研山铁矿薄层状岩体露头裂隙几何参数空间变异特征研究
2021-03-17邓文学杨天鸿刘飞跃杨意德
金属矿山 2021年2期
邓文学 杨天鸿 刘飞跃 李 华 杨意德 刘 洋
(1.东北大学资源土木工程学院,辽宁 沈阳 110819;2.河北钢铁集团司家营研山铁矿有限公司,河北 唐山 063701)
工程岩体结构的几何特征参数是评价岩体稳定性、渗流特征的重要基础,只有精准获取岩体裂隙信息,才能准确地表征岩体力学参数、渗流参数等[1-5]。薄层状岩体由层间距小于10 cm的层状岩石及结构面组成[6],露天矿边坡中的薄层状千枚岩、片麻岩、云母片岩、绿泥片岩等岩性分布区域常为滑坡易发区[7-8],严重影响了矿山安全生产。该类型岩体常以沉积岩和变质岩为主,原岩在沉积作用下形成周期薄层,并在构造应力作用下发生不同程度变质,出现了矿物定向排列,爆破开挖扰动后,最终形成了以层理和片理为主要构造特征且层状裂隙发育的薄层状岩体[9-10]。在露天矿薄层状缓—陡顺倾岩质边坡中,层状裂隙对大多数局部的平面型滑坡、楔形体滑坡及倾倒破坏起主控作用[11]。现有研究表明:岩体结构面具有一定的空间相关性,具体表现在:①露天矿的岩体结构面在一定区域内具有优势方位,体现为产状的相关性;②考虑裂隙中心位置空间相关性重构的裂隙网络分形维数较采用泊松点过程随机重构的裂隙网络有所降低,更接近自然裂隙[11],从侧面说明裂隙坐标位置具有空间相关性;③文献[12-15]研究表明裂隙面密度或与裂隙相关的渗透性系数的空间分布具有地质统计学特征。因此,基于地质统计学方法研究薄层状岩体中裂隙几何特征参数的空间变异特征具有一定的理论依据,对于获取等效力学参数和揭示滑坡破坏机制有重要的工程意义。……
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