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矿山高边坡的稳定与否,不仅影响到坡脚近距离范围内的居民住宅、学校及其过往行人、车辆等的安全,还影响到矿山的正常生产设备、人员的安全及矿山的经济效益。边坡的稳定性在很大程度上受矿山生产爆破及靠帮爆破的影响。爆破地震波容易引起边坡岩体的松动破裂,甚至造成边坡的滑动破坏。因此,研究边坡在爆破震动条件下的稳定性及其动力响应规律具有十分重要的意义和参考价值。
本文以金堆城露天矿和北沟排土场复合高边坡为研究对象,按照“影响因素分析-破坏机理分析-动力特性分析-动力稳定性分析-稳定性计算分析-数值模拟分析”的方法体系,研究了爆破震动对边坡稳定性的影响以及边坡的动力响应规律。
首先,根据工程地质调研和勘察的资料,从地形地貌、地层岩性、水文地质、人工活动对边坡稳定性影响因素进行归纳和总结,据此对边坡的变形破坏机理做了比较深入的分析。其次,根据爆破震动的测试资料统计结果,对边坡的动力特性进行了分析,以此入手对边坡的动力稳定性进行了详细的研究,并通过传统的圆弧法对边坡稳定性进行了计算,得出边坡在震动条件下基本稳定的结论。最后,通过FLAC2D对不同开挖深度的两边坡进行了数值模拟分析,分别研究它们在静力条件和动力条件下的稳定性情况,并具体研究了爆破震动下边坡的动力响应规律。