考虑软弱夹层中岩土体应变软化特性的矿山边坡变形体渐进破坏分析
2020-05-21何怡,郭力,马冲
安全与环境工程 2020年2期
何 怡,郭 力,马 冲
(1.洛阳理工学院土木工程学院,河南 洛阳 471023;2.中国地质大学(武汉)数学与物理学院,湖北 武汉 430074)
随着我国经济建设的快速发展,对各类矿产资源的开采和利用效率提出了更高的要求,矿产资源开采逐步向高处、深部发展,以期满足不断增长的国民生产需求[1-3]。与深部矿山开采相比,露天采矿具有机械化程度高、高效率和低成本等优势,逐渐成为矿山开采的首选。但是露天采矿也会产生一些问题,其中较为典型的技术难题是:伴随开采过程的不断进行,矿山边坡不断增高,凹采深度加大,导致各种软弱地层暴露于自然环境中,由于降雨和地下水水位变化的影响,矿山边坡的稳定性受到严重威胁[4-8]。现有研究表明,岩体的失稳大多发生于软弱夹层处,此处的岩土体通常具有强度低、灵敏度高、应变软化等特点,对边坡的稳定性有着至关重要的影响[9-12]。
目前对于矿山边坡稳定性分析常采用极限平衡法,该方法在分析计算过程中并未考虑软弱夹层的应变软化特性,而这一特性对于高边坡变形体的稳定性有着非常重要的影响[13-15]。综合考虑软弱夹层中岩土体的应变软化特性,可以更合理、准确地评价矿山边坡的稳定性,对于滑坡预警和地质灾害评估也具有重要的指导意义。鉴于此,本文以四川某石灰石矿区高边坡平台变形体稳定性分析为研究对象,考虑软弱夹层中岩土体的应变软化特性对矿山边坡变形体稳定性的影响,基于线性应变软化M-S模型提出了容重增加法分析矿山边坡变形体渐进破坏的方法,并与极限平衡法进行对比,验证本文所提出的容重增加法计算边坡安全系数的可行性与优越性。……
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