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边坡稳定性数值分析及其应用

2020-12-08阅读(865)

边坡稳定性数值分析及其应用

论文摘要

露天高陡边坡开采是一项十分复杂的系统工程,其稳定性直接影响矿山企业的生产安全及经济效益；随着露天开采的进一步延深,伴随着坡角与坡高的增大,在复杂的地质条件下,边坡的安全与否直接关系到生产能否正常进行,如何在复杂地质条件下确保高陡边坡的稳定性,是正常保证正常生产需要研究的重要课题。因此,本文以滑移场理论、有限差分法、极限平衡法为理论基础,针对布沼坝露天矿五期扩建过程中到界边坡的变形机制、稳定性评价方法进行研究；同时给出安全开采的设计方案。主要研究内容如下：1、系统地总结和分析乐工程地质资料和边坡位移动态变化特征,对边坡变形发展趋势进行了预测；2、针对FLAC3D的前处理比较麻烦和难掌握的特点,分别利用Surfer和Midas/GTS软件,结合FISH语言,编制了相应的接口程序,完善了FLAC3D应用的便捷性。3、将滑移场理论与极限平衡分析方法进行了耦合研究,综合分析与评价了布沼坝西帮346剖面、348剖面和北帮N8-8线剖面边坡的稳定性；4、针对N8-8线剖面皮带道运输基底边坡局部不稳的情况,进行了锚索加固设计与稳定分析。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 滑坡灾害
  • 1.1.1 边坡变形破坏的分类
  • 1.1.2 影响边坡稳定性的主要因素
  • 1.2 边坡稳定性分析研究现状
  • 1.2.1 极限平衡分析法
  • 1.2.2 数值分析方法
  • 1.2.3 滑移场法
  • 1.2.4 可靠度法
  • 1.3 本研究课题的研究目的和内容
  • 2 小龙潭布沼坝露天煤矿地质情况概述
  • 2.1 地层
  • 2.2 构造
  • 2.3 地震情况
  • 2.4 矿山地下水状况
  • 2.5 布沼坝露天西帮与西北帮边坡岩体变形概况
  • 2.5.1 西帮边坡岩体变形历程
  • 2.5.2 目前边坡变形现状、变形区与危险破坏区域分析
  • 2.5.3 变形规律与破坏模式
  • 3 布沼坝边坡岩体三维弹塑性数值分析
  • 3.1 概述
  • 3.2 Midas/GTS联合FLAC3D的建模分析方法
  • 3.3 342剖面三步开挖数值模拟
  • 3.3.1 342剖面边坡未开挖时FLAC3D数值模拟
  • 3.3.2 342剖面第一步开挖后FLAC3D数值模拟
  • 3.3.3 342剖面第二步开挖后FLAC3D数值模拟
  • 3.3.4 342剖面第三步开挖后FLAC3D数值模拟
  • 3.4 344剖面三步开挖数值模拟
  • 3.4.1 344剖面边坡未开挖时FLAC3D数值模拟
  • 3.4.2 344剖面第一步开挖后FLAC3D数值模拟
  • 3.4.3 344剖面第二步开挖后FLAC3D数值模拟
  • 3.4.4 344剖面第三步开挖后FLAC3D数值模拟
  • 3.5 346剖面三步开挖数值模拟
  • 3.5.1 346剖面剖面未开挖时FLAC3D数值模拟
  • 3.5.2 346剖面第一步开挖时FLAC3D数值模拟
  • 3.5.3 346剖面第二步开挖时FLAC3D数值模拟
  • 3.5.4 346剖面第三步开挖时FLAC3D数值模拟
  • 3.6 北帮8线皮带道凹槽数值模拟
  • 3.6.1 北帮8线原始边坡数值模拟
  • 3.6.2 北帮8线凹槽开挖后边坡数值模拟
  • 4 布沼坝露天矿西帮治理方案及北帮皮带道边坡稳定性的研究
  • 4.1 西帮边坡稳定状况评价
  • 4.1.1 342剖面现状边坡稳定性评价
  • 4.1.2 344剖面现状边坡稳定性评价
  • 4.1.3 346剖面现状边坡稳定性评价
  • 4.1.4 西帮现状边坡稳定性结论
  • 4.2 西帮342剖面三步开采方案的设计
  • 4.2.1 342剖面第一步减载后边坡稳定性评价
  • 4.2.2 342剖面第二步减载后边坡稳定性评价
  • 4.2.3 342剖面第三步减载后边坡稳定性评价
  • 4.3 西帮344剖面三步开采方案的设计
  • 4.3.1 344剖面第一步减载后边坡稳定性评价
  • 4.3.2 344剖面第二步减载后边坡稳定性评价
  • 4.3.3 344剖面第三步减载后边坡稳定性评价
  • 4.4 西帮346剖面三步开采方案的设计
  • 4.4.1 346剖面第一步减载后边坡稳定性评价
  • 4.4.2 346剖面第二步减载后边坡稳定性评价
  • 4.4.3 346 剖面第三步减载后边坡稳定性评价
  • 4.5 北帮N8-8线剖面稳定性分析
  • 4.5.1 北帮N8-8线剖面现存边坡的滑移面搜寻与分析
  • 4.5.2 北帮N8-8线剖面到界边坡稳定性评价
  • 4.6 N8-8线剖面清出粘土岩后边坡稳定性评价
  • 4.6.1 局部稳定性分析
  • 4.7 凹型皮带道（出入沟）两侧软岩层边坡稳定性评价
  • 4.7.1 1-1 剖面稳定性评价
  • 4.7.2 2-2剖面稳定性评价
  • 4.7.3 3-3剖面稳定性评价
  • 4.7.4 台阶坡面角允许最大值及稳定性评价
  • 4.8 8线剖面胶带机道的加固方案设计
  • 4.8.1 工程地质条件
  • 4.8.2 边坡稳定分析和加固计算
  • 4.8.3 预应力锚索设计
  • 4.9 结论
  • 5 结论与建议
  • 5.1 本文研究成果总结
  • 5.2 展望
  • 参考文献
  • 发表论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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