都龙锌铟露采矿岩质高边坡稳定性研究

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露天矿边坡具有高、陡、深等特点,随着矿山的不断开采,边坡的高度和坡度增加,而且矿区的地层岩性、构造、节理裂隙较复杂,导致边坡稳定性问题日益严重,一旦失稳,将威胁着人民的生命财产安全及影响采剥工作的进行。为了矿山的长远发展,需要对其进行动态监测、采剥方案的调整等,确保岩质高边坡的稳定性。本文以都龙锌铟露采矿顺层岩质高边坡作为研究对象,通过资料收集、野外地质填图,系统阐述了研究区地质背景、工程地质问题。对研究区进行钻孔编录、原位试验、点荷载试验、室内试验及节理裂隙调查,并运用岩体质量指标RMR分类法得出研究区边坡物理力学参数,并验证参数取值的合理性。利用钻孔资料、赤平投影、三维裂隙圆盘模型及RQD综合确定研究区潜在滑动面(带)并选取三条典型剖面,运用极限平衡法计算现状边坡和终了边坡在天然、降雨、降雨加爆破工况下的稳定性,建立符合实际的地质模型,采用FLAC3D数值模拟软件对边坡现状、终了条件进行模拟,做出稳定性评价,取得的主要成果如下:1、通过野外实际测量获取了177条裂隙,采用圆盘裂隙模型生成研究区裂隙三维空间分布模型,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,基于此结合钻孔破碎带取样深度、岩芯RQD综合确定研究区现状边坡存在两个潜在滑动面(带),终了边坡存在一个潜在滑动面(带)及研究区H3滑坡的滑动面。2、选取研究区已发生的H3滑坡,通过钻孔资料建立均质体和非均质体地质模型对研究区的岩土体物理力学参数进行数值模拟验证,得到非均质体地质模型位移量与实际监测相吻合,说明H3滑坡采用钻孔取样深度、岩芯RQD、边坡赤平投影及三维裂隙圆盘模型综合分析法确定的潜在滑动面的位置及相关的物理力学参数取值是合理的。3、采用简化Bishop法、简化Janbu法对研究区现状边坡和终了边坡在天然、降雨、降雨加爆破三种工况下的二维稳定性分析,得到研究区现状边坡在降雨加爆破作用下欠稳定,易发生滑坡;研究区终了边坡整体稳定性较好,除2-2′剖面在降雨工况下趋于不稳定。4、采用FLAC3D数值模拟软件对研究区边坡进行天然、降雨、降雨加爆破三种工况进行数值模拟,分别计算了现状边坡和终了边坡的稳定性。模拟结果显示:现状边坡在天然工况下处于稳定状态,降雨和爆破工况下边坡处于不稳定状态;终了边坡在天然工况下处于稳定状态,在降雨工况下最大位移量为32.20cm,坡脚剪应力明显增大,在1220平台处于不稳定状态,在爆破和降雨工况下终了边坡欠稳定。
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