的范圍和絕對(duì)位移量,同時(shí)測量量程不受限制,可以觀測到斜坡變形破壞的全過程,掌握斜坡整體不同階段的變形狀態(tài),為評(píng)價(jià)斜坡的穩(wěn)定性提供可靠依據(jù)。大地測量法技術(shù)成熟、精確度高、監(jiān)控面廣、資料可靠,設(shè)站觀測靈活。它在斜面坡監(jiān)測中占有主導(dǎo)地位,但有時(shí)也受到地形通視條件的限制和氣象條件的影響,外業(yè)量大,周期較長。2)全球定位系統(tǒng)(gps)測量法gps的基本原理是用gps衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號(hào)進(jìn)行空間后方交會(huì)測量,確定地面待測點(diǎn)的三維坐標(biāo)。gps用于斜坡變形監(jiān)測的優(yōu)點(diǎn)是選點(diǎn)限制?。挥^測不受天氣狀況影響,可進(jìn)行全天候觀測;觀測點(diǎn)的三維坐標(biāo)可以同時(shí)測定,對(duì)運(yùn)動(dòng)的觀測點(diǎn)還能精確測出它的速度;觀測精度比較高。此方法特別適合地形條件復(fù)雜、建筑物密集、通視條件差的滑坡的三維位移監(jiān)測,缺點(diǎn)是監(jiān)測的位移精度偏低。3)近景攝影測量法把近景攝影儀安置在兩個(gè)不同位置的固定測點(diǎn),同時(shí)對(duì)滑坡區(qū)觀測點(diǎn)攝影構(gòu)成立體相片,利用立體坐標(biāo)儀量測相片上各觀測點(diǎn)的三維坐標(biāo)并隨時(shí)進(jìn)行比較,可獲得斜坡巖土體的變形位移資料。在精度方面,近景攝影測量法可以滿足崩滑體處于速度、劇變階段的監(jiān)測要求,即適合于危巖臨空陡壁裂縫變化或滑坡地表位移量變化速度較大時(shí)的監(jiān)測。但這種方法受地形條件限制大、內(nèi)業(yè)工作繁雜、專業(yè)化程度較高,故在崩塌、滑坡的位移監(jiān)測中并未廣泛應(yīng)用。(4)儀器儀表觀測法儀器儀表觀測法主要有測縫法、測斜法、重錘法、沉降觀測法、電感電阻位移法、電橋測量法、應(yīng)力應(yīng)變測量法、地聲法、聲波法等,該法主要用以監(jiān)測危巖體滑坡的變形位移、應(yīng)力應(yīng)變、地聲變化等。用精密儀器儀表可對(duì)變形斜坡進(jìn)行地表及深部的位移、傾斜、裂縫變化及地聲、應(yīng)力應(yīng)變等物理參數(shù)與環(huán)境影響因素進(jìn)行監(jiān)測。按所采用的儀表可分為:(i)機(jī)械式傳動(dòng)儀表觀測法(簡稱機(jī)測法)和(ii)電子儀表觀測法(簡稱電測法)兩類。其共性是監(jiān)測的內(nèi)容豐富、精度高、靈敏度高、測程可調(diào)、儀器便于攜帶。1)機(jī)械式傳動(dòng)儀表觀測法機(jī)測法是在邊坡變形部位埋設(shè)測座,采用有百分表、千分表、游標(biāo)刻度、水準(zhǔn)氣泡、齒輪傳動(dòng)裝置的儀表在實(shí)地直接觀測的一種方法。它的觀測結(jié)果直觀、可靠,適用于斜坡變形的中、長期監(jiān)測。2)電子儀表觀測法電測法是將電子元件制作的傳感器(探頭)埋設(shè)于邊坡變形部位,利用電子儀表接受傳感器的信號(hào)來進(jìn)行觀測。其技術(shù)比較先進(jìn),監(jiān)測內(nèi)容比機(jī)測法豐富,儀表靈敏度高,易于遙測,適用于斜坡變形的短期或中期監(jiān)測。(5)自動(dòng)遙測法自動(dòng)遙測法系統(tǒng)可進(jìn)行遠(yuǎn)距離無線傳輸觀測,它自動(dòng)化程度高,可全天候連續(xù)觀測,省時(shí)、省力、安全,是今后滑坡監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展方向。但自動(dòng)遙測法也存在著某些缺陷,如傳感器質(zhì)量不過關(guān)、儀器的長期穩(wěn)定性差、運(yùn)行中故障率較高等,遇有惡劣的環(huán)境條件(如雨、風(fēng)、地下水侵蝕、銹蝕、雷電干擾、瞬時(shí)高壓),遙測數(shù)據(jù)時(shí)有中斷。(6)聲發(fā)射/微震監(jiān)測聲發(fā)射、微震監(jiān)測技術(shù)是高寒高海拔高陡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測中較先進(jìn)的一種監(jiān)測方法,近年來在國外高寒高海拔高陡應(yīng)用中發(fā)展較快。早在上世紀(jì)六十年代末期,聲發(fā)射技術(shù)就已成功地應(yīng)用于露天高寒高海拔高陡邊坡的巖體穩(wěn)定性監(jiān)測中,并且已證明是一種非常有用的監(jiān)測工具。對(duì)于一個(gè)具體的危巖或滑坡,應(yīng)針對(duì)其地形地貌、變形機(jī)理及地質(zhì)環(huán)境等特征,選擇理想的監(jiān)測方案或多種方法的有機(jī)結(jié)合,做到既經(jīng)濟(jì)安全,又實(shí)用可靠。邊坡加固高寒高海拔高陡滑坡加固的目的是在開采期限內(nèi)安全、經(jīng)濟(jì)地采出設(shè)計(jì)境界內(nèi)的礦石,加固設(shè)計(jì)應(yīng)安全可靠,且經(jīng)濟(jì)合理。根據(jù)不同的工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件、巖性、滑坡模式與規(guī)模、邊坡服務(wù)年限等,應(yīng)采取不同的加固措施。一般金屬非金屬高寒高海拔高陡露天邊坡加固方法可分為四大類:削坡、壓坡腳、增大或保持邊坡巖體強(qiáng)度和人工建造支擋物。邊坡加固的本質(zhì)在于提高滑體抗滑力,少數(shù)方法(如削坡減重)可以減小下滑力。而排水既可提高抗滑力,又能減少水壓力。各種方法及其作用和適用條件見表47。表47露天邊坡滑坡加固方法控制爆破地震作用產(chǎn)生很大地震附加力,使邊坡承受的慣性力發(fā)生改變,引起邊坡形態(tài)、產(chǎn)出狀態(tài)及水文地質(zhì)條件等發(fā)生改變。據(jù)研究:采場爆破會(huì)使邊坡的安全系數(shù)降低10%甚至更多,是造成邊坡破壞的最主要的觸發(fā)因素之一。因此,建議高寒高海拔高陡在臨近邊坡形成處采取如預(yù)裂爆破等控制爆破技術(shù)措施,以減小其對(duì)邊坡穩(wěn)定性的不利影響。邊坡日常安全管理制度(1)地質(zhì)工作的管理在采場開采過程中,充分利用已揭露的邊坡巖體,進(jìn)行邊坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)的調(diào)查、分析、研究,及時(shí)掌握邊坡工程地質(zhì)水文地質(zhì)的變化情況,并對(duì)下部開采的邊坡地質(zhì)情況進(jìn)行預(yù)測,以指導(dǎo)生產(chǎn),同時(shí)為防治不穩(wěn)定邊坡滑體及時(shí)提供地質(zhì)信息。(2)監(jiān)測工作的管理監(jiān)測工作包括地下水位、爆破和邊坡位移監(jiān)測。通過水位觀測,收集地下水位、水壓、水流量,及時(shí)掌握地下水和邊坡位移的動(dòng)態(tài),總結(jié)地下水位和邊坡位移的變化規(guī)律,準(zhǔn)確判斷邊坡的狀態(tài),預(yù)測預(yù)報(bào)邊坡的穩(wěn)定性,為邊坡維護(hù)和安全生產(chǎn)服務(wù);通過爆破對(duì)邊坡影響的監(jiān)測,實(shí)時(shí)調(diào)整邊坡爆破參數(shù)。監(jiān)測管理工作應(yīng)設(shè)置專人負(fù)責(zé),配置相應(yīng)的儀器,規(guī)定測試規(guī)則、時(shí)間、測試分析、成果管理方式、獎(jiǎng)懲制度等。(3)采礦工作中的邊坡日常管理采礦日常管理包括采礦工藝管理的各個(gè)環(huán)節(jié)。采礦中的日常生產(chǎn)管理,制定管理制度,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,在生產(chǎn)部門設(shè)置專人管理,做到有人監(jiān)管,管理到位。1)采礦工藝管理:生產(chǎn)部門應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的采礦方法、采礦順序、采礦量進(jìn)行采礦,不能隨意更改設(shè)計(jì),不得超挖、欠挖,嚴(yán)禁采用不合理的采掘工藝甚至濫采濫挖破壞巖體的自身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,破壞邊坡巖體,影響整個(gè)采場的安全生產(chǎn);當(dāng)巖體發(fā)生變化時(shí),應(yīng)根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,與技術(shù)部門一起討論,及時(shí)調(diào)整采礦工藝。2)爆破管理:生產(chǎn)部門應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的爆破工藝、參數(shù)和允許爆破藥量進(jìn)行生產(chǎn),并根據(jù)爆破監(jiān)測的結(jié)果,及時(shí)調(diào)整爆破參數(shù)。對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較大的爆破應(yīng)采取相應(yīng)的措施,如靠幫爆破時(shí)應(yīng)該采用預(yù)裂爆破、緩沖爆破、多段微差爆破等控制爆破技術(shù),協(xié)調(diào)靠幫爆破與生產(chǎn)爆破時(shí)間和空間上的關(guān)系,盡量降低爆破對(duì)邊坡的影響,保證采場作業(yè)的安全。3)邊坡的維護(hù)管理:在高寒高海拔高陡服務(wù)年限內(nèi),生產(chǎn)形成邊坡后,邊坡的維護(hù)是保證邊坡穩(wěn)定不可或缺的工作,邊坡維護(hù)包括日常維護(hù)和特殊維護(hù)。日常維護(hù)主要是定時(shí)對(duì)整個(gè)采場邊坡進(jìn)行巡視,發(fā)現(xiàn)浮石、危石和潛在的滑體及時(shí)處理,保證坡面的基本平整及整個(gè)邊坡的安全。對(duì)于有可能產(chǎn)生落石、滾石的位置,除了要經(jīng)常察看,及時(shí)處理外,在危險(xiǎn)地段應(yīng)設(shè)置落石攔截設(shè)施,避免落石危及高寒高海拔高陡生產(chǎn)安全。對(duì)截、排水溝進(jìn)行日常維護(hù)、清淤,及時(shí)修復(fù)破壞的水溝,確保水溝完好暢通。坡面覆蓋破損的地方應(yīng)及時(shí)修補(bǔ),以防擴(kuò)大,危及總體邊坡穩(wěn)定。特殊維護(hù)工作是指一般維護(hù)不能解決,需實(shí)施大型工程的維護(hù)。如當(dāng)?shù)叵滤贿^高時(shí),需增加排滲工程,坡面有明顯出水點(diǎn)的地方需增加排水措施;采場出現(xiàn)滑坡或潛在滑坡時(shí),應(yīng)采取加固、削坡、壓坡等技術(shù)進(jìn)行治理,保證整個(gè)邊坡的安全使用。邊坡的維護(hù)工作需要專門的施工隊(duì)伍,建議高寒高海拔高陡設(shè)置獨(dú)立機(jī)構(gòu)或在基建隊(duì)伍中設(shè)置專門的管理部門。監(jiān)測點(diǎn)保護(hù)措施①每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)埋設(shè)完成后,應(yīng)立即檢查埋設(shè)質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)整改;②確認(rèn)埋好后,埋設(shè)人員應(yīng)及時(shí)填寫埋設(shè)記錄,并準(zhǔn)確測量初始數(shù)據(jù)存檔,作為施工時(shí)監(jiān)測的參考;項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)進(jìn)行實(shí)地驗(yàn)收,并在埋設(shè)記錄上簽字確認(rèn);③所有預(yù)埋監(jiān)測點(diǎn)的實(shí)地位置應(yīng)做精確記錄,露出地坪的應(yīng)做出醒目標(biāo)志,并設(shè)保護(hù)裝置;④加強(qiáng)與現(xiàn)場施工單位的聯(lián)系,作好雙方的配合工作;⑤詳細(xì)了解施工動(dòng)態(tài),預(yù)先作好測斜管等預(yù)埋件的保護(hù);監(jiān)測的目的主要包括:(1)保證施工安全。通過及時(shí)、準(zhǔn)確的現(xiàn)場監(jiān)測結(jié)果判斷邊坡結(jié)構(gòu)變形情況,并及時(shí)反饋,提前預(yù)防,保證采礦施工安全。(2)預(yù)判采礦引起的邊坡變形趨勢。根據(jù)變形的發(fā)展趨勢,及時(shí)提供預(yù)警信息;決定是否采取有效措施,并為確定經(jīng)濟(jì)合理的保護(hù)措施提供依據(jù)。無線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)(1)自動(dòng)化測量避免了人為誤差,提高了測量的精度,也避免了人工測量在危險(xiǎn)處的安全隱患。(2)每個(gè)監(jiān)測點(diǎn)配置一套微型無線發(fā)射系統(tǒng),點(diǎn)與點(diǎn)之間無線連接,既省去安裝成本,也更適應(yīng)于高寒高海拔高陡環(huán)境,不會(huì)導(dǎo)致因?yàn)榫€破壞而影響正常監(jiān)測工作。(3)長期監(jiān)測中能省去大量的人員費(fèi)用。(4)保證數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性,為消除隱患提供及時(shí)的科學(xué)依據(jù)。監(jiān)測內(nèi)容采礦施工期對(duì)邊坡進(jìn)行的跟蹤監(jiān)測內(nèi)容包括:①坡頂水平位移監(jiān)測;②部分臺(tái)階水平位移監(jiān)測;③坡頂豎向位移(沉降)監(jiān)測;④部分臺(tái)階豎向位移監(jiān)測。監(jiān)測工程應(yīng)投入的設(shè)備主要有:①數(shù)字式測斜儀;②數(shù)字式位移計(jì);③自動(dòng)化采集系統(tǒng);④電源系統(tǒng);⑤儀器保護(hù)設(shè)備。監(jiān)測點(diǎn)測量方法(1)水平及豎向位移監(jiān)測點(diǎn)安裝水平位移安裝方法:在準(zhǔn)備好的測點(diǎn)上,按附件安裝尺寸分別鉆四個(gè)孔徑為8~10mm的孔,利用膨脹螺絲把測斜儀固定在測點(diǎn)上。豎向位移安裝方法:在準(zhǔn)備好的測點(diǎn)上,按附件安裝尺寸分別鉆二個(gè)孔徑為8~10mm的孔,利用膨脹螺絲把位移計(jì)的上端部分固定在測點(diǎn)上,在位移計(jì)的正下方至本層臺(tái)階以下(10cm)鉆孔,然后裝上位移計(jì)的延長桿至鉆孔位置,用水泥把延長桿最下頭固定在鉆孔里,安裝過程中應(yīng)注意保持位移計(jì)本體與延長桿方向上的一致性。水平及豎向位移監(jiān)測點(diǎn)的儀器采用定點(diǎn)成熟的技術(shù)產(chǎn)品,大場金礦邊坡具體監(jiān)測數(shù)量與位置要根據(jù)高寒高海拔高陡的實(shí)際情況進(jìn)行針對(duì)性的設(shè)計(jì)。監(jiān)測數(shù)據(jù)處理及分析①數(shù)據(jù)采集:依據(jù)監(jiān)測方案與有關(guān)的規(guī)范要求,在現(xiàn)場對(duì)監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行觀測與記錄,并將采集的數(shù)據(jù)錄入或傳輸至計(jì)算機(jī);②數(shù)據(jù)整理:每次觀測后應(yīng)立即對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校核和整理,包括原始觀測值的檢驗(yàn)、物理量的計(jì)算、填表制圖,異常值的剔除、初步分析和整編等,并將檢驗(yàn)過的數(shù)據(jù)保存至數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng);每次現(xiàn)場監(jiān)測工作完成后,必須及時(shí)進(jìn)行外業(yè)觀測成果檢查,經(jīng)平差計(jì)算處理后,計(jì)算各監(jiān)測點(diǎn)的水平位移或豎向位移,計(jì)算各監(jiān)測點(diǎn)當(dāng)期內(nèi)的沉降量、位移量,填寫相應(yīng)監(jiān)測成果表,并將成果上報(bào);實(shí)行信息化管理,設(shè)專人分別負(fù)責(zé)監(jiān)控量測及數(shù)據(jù)處理。如果監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)時(shí)間-傾斜量變化曲線出現(xiàn)異常,必須分析可能原因,并復(fù)測,將信息及時(shí)反饋給參建各單位,以采取必要的措施,確保施工安全;③數(shù)據(jù)分析:采用比較法、作圖法和數(shù)學(xué)、物理模型,分析各監(jiān)測物理量值大小、變化規(guī)律、發(fā)展趨勢,以便對(duì)邊坡的安全狀態(tài)和應(yīng)采取的措施進(jìn)行評(píng)估決策;坡體三維位移監(jiān)測(1)監(jiān)測點(diǎn)及測線布置首先圈定主要的監(jiān)測范圍;估計(jì)主要滑動(dòng)方向,按滑動(dòng)方向及范圍確定測線;選取典型斷面,布置測線;再按測線布置相應(yīng)監(jiān)測點(diǎn);(2)監(jiān)測網(wǎng)形成考慮平面及空間的展布,各個(gè)測線按一定規(guī)律形成監(jiān)測網(wǎng);監(jiān)測網(wǎng)的形成可能是一次也可能分階段形成;監(jiān)測網(wǎng)的形成不但在平面,更重要的是體現(xiàn)在空間上的展布,可分別在高寒高海拔高陡各水平的臺(tái)階上實(shí)施;(3)局部加深加密測點(diǎn)在可能形成的滑動(dòng)區(qū)、重點(diǎn)監(jiān)測部位和可疑點(diǎn),應(yīng)視情況加深加密測點(diǎn);(4)基準(zhǔn)點(diǎn)選取選取距離合適(網(wǎng)形較好),地勢較高、視野開闊、地質(zhì)條件良好的地方,布設(shè)兩個(gè)監(jiān)測基準(zhǔn)點(diǎn),基準(zhǔn)點(diǎn)附近應(yīng)沒有遮擋、視野開闊,以保證gps信號(hào)的良好接受,應(yīng)盡量避免將基準(zhǔn)點(diǎn)選在附近有高反射面的地點(diǎn)以減少多路徑效應(yīng)的影響,同時(shí)避免將基準(zhǔn)點(diǎn)選在大功率無線發(fā)射臺(tái)附近;采用gprs通訊方式監(jiān)測站建立以后,還需要把監(jiān)測站天線采集到的三維數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到上級(jí)監(jiān)控中心,發(fā)送方式選擇無線傳送的時(shí)候,就需要一個(gè)gprs發(fā)送器,安裝在數(shù)據(jù)采集器內(nèi),通過接口與gps接收機(jī)連接,就構(gòu)成了完整的“無線監(jiān)測站”;防治措施1、滾石災(zāi)害的防護(hù)包括:(1)每隔一定高度設(shè)置碎落臺(tái);(2)采取合理的防護(hù)措施;2、大場溝改道截流等邊坡的防排水措施高寒高海拔高陡邊坡的工程地質(zhì)水文地質(zhì)條件,應(yīng)采取如下邊坡的防排水措施,盡量減少或避免地表水、地下水對(duì)邊坡的穩(wěn)定產(chǎn)生不利影響:(1)對(duì)影響采坑的地表水,進(jìn)行改道截流,大場溝流經(jīng)1號(hào)境界西南側(cè),影響采區(qū)邊坡的穩(wěn)定性,對(duì)河流進(jìn)行改道,新河道與露天境界距離不小于30m;需加強(qiáng)長期觀測,防止地表水對(duì)礦坑產(chǎn)生影響;(2)對(duì)境界外坡面逕流和凍結(jié)層上水,應(yīng)采取修筑截水溝的方式進(jìn)行攔截,必要時(shí)可在坡頂采用排水管集中排放等方式疏干;(3)對(duì)開采境界內(nèi)大氣降水、凍結(jié)層下水,隨著露天坑的逐漸延深,可采用移動(dòng)式水泵集中排放;(4)高寒高海拔高陡建設(shè)投產(chǎn)后,須進(jìn)行地表水、地下水與氣象動(dòng)態(tài)長期觀測,了解高寒高海拔高陡進(jìn)程中地下水活動(dòng)規(guī)律,加強(qiáng)礦坑充水因素分析研究;(5)須加強(qiáng)邊坡日常的防排水巡查工作,發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)處理;3、邊坡加固及邊坡安全管理制度的建立包括(1)邊坡加固高寒高海拔高陡邊坡臺(tái)階存在平面破壞的可能,碎裂巖化板巖及碎裂巖較破碎,巖體強(qiáng)度低,再加上一些斷層破碎帶穿插于邊坡體內(nèi),從邊坡穩(wěn)定性的二維有限元分析結(jié)果可知,邊坡很容易在碎裂巖化板巖及碎裂巖中產(chǎn)生順層滑動(dòng),因此,在邊坡體局部存在碎裂巖的極易誘發(fā)滑坡的危險(xiǎn)區(qū),應(yīng)采取錨桿或預(yù)應(yīng)力錨索等必要的邊坡加固措施;(2)凍融阻隔①控制邊坡體內(nèi)水的入滲與地下水:切斷水入滲的通道,達(dá)到消除凍融循環(huán)影響的目的;②對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域采用凍融效應(yīng)阻隔:結(jié)合邊坡巡查、工程地質(zhì)調(diào)查分析,對(duì)潛在危險(xiǎn)區(qū)域采用凍融效應(yīng)阻隔,一是在冬歇期前合適時(shí)間,噴射混凝土覆蓋不穩(wěn)定體表面,在積雪與不穩(wěn)定體之間形成保護(hù)層,達(dá)到減少積雪融水滲入節(jié)理裂隙的目的,從而阻隔凍融效應(yīng)的發(fā)生;二是可采用在邊坡體的坡面上,覆蓋30-50cm的籠裝廢石,起一定的隔阻溫度變化緩解邊坡凍融的作用;二、合理邊坡角的確定,有利于邊坡穩(wěn)定的因素有:(1)以往的地質(zhì)探勘工作網(wǎng)度密,形式多樣,資料較詳實(shí);(2)通過邊坡的工程地質(zhì)水文地質(zhì)補(bǔ)充勘察,對(duì)邊坡巖性的分布、巖體節(jié)理裂隙發(fā)育的程度及水文地質(zhì)條件等有了更深刻的了解;(3)邊坡巖性較單一,降雨量少;(4)邊坡垂深不大;(5)礦區(qū)服務(wù)年限短。不利于邊坡穩(wěn)定的因素有:(1)邊坡巖體強(qiáng)度低,各巖組巖層厚度變化較大;(2)邊坡體中較破碎的碎裂巖化板巖和呈半松散狀的軟弱夾層碎裂巖發(fā)育且厚度較大,有誘發(fā)滑坡的可能;(3)a、c、e三個(gè)工程地質(zhì)分區(qū)局部臺(tái)階有產(chǎn)生平面破壞的可能;(4)礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有幾條位置及性質(zhì)不明的斷層;(5)礦區(qū)屬地震烈度viii度區(qū),地震對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響很大;(6)凍融作用對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響。以上內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,依據(jù)本發(fā)明的思想,在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處,本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。當(dāng)前第1頁12
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