云南腾冲滇滩铁矿复杂岩体结构边坡稳定性研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:CBHHOLY
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露天采矿工程形成了许多高、陡边坡,严重威胁着人类生命财产安全及矿山生产的正常运行。在与大自然不断协调的过程中,边坡稳定性问题的研究取得了显著的成就,边坡稳定性研究的方法也越来越成熟。然而岩体参数是边坡稳定性问题研究的基础,直接影响边坡稳定性的计算结果。目前,虽然岩体参数的获取方法多样,但对于不同类型边坡的岩体参数获取方法适宜性的研究甚少。在边坡稳定性研究时,选取岩体参数获取方法的随意性,导致结果存在较大差异。本文以滇西腾冲滇滩铁矿复杂岩体结构边坡稳定性为研究对象,通过资料收集、野外地质填图与节理裂隙调查,查明了研究区地质情况、工程地质问题。同时对研究区进行了钻孔编录、现场孔内直接剪切试验、点荷载试验及样品室内试验,在此基础上,利用岩体质量分级及参数反演,得到研究区边坡岩体及断层碎裂带的物理力学参数。运用钻孔资料、边坡结构面特征及赤平投影综合确定研究区潜在滑动面(带),并建立符合实际的滑坡与边坡地质模型,通过对模型的模拟情况对比参数取值方法的可靠性。选取了研究区的三条典型剖面,利用不同的极限平衡方法对研究区边坡进行稳定性验算,将验算结果与模拟结果进行比较,得到更加适用的计算方法。基于上述研究内容,得到的认识如下:1、通过野外实际测量获取了大量的裂隙数据,结合裂隙等密度图得到优势裂隙发育情况,通过边坡赤平投影得到研究区优势节理裂隙切割的不稳定楔形体,在此基础上,结合钻孔揭露的破碎带、软弱结构面发育情况综合确定了研究区边坡存在的潜在滑动面(带)。2、在室内试验,点荷载试验,孔内直剪试验及野外节理裂隙调查等勘察的基础上,结合岩体质量分级及参数反演方法,得到三种岩体力学参数。通过对参数进行对比得到,不同岩体参数的大小按其获取方法表示为:岩体质量分级>孔内直剪试验>参数反演。3、选取研究区已发生的H1滑坡建立三维地质模型,利用两种参数对该三维模型进行实例拟合,得到利用参数反演获取的岩体参数进行模拟的拟合效果好于直剪参数,由此得出,对于风化层边坡适合采用参数反演来获取岩体参数,同时证明了用该三维模拟方法模拟本研究区边坡的可行性。4、对研究区边坡建立三维地质模型,利用三种参数进行数值模拟。结果显示:利用孔内直剪试验法获取的岩体参数进行模拟的效果更加符合实际情况,由此可得,对于岩体较为复杂的岩质边坡,孔内直剪试验是一种有效地获取岩体力学参数的方法。5、选取研究区三条剖面,采用Morgenstern-Price法、Bishop法、Janbu法分别对三条剖面进行降雨工况与降雨加地震工况的二维稳定性计算,将降雨工况计算结果与三维模拟结果进行对比分析,得出Morgenstern-Price法对复杂岩质边坡的计算准确性更高,分析降雨加地震工况下的计算结果,得到边坡在该工况下处于不稳定状态。
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