第一章概論

1.1概述一、邊坡的重要性

1、節(jié)省成本

2、安全生產(chǎn)二、國內(nèi)外露天礦邊坡概述

1、露天礦開采現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2、列舉優(yōu)化邊坡的實(shí)例編輯課件第一章概論 1.1概述編輯課件11.2基本概念一、采場(chǎng)邊坡 （一）露天礦邊坡

1、山坡露天礦

2、凹陷露天礦 （二）、邊坡

1、底幫邊坡

2、頂幫邊坡

3、端幫邊坡編輯課件1.2基本概念一、采場(chǎng)邊坡編輯課件2（三）邊坡角1、工作幫坡角2、非工作幫坡角（廢正角）二、排土場(chǎng)邊坡1、外排土場(chǎng)建立條件2、內(nèi)排土場(chǎng)建立條件3、排土場(chǎng)臺(tái)階高度、坡面角4、排土排棄物的性質(zhì)5、穩(wěn)定性分析編輯課件（三）邊坡角編輯課件31.3滑坡概論及研究意義 一、邊坡變形種類 1、剝離（振動(dòng)、風(fēng)化） 2、崩落（陡立柱狀巖體突然倒塌滾動(dòng)） 3、滑動(dòng)（沿一定的面或帶緩慢移動(dòng)）→滑坡 4、流動(dòng)（指飽和水的松軟巖體沿4度－6度甚至更緩的斜面流動(dòng)） 5、沉陷變形、垂直下沉 排土場(chǎng)管理主因 所以規(guī)范規(guī)定排土場(chǎng)到邊坡一定距離范圍內(nèi)有2－5％的反坡 如圖2所示編輯課件1.3滑坡概論及研究意義 一、邊坡變形種類編輯課件4三、滑坡危害

1、阻斷運(yùn)輸線路（鐵道、公路、膠帶）

2、推倒、掩埋采掘運(yùn)輸設(shè)備

3、破壞地面工業(yè)民用建筑物 總體規(guī)劃不合格 地面建筑物安全距離采場(chǎng)0－200m，>200m即按200米設(shè)置。

排土場(chǎng)造成周邊地面地形變形滑坡危害較大。如神華準(zhǔn)能黑岱溝儲(chǔ)煤倉、鐵路地面、膠帶走廊等案例。

編輯課件三、滑坡危害 1、阻斷運(yùn)輸線路（鐵道、公路、膠帶）編輯課件5四、優(yōu)化邊坡角同時(shí)考慮兩個(gè)問題 1、剝離費(fèi)2、邊坡維護(hù)費(fèi)編輯課件四、優(yōu)化邊坡角同時(shí)考慮兩個(gè)問題編輯課件61.4露天礦邊坡的特點(diǎn) 與水庫岸坡、壩肩、引水渠道、鐵路、公路路塹和路堤、山區(qū)挖方工程的的邊坡相比有以下特點(diǎn)： 一、邊坡較高 幾米到600米，走向長，揭露的巖層多，巖體結(jié)構(gòu)復(fù)雜 二、煤礦邊坡巖體主要是沉積巖：層理明顯，弱夾層較多，巖石強(qiáng)度低。穩(wěn)定邊坡角大約40度以下。 金屬礦主要是巖漿巖、變質(zhì)巖，強(qiáng)度高，但斷層、節(jié)理發(fā)育，不利于邊坡穩(wěn)定。穩(wěn)定邊坡角大約50度以下。 三、主要是滑動(dòng)變形

編輯課件1.4露天礦邊坡的特點(diǎn) 與水庫岸坡、壩肩、引7四、露天礦邊坡是人工機(jī)械開挖邊坡,邊坡巖體較破碎，邊坡一般不加維護(hù)，易受風(fēng)化作用影響。五、露天礦場(chǎng)每日受爆破、機(jī)車行走等因素，邊坡受振動(dòng)影響大，受到的設(shè)備自身載荷及沖擊載荷較大。六、露天礦服務(wù)年限長。內(nèi)排有利于防治邊坡滑坡；陡幫開采配合內(nèi)排效果較好，如平裝西露天煤礦。七、不同地段邊坡穩(wěn)定程度是不同的。重要的建（構(gòu)）筑物、高壓線和鐵路等一級(jí)建筑物要求穩(wěn)定性高編輯課件編輯課件81.5研究內(nèi)容及步驟 一、研究內(nèi)容

1、邊坡巖體中各種結(jié)構(gòu)面 如斷層、層面、節(jié)理、裂隙分布狀態(tài)

2、結(jié)構(gòu)面的物理力學(xué)性質(zhì)

3、水

4、開采工藝、河流、爆破、構(gòu)造應(yīng)力

5、設(shè)計(jì)邊坡

6、提出防滑措施

7、邊坡監(jiān)測(cè)編輯課件1.5研究內(nèi)容及步驟 一、研究內(nèi)容編輯課件9 二、研究步驟

1、礦山勘探，設(shè)計(jì)階段必須開始邊坡工作；

2、礦山投產(chǎn)后，做大量的邊坡實(shí)驗(yàn)研究，校核邊坡穩(wěn)定角；

3、長期性工作，直到露天礦壽命結(jié)束

4、最后評(píng)價(jià)編輯課件 二、研究步驟編輯課件10第二章影響邊坡穩(wěn)定性的因素 引言：因素分類

1、內(nèi)因：巖石的礦物組成及地質(zhì)結(jié)構(gòu)

2、外因：水、震動(dòng)、構(gòu)造應(yīng)力、采礦活動(dòng)、風(fēng)化及溫差編輯課件第二章影響邊坡穩(wěn)定性的因素 引言：因素分類編輯課件112.1巖石礦物組成的影響 1、不同礦物的強(qiáng)度不同 （1）、Na、K、Ca、Mg等化合物易溶于水，為不穩(wěn)定礦物 （2）、蒙脫石[(OH)4Al4SiO8O20]吸水性強(qiáng)而透水性差，易導(dǎo)致滑坡 2、巖石是礦物的集合體 3、巖石有晶質(zhì)>非晶質(zhì)>碎屑質(zhì) 硅質(zhì)膠結(jié)>鈣質(zhì)膠結(jié)>泥質(zhì)膠結(jié) 粒度<0.005mm時(shí)，粒度增加時(shí)，內(nèi)摩擦角減小4、巖石的構(gòu)造有定向與非定向之別編輯課件2.1巖石礦物組成的影響 1、不同礦物的強(qiáng)度不同編輯課件122.2巖體結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體、巖體結(jié)構(gòu)定義：結(jié)構(gòu)面：巖體中這些自然生成的強(qiáng)度減弱面統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)面

結(jié)構(gòu)體：這些結(jié)構(gòu)面將巖體切割成不同規(guī)模和幾何形態(tài)的塊體

工程巖體：有結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體組成的具有一定結(jié)構(gòu)的地質(zhì)體的一部分編輯課件2.2巖體結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體、巖體結(jié)構(gòu)定義：結(jié)構(gòu)面：巖體中這些13一、結(jié)構(gòu)面（I－V級(jí)）煤礦中主要5種面： 1、軟弱夾層：粘土層、碳質(zhì)頁巖層、泥巖、薄煤層、頁巖層 2、巖層面、節(jié)理 3、斷層 4、節(jié)理、裂隙 節(jié)理是構(gòu)造裂隙 裂隙是原生裂隙5、片理、頁理：壓應(yīng)力作用下動(dòng)力變質(zhì)的結(jié)果二、結(jié)構(gòu)體 I－V級(jí)三、巖體、結(jié)構(gòu)編輯課件一、結(jié)構(gòu)面（I－V級(jí)）編輯課件142.3水的影響 露天礦采場(chǎng)及排土場(chǎng)邊坡防水便等于防滑。雨后、雨季、解凍時(shí)期 現(xiàn)場(chǎng)防治水辦法介紹。 一、水在巖石中存在的的形態(tài) （一）、氣態(tài)水 是結(jié)晶水及化學(xué)水，對(duì)巖體穩(wěn)定性影響不大 （二）、結(jié)合水

1、吸附水（或強(qiáng)結(jié)合水）強(qiáng)結(jié)合水，70000倍重力加速度不能使其分離。

2、薄膜水（或弱結(jié)合水）弱結(jié)合水，長期荷載可能被擠出 結(jié)合水是在巖石中顆粒表面與水分子的吸引力（靜電引力）而結(jié)合的水

編輯課件2.3水的影響 露天礦采場(chǎng)及排土場(chǎng)邊坡防水便等于防滑。雨后、15 吸附水：是顆粒表層或離子的吸附層內(nèi)的水分子，在分子力作用下，不能移動(dòng)。 薄膜水：是離子擴(kuò)散層內(nèi)的水分子，若在分子力作用下可能移動(dòng)，在長期荷載作用下可能部分被擠出 （三）、自由水：是土巖顆粒水化膜以外的水，受重力影響，分毛細(xì)水和重力水 1、毛細(xì)水 ①、孔隙角水 ②、懸浮水 ③、毛細(xì)孔水 毛細(xì)孔水是巖石毛細(xì)孔內(nèi)的水（結(jié)合水除外）它與重力水相同，可以傳遞靜壓力編輯課件 吸附水：是顆粒表層或離子的吸附層內(nèi)的水分子，在分子力作用下162、重力水①、滲流水②、地下水（四）、固態(tài)水（冰） 體積增大、擴(kuò)大裂隙、減弱巖體強(qiáng)度（融冰期邊坡易滑原因）。

總之，邊坡巖體內(nèi)的水主要是結(jié)合水和自由水編輯課件2、重力水編輯課件17 二、水對(duì)邊坡的不利影響主要表現(xiàn)

1、軟化巖體，降低其強(qiáng)度；

2、靜水壓力

3、動(dòng)水壓力：自由水在重力作用下流動(dòng)，對(duì)巖石產(chǎn)生動(dòng)水壓力編輯課件 二、水對(duì)邊坡的不利影響主要表現(xiàn)編輯課件18

三、地下水在邊坡內(nèi)的分布1、在松軟土巖中水位變化編輯課件 三、地下水在邊坡內(nèi)的分布編輯課件192、堅(jiān)硬巖石中裂隙水無定向堅(jiān)硬巖石的水文地質(zhì)條件不易掌握全貌，水位差異很大編輯課件2、堅(jiān)硬巖石中裂隙水無定向編輯課件20現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例介紹 1、遼寧阜新海州露天煤礦1956年－1957年之間39次滑坡中，有24次有水的影響 2、平裝西露天煤礦工作幫1957年8月14日第24次滑坡39.5立方米的滑坡是連續(xù)三天降雨，雨水滲入綠泥層面及滑體，以及滑體下部常年積水1－2米，深浸泡而發(fā)生的。1983年4月18日，第26次滑坡，47.73立方米玄武巖裂隙水滲透到松散砂巖，使滑體底部頁巖層泥化層發(fā)生的編輯課件現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例介紹編輯課件21

3、義馬

4、哈密三道嶺

5、大冶露天鐵礦獅子山北幫西口工程滑體

6、海南露天鐵礦

7、云南小龍?zhí)堵短烀旱V編輯課件 3、義馬編輯課件22 四、靜水壓力作用露天礦上部風(fēng)化帶巖層受水浸潤后容重增加巖石飽和水容重 γ0:干容重

n:空隙比 γw:水容重 d:巖石比重編輯課件 四、靜水壓力作用露天礦上部風(fēng)化帶巖層受水浸潤后容重增加編輯23飽水重量：浮重量：干重量孔隙水重量干重量骨架顆粒水重編輯課件飽水重量：干重量孔隙水重量干重量骨架顆粒水重編輯課件24則巖柱所受浮力：

靜水壓力就是水壓三角形乘積：中點(diǎn)水壓強(qiáng)度：

編輯課件則巖柱所受浮力： 編輯課件25

實(shí)踐中，當(dāng)坡底處斷裂面無滲流時(shí)，則該處的水的壓強(qiáng)不等于零，并可達(dá)到高峰值。編輯課件實(shí)踐中，當(dāng)坡底處斷裂面無滲流時(shí)，則該處的水的壓強(qiáng)不等于零26五、動(dòng)水壓力作用：動(dòng)水壓力是指滲流水在流通過程中作用于巖石顆粒上的滲流力，它是體積力實(shí)驗(yàn)表明：多孔隙（或裂隙）水相互貫通，因而產(chǎn)生滲流水，動(dòng)水壓力圓管內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)時(shí)需要克服阻力

1、與管徑大小成反比

2、與兩端壓差成正比3、巖石介質(zhì)中水的滲流阻力與孔隙率成反比

編輯課件五、動(dòng)水壓力作用：動(dòng)水壓力是指滲流水在流通過程中作用于巖石27動(dòng)水壓力：計(jì)入

P浮力，靜動(dòng)壓力為矢量和滑面上切向法向分力

N（指向滑面）=編輯課件動(dòng)水壓力：=編輯課件28結(jié)論：穩(wěn)定滲流邊坡的水壓，包括靜壓與動(dòng)壓，可近似按滑面上各點(diǎn)水的壓強(qiáng)乘以該處滑面面積計(jì)算即近似等于滑面上的靜水壓力值編輯課件結(jié)論：穩(wěn)定滲流邊坡的水壓，包括靜壓與動(dòng)壓，可近似按滑面上各點(diǎn)292.4爆破作業(yè)、振動(dòng)影響一、影響因素1、爆破震動(dòng)增加了邊坡的滑動(dòng)力2、爆破作用破壞邊坡巖體降低了巖體強(qiáng)度，使雨水地下水易于沿爆破后巖石裂隙滲透，加速巖體風(fēng)化3、穿、采、運(yùn)設(shè)備作業(yè)時(shí)，使飽和水巖土液化二、破壞主因震波在巖石中傳播有縱波，橫波，主要是縱波編輯課件2.4爆破作業(yè)、振動(dòng)影響一、影響因素編輯課件30橫波是二者方向一致地震時(shí)：m/s編輯課件橫波是二者方向一致m/s編輯課件31三、減震措施1、控制一次爆破藥量2、微差爆破最佳時(shí)間，不使各次震波峰值疊加而達(dá)到最高值3、采用預(yù)裂爆破、緩沖爆破編輯課件三、減震措施編輯課件322.5構(gòu)造應(yīng)力影響據(jù)彈性理論：每次大的深部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生新的應(yīng)力狀態(tài)水平應(yīng)力=上覆巖層重力×側(cè)壓應(yīng)力系數(shù)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)內(nèi)：自重應(yīng)力水平應(yīng)力鉛直應(yīng)力李四光《地質(zhì)力學(xué)理論》非洲測(cè)得：水平應(yīng)力是鉛直應(yīng)力的2.6倍編輯課件2.5構(gòu)造應(yīng)力影響據(jù)彈性理論：編輯課件332.6其他因素影響一、露天礦存在年限具體講應(yīng)指邊坡服務(wù)年限時(shí)間長，巖體強(qiáng)度減弱大，穩(wěn)定系數(shù)大些二、邊坡形狀凹形：側(cè)向阻力大，穩(wěn)定性好凸性：側(cè)向阻力小，穩(wěn)定性不好但凸性邊坡剝離量最小，經(jīng)濟(jì)合理三、地形荷載：外排土場(chǎng)就近位置推進(jìn)方向（工作線）破壞巖體完整性，引起邊坡滑落總之，因?yàn)檫叿€(wěn)固什么很多，尚待研究。編輯課件2.6其他因素影響一、露天礦存在年限編輯課件34第三章邊坡工程地質(zhì)程序及巖體結(jié)構(gòu)

面的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)與分析

編輯課件第三章邊坡工程地質(zhì)程序及巖體結(jié)構(gòu)

353—1邊坡工程地質(zhì)工作程序

一、邊坡工程工作主要任務(wù)：1、搜集影響邊坡穩(wěn)定性的各項(xiàng)因素；2、分析邊坡巖體的穩(wěn)定性：

—查明巖體中結(jié)構(gòu)面分布及巖性變化；

—分析潛在滑面；

—建立滑動(dòng)模式。編輯課件3—1邊坡工程地質(zhì)工作程序

一、邊坡工程工作主要任務(wù)：編輯36二、邊坡工程地質(zhì)工作程序：1、區(qū)域地質(zhì)背景；2、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造；3、露天礦現(xiàn)采場(chǎng)邊坡工程地質(zhì)條件；4、露天礦最終采場(chǎng)邊坡工程地質(zhì)條件；5、露天礦邊坡工程地質(zhì)分區(qū)。編輯課件二、邊坡工程地質(zhì)工作程序：1、區(qū)域地質(zhì)背景；編輯課件37三、露天礦邊坡各階段的工作內(nèi)容礦山地質(zhì)勘探報(bào)告；露天礦設(shè)計(jì)階段；投產(chǎn)以后巖層暴露。編輯課件三、露天礦邊坡各階段的工作內(nèi)容礦山地質(zhì)勘探報(bào)告；編輯課件38四、繪制邊坡工程地質(zhì)平面圖及斷面圖內(nèi)容1、巖性分布；2、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面分布3、出水點(diǎn)；4、采掘臺(tái)階現(xiàn)狀；5、工程地質(zhì)分區(qū)及剖面線；6、巖石力學(xué)試驗(yàn)取樣地點(diǎn)。編輯課件四、繪制邊坡工程地質(zhì)平面圖及斷面圖內(nèi)容1、巖性分布；編輯課件39五、E.HOCK邊坡工程地質(zhì)工作程序圖1、利用已有的勘測(cè)、地測(cè)及巖芯初步收集資料↓2、初建邊坡地質(zhì)模型、評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性↓3、排除穩(wěn)定性地段、此段邊坡穩(wěn)定性按運(yùn)輸條件定↓4、確認(rèn)不利的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面可能失穩(wěn)的地段↓5、詳細(xì)的工程地質(zhì)研究包括補(bǔ)勘↓6、巖體強(qiáng)度試驗(yàn)→7、水文試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)↓8、以5、6、7所得資料進(jìn)行穩(wěn)定性分析↓9、設(shè)計(jì)危險(xiǎn)地段邊坡，擬定加固措施及監(jiān)測(cè)計(jì)劃，進(jìn)行各種可能方案對(duì)比↓10、位移監(jiān)測(cè)及滑坡預(yù)報(bào)，在不危及人員及設(shè)備等條件下承擔(dān)滑坡風(fēng)險(xiǎn)。編輯課件五、E.HOCK邊坡工程地質(zhì)工作程序圖編輯課件403—2巖體結(jié)構(gòu)面的調(diào)查

主要調(diào)查節(jié)理、巖層面產(chǎn)狀、密度。方法：地面測(cè)量；鉆孔。一、結(jié)構(gòu)面地面調(diào)查（表3-1為調(diào)查內(nèi)容）二、鉆孔定向取芯，主要是探明深部的不利結(jié)構(gòu)面。（一）巖芯定向三個(gè)要素：傾向、傾伏角、圍巖軸線（旋轉(zhuǎn)的某一基準(zhǔn)線）。編輯課件3—2巖體結(jié)構(gòu)面的調(diào)查

主要調(diào)查節(jié)理、巖層面產(chǎn)狀、密度。編413—3巖體結(jié)構(gòu)面的統(tǒng)計(jì)

一、玫瑰圖法此法為一半圓形，徑向刻度表示裂隙數(shù)目，圓周上刻度表示裂隙傾向，與其垂直方向表示走向。常用于緩斜巖層，裂隙多與巖層垂交，在露天礦有實(shí)際意義。編輯課件3—3巖體結(jié)構(gòu)面的統(tǒng)計(jì)

一、玫瑰圖法編輯課件42二、赤平極射投影法（一）定義：赤平極射投影表示點(diǎn)、線、面的角距關(guān)系或方位的平面拱形，而不涉及面的大小，線的長度或點(diǎn)與點(diǎn)之間的絕對(duì)距離。為了確定角距或方位，必然要設(shè)立一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)，自此點(diǎn)向四面八方發(fā)出射線，作為角度線來量度方向。（把空間的點(diǎn)、線、面自球的中心投影于球面上，為了便于觀測(cè)，把球面上的點(diǎn)、線、面再以南、北極為焦點(diǎn)（發(fā)射點(diǎn)）投影于三維赤道平面上）球面上的投影既不便于觀察，又不易于表示，于是把球面的點(diǎn)、線、面再以南極或北極為焦點(diǎn)（發(fā)射點(diǎn)）投影于赤道平面上，這種投影叫做赤平極射投影。編輯課件二、赤平極射投影法（一）定義：編輯課件43二、赤平極射投影法拱形原理：作一投影球O（參考球）表示三維空間，球的上下極點(diǎn)為A及F，赤道平面為NWSE。編輯課件二、赤平極射投影法拱形原理：作一投影球O（參考球）表示三維空44二、赤平極射投影法1．點(diǎn)的投影:在球的上半球面上有一點(diǎn)H，自球的下半球的極點(diǎn)F向H發(fā)射線FH，射線與赤道平面的交點(diǎn)M，便是H點(diǎn)的赤平極射投影。幾何實(shí)物位于上半球，極點(diǎn)在下半球時(shí)的投影稱上半球投影。編輯課件二、赤平極射投影法1．點(diǎn)的投影:在球的上半球面上有一點(diǎn)H，自45二、赤平極射投影法2.線的投影一條直線與球交于兩點(diǎn)B及C，BCF成為一平面，所以它的投影必然是一條直線bc。編輯課件二、赤平極射投影法2.線的投影編輯課件46二、赤平極射投影法3.面的投影大圓斜面SHNH‘表示投影：SMNG。編輯課件二、赤平極射投影法3.面的投影編輯課件473—4巖體結(jié)構(gòu)面的分析

了解編輯課件3—4巖體結(jié)構(gòu)面的分析

了解編輯課件484—1巖石的物理、水理性質(zhì)

一、巖石的主要物理性質(zhì)二、巖石的空隙性三、巖石的吸水性

1、巖石的吸水率

2、巖石飽水率

3、飽水系數(shù)K四、土巖的可塑性及其指標(biāo)編輯課件4—1巖石的物理、水理性質(zhì)

一、巖石的主要物理性質(zhì)編輯494—2巖石的力學(xué)性質(zhì)

定義：P51一、巖石的變形特征（一）巖石在單向軸壓縮條件下的變形特征（二）巖石在多向應(yīng)力和剪切條件下的變形

1、巖石在三軸壓縮條件下的變形特征

2、巖石在直接剪切條件下的變形特征（三）表征巖石變形特征的主要參數(shù)―彈性模量和泊松比

1、初始彈性模量E0；2、割線彈性模量Ei；3、切線彈性模量

4、泊松比定義：當(dāng)巖石試件縱向受壓時(shí)縱向有壓縮變形εi的同時(shí)，橫向產(chǎn)生伸長變形εd，表征橫向與縱向變形關(guān)系的參數(shù)稱為泊松比u。彈性范圍內(nèi)：εd=－uεiu=（四）巖石的流變性1、蠕變特性；2、巖石流變性的影響因素；3、流變力學(xué)模型編輯課件4—2巖石的力學(xué)性質(zhì)

定義：P51編輯課件504—2巖石的力學(xué)性質(zhì)

二、巖石強(qiáng)度特征1、巖石破壞及強(qiáng)度的一般特征1-42、巖石強(qiáng)度理論3、巖石強(qiáng)度圖4、巖石抗剪強(qiáng)度指標(biāo)—粘聚力和內(nèi)摩擦角編輯課件4—2巖石的力學(xué)性質(zhì)

二、巖石強(qiáng)度特征編輯課件514—3結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度

一、層間無填充物的平直結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度；二、起伏狀結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度。編輯課件4—3結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度

一、層間無填充物的平直結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度524—4破碎巖體強(qiáng)度

一、破碎巖體的結(jié)構(gòu)效應(yīng)

1、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的力學(xué)效應(yīng)

2、破碎巖體的抗剪強(qiáng)度編輯課件4—4破碎巖體強(qiáng)度

一、破碎巖體的結(jié)構(gòu)效應(yīng)編輯課件53第五章邊坡穩(wěn)定性計(jì)算5.1概述一、邊坡巖體內(nèi)部分析1、有兩種運(yùn)動(dòng)a、相對(duì)靜止：邊坡穩(wěn)定b、顯著變動(dòng)：滑坡（變動(dòng)非常復(fù)雜）2、滑坡原因a、驅(qū)動(dòng)滑坡因素編輯課件第五章邊坡穩(wěn)定性計(jì)算5.1概述編輯課件54荷載震動(dòng)水構(gòu)造應(yīng)力溫差應(yīng)力b、抗滑能力巖體強(qiáng)度二、露天采場(chǎng)邊坡1、高大邊坡2、暴露巖層多編輯課件荷載編輯課件553、地質(zhì)構(gòu)造面縱橫交錯(cuò)4、水文及工程地質(zhì)條件復(fù)雜因此，邊坡隨時(shí)監(jiān)控調(diào)整，合理的邊幫角只能最終評(píng)價(jià)。三、目前研究現(xiàn)狀及任務(wù)1、土體邊坡穩(wěn)定研究，解決巖石邊坡有許多問題2、露天邊坡穩(wěn)定計(jì)算任務(wù)a、驗(yàn)算已有邊坡的穩(wěn)定性，以便決定是否采取防護(hù)措施，并作為防護(hù)設(shè)施設(shè)計(jì)的依據(jù)。b、設(shè)計(jì)露天礦合理邊坡角，在已知開采深度，設(shè)計(jì)既經(jīng)濟(jì)合理又安全的邊坡角。編輯課件3、地質(zhì)構(gòu)造面縱橫交錯(cuò)編輯課件56c、邊坡的技術(shù)原理Ⅰ、到界邊幫臺(tái)階的減震爆破Ⅱ、防排水Ⅲ、傘檐處理管理不善，緩坡可能滑坡，管理好陡幫也可能安全（例如平裝西露天礦）結(jié)合生產(chǎn)工藝3、經(jīng)驗(yàn)法選取邊幫穩(wěn)定角爆破<40度金屬礦<50度4、邊坡穩(wěn)定表示方法編輯課件c、邊坡的技術(shù)原理編輯課件57當(dāng)<1，滑坡當(dāng)=1，極限平衡當(dāng)>1，穩(wěn)定保守起見:=1.1－1.5，多數(shù)取1.3根據(jù)邊坡服務(wù)年限選取不同值四、本章研究內(nèi)容：1、確定邊坡巖體內(nèi)最危險(xiǎn)區(qū)2、分析區(qū)內(nèi)的全部作用力3、求FS4、判斷穩(wěn)定程度編輯課件當(dāng)<1，滑坡根據(jù)邊坡服務(wù)年限選取不同值編輯課件585.2計(jì)算基礎(chǔ)及方法分類一、邊坡穩(wěn)定分析步驟1、確定滑面2、分析滑面上的作用力及反作用力，建立平衡條件二、計(jì)算方法1、剛性極限平衡法①、將滑體視為剛體②、滑體的位移是剪切破壞編輯課件5.2計(jì)算基礎(chǔ)及方法分類一、邊坡穩(wěn)定分析步驟編輯課件59③、滑體在滑面上的平衡條件，應(yīng)用滑塊在斜坡上的平衡原理2、有限元法3、概率法5.3平面滑面計(jì)算法邊坡沿某一傾斜面滑動(dòng)，發(fā)生在以下條件：1、滑面走向與邊坡走向平行或近于平行（）度左右2、滑面出露在坡面上，二者相交在坡面上3、滑體兩側(cè)有裂面，側(cè)阻力小（略）編輯課件③、滑體在滑面上的平衡條件，應(yīng)用滑塊在斜坡上的平衡原理編輯課60一、邊坡內(nèi)有確定的滑面及垂直裂隙(一)、數(shù)學(xué)分析法設(shè)：1、巖石不透水，垂直裂隙滲入，流經(jīng)滑面自坡面逸出，水的壓強(qiáng)呈線性分布。

2、滑體重力W，水壓U及V均通過滑體重心不產(chǎn)生力矩，滑體無轉(zhuǎn)動(dòng)，則滑體穩(wěn)定條件為：編輯課件一、邊坡內(nèi)有確定的滑面及垂直裂隙編輯課件61編輯課件編輯課件62編輯課件編輯課件63當(dāng)斷裂出露在坡頂時(shí)：

當(dāng)斷裂出露在坡面時(shí)：邊坡的穩(wěn)定程度，以穩(wěn)定系數(shù)表示，抗滑力與滑動(dòng)力之比：

編輯課件當(dāng)斷裂出露在坡頂時(shí)：編輯課件64C=0（二）矢量法力多邊形封閉為平衡狀態(tài)步驟：1、繪鉛直重力矢W，比例自選2、接W之首繪V矢，與W方向垂直3、接V之首繪U矢，與鉛直方向成β角4、接U之首繪反力矢N，與鉛直方向與U同5、求封閉力矢S，其方向平行滑面，指向與滑動(dòng)方向相反。自W之尾繪線，使其平行滑面，并與N矢相垂交，便是所求平衡抗力S。編輯課件C=0編輯課件65抗力中摩擦阻力接U繪拐角φ，在S線上截取便是穩(wěn)定系數(shù)：二、邊坡內(nèi)無確定的滑面，最危險(xiǎn)滑面位置可分析求得1、滑面臨界傾角（不計(jì)U、V）平衡方程：

編輯課件抗力中摩擦阻力編輯課件66又由于：故：編輯課件又由于：故：編輯課件67或：令：最后解得：編輯課件或：令：最后解得：編輯課件68（最危險(xiǎn)滑面傾角）（排土臺(tái)階，土邊坡，錫盟地區(qū)）α<45度多為圓弧滑坡，坡角較大時(shí)，多為平面滑面2、直立邊坡的臨界高度：編輯課件（最危險(xiǎn)滑面傾角）（排土臺(tái)階，土邊坡，錫盟地區(qū)）編輯課件69當(dāng)邊坡垂直時(shí)，α=90度所以：編輯課件當(dāng)邊坡垂直時(shí)，α=90度所以：編輯課件70帶入整理后得：應(yīng)用公式：教材中：編輯課件帶入整理后得：應(yīng)用公式：教材中：編輯課件71

5－7式將代入上式可得：對(duì)于垂直邊坡時(shí)，α=90°：方法二：編輯課件

72

把α=90°代入5－7式：

以上繪制曲線圖5－6：

編輯課件編輯課件73

說明：

1、垂直邊坡的高度大于上式值時(shí)，巖體自重力足，以使邊坡產(chǎn)生剪切破壞，滑坡。

2、小于上式值時(shí)，處于彈性應(yīng)力狀態(tài)，不發(fā)生剪切位移。

3、任意邊坡滑動(dòng)時(shí)，剪切面僅在距坡頂一定的深度即

以下方能產(chǎn)生，以上巖層成為彈性層，它的破壞呈拉斷。抗拉強(qiáng)度小于抗剪強(qiáng)度

4、當(dāng)邊坡體內(nèi)某局部開始達(dá)到塑性變形，而遠(yuǎn)未形成滑坡之前，坡頂處便首先出現(xiàn)編輯課件說明：編輯課件74

垂直張裂隙，往往稱作為滑坡的前兆特征，用來預(yù)報(bào)即將發(fā)生滑坡。存在最小的極限高度，相對(duì)應(yīng)的弱面傾角為：當(dāng)C=0時(shí)，張性斷裂時(shí)，巖石堅(jiān)硬：極限平衡編輯課件垂直張裂隙，往往稱作為滑坡的前兆特征，用來預(yù)報(bào)即將發(fā)75

說明：當(dāng)C時(shí)，滑面被較陡的坡面切割，而沿滑面的摩擦角又小于滑面傾角時(shí)，即：，則可能產(chǎn)生滑坡，與坡面和坡角無關(guān)（在α>β時(shí)而言）,此時(shí)為增加邊坡穩(wěn)定性,減少坡高和削坡是無益的,只有沿滑面削掉或機(jī)械加固，煤礦多見此種例子。三、邊坡內(nèi)無確定的拉張裂縫，其最危險(xiǎn)的位置可分析求得

1、滑體穩(wěn)定系數(shù)編輯課件編輯課件76將帶入上式編輯課件將帶入上式編輯課件772、拉張裂縫的臨界高度解Fs的極限值（最小化）不考慮水的因素，一般采用減弱系數(shù)法處理，分步微分法設(shè)：編輯課件編輯課件78求Fs極值，設(shè)，用分步微分法：令又知：編輯課件編輯課件79令：編輯課件令：編輯課件80得：編輯課件得：編輯課件813、滑體臨界頂寬從圖中求：代入上式：編輯課件3、滑體臨界頂寬編輯課件82編輯課件編輯課件83四、實(shí)例分析1、條件：已知某礦坡高382m，坡角42度，斷層傾角70度（弱面），寬度5m，求解①：Fs，②：坡角編輯課件編輯課件84巖體力學(xué)性質(zhì)：閃長巖：γ=27KN/m3c=500－1000KPaφ=40度斷層c'=0－30KPaφ'=18度2、滑動(dòng)模式經(jīng)分析確定為平面滑動(dòng)3、穩(wěn)定性計(jì)算：編輯課件巖體力學(xué)性質(zhì)：編輯課件85編輯課件編輯課件864、計(jì)算結(jié)果度不同坡角θ=42－49°，沖水條件編輯課件編輯課件87粘聚力C=500－1000KPa，計(jì)算結(jié)果見表5-1結(jié)論：邊坡尚可適當(dāng)加陡5.4圓弧畫面計(jì)算方法引言：適用范圍1、勻質(zhì)土坡2、露天礦的排土場(chǎng)3、結(jié)構(gòu)面與邊坡面相反傾向的巖體邊坡一、純粘性土（φ=0）假設(shè)條件編輯課件粘聚力C=500－1000KPa，計(jì)算結(jié)果見表5-1編881、滑體圍繞一定軸心成鋼體轉(zhuǎn)動(dòng)2、畫面通過坡腳或坡腳以下力矩平衡條件分析邊坡穩(wěn)定性：編輯課件1、滑體圍繞一定軸心成鋼體轉(zhuǎn)動(dòng)編輯課件89計(jì)算的圓弧是無數(shù)的應(yīng)從中確定出最危險(xiǎn)滑面Fs最小者為最危險(xiǎn)滑面第一步：先假設(shè)一弧，通過坡腳，軸心為O第二步：分析作用力作用在圓弧上的力包括1、滑體重力W2、沿弧面的粘聚力C3、弧面上滑體所受的反力N編輯課件計(jì)算的圓弧是無數(shù)的編輯課件90第三步：建立極限平衡方程：

抗滑力矩=滑動(dòng)力矩抗滑力矩其中：編輯課件編輯課件91抗滑力矩編輯課件抗滑力矩編輯課件92抗滑力矩滑動(dòng)力矩a為整個(gè)滑體，重心與轉(zhuǎn)軸的力臂長VABDF，計(jì)算時(shí)分為VABD，求各自力矩：編輯課件抗滑力矩編輯課件93又：編輯課件編輯課件94平衡方程：抗滑力矩＝滑動(dòng)力矩：5－17表達(dá)式，粘聚力值因圓弧的幾何參數(shù)（W，R）而定。解：C極大值，可確定最危險(xiǎn)滑弧面即對(duì)β求導(dǎo)并求極大值得：編輯課件平衡方程：抗滑力矩＝滑動(dòng)力矩：編輯課件955－19聯(lián)立5－18，5－19兩式子，用數(shù)值解法繪制成圖5－12；編輯課件編輯課件96從圖5－12可求得不同坡角α之下的ω，β;而α，ω，β三個(gè)值代入5－17式，可求H，也可將5－17式繪制成圖，直接可取用數(shù)值：編輯課件從圖5－12可求得不同坡角α之下的ω，β;而α，ω，β三97α=90度，極限坡高

二、兼有C和φ時(shí)的條分法將滑體劃分為垂直分條1、滑動(dòng)力矩Md為各分條的重力Wi與重力線對(duì)圓心取矩Xi的乘積之和即βi為分條底滑面傾角編輯課件α=90度，極限坡高編輯課件982、抗滑力矩Mr為各分條在滑面上所能提供的最大抗剪力Si與滑弧半徑的乘積之和3、滑體的穩(wěn)定系數(shù)Fs編輯課件2、抗滑力矩Mr為各分條在滑面上所能提供的最大抗剪力S99第六章

滑坡防治引言：防治滑坡工作特點(diǎn)1、提高邊幫角，減小剝采比，獲較大的經(jīng)濟(jì)效益。2、允許有一定的邊坡破壞概率。3、實(shí)踐證明，加大邊坡角有最優(yōu)區(qū)間，并非邊幫角越大越好，應(yīng)考慮綜合效率（如運(yùn)輸費(fèi)用）。4、在生產(chǎn)過程中特別注意邊坡巖體動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查以及穩(wěn)定分析工作，如發(fā)現(xiàn)滑坡征兆，及時(shí)防治滑坡，以免造成損失。6.1滑坡防治方法類型及程序一、滑坡防治方法類型方法：1、削坡，壓坡腳；削坡降低下滑力，提高Fs，壓坡腳阻止滑體下滑，內(nèi)排即為例證。2、增大或維持邊坡巖體強(qiáng)度3、人工建造支擋物（人工加固）編輯課件編輯課件100

二、滑坡防治工作的一般程序

1、進(jìn)行有關(guān)滑坡原因的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)的勘探工作

2、截集并排出流入滑坡區(qū)的地表水

3、疏干滑坡區(qū)域附近的地下水，或降低地下水位

4、削坡減載，反壓坡腳或清除滑體，爆破減震等

5、采用人工支擋物或其他預(yù)防措施編輯課件編輯課件1016.2大型預(yù)應(yīng)力錨桿（索）一、概述1、采用大型預(yù)應(yīng)力錨桿（索），增大幫坡角10－15度2、安裝深度可達(dá)80m3、預(yù)應(yīng)力可達(dá)到幾百噸4、錨桿加固系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（如圖6－3）錨頭錨桿水平橫梁錨固段金屬網(wǎng)二、錨桿（索）加固邊坡的工作原理1、固結(jié)錨固段（或越過滑面），利用分隔圈使鋼筋混凝土固結(jié)牢固2、施加預(yù)應(yīng)力編輯課件6.2大型預(yù)應(yīng)力錨桿（索）編輯課件102編輯課件編輯課件103

3、擰緊錨頭，形成錨桿（索）為中心的密合整體

4、在若干錨桿（索）的聯(lián)合作用下，形成一個(gè)均勻的壓密帶，提高巖體強(qiáng)度

5、滑面處增加摩擦力，提高邊坡巖體的穩(wěn)定性

6、未壓密的部分巖體，由水平橫梁，金屬網(wǎng)支護(hù)，防止金屬網(wǎng)銹蝕，用瀝青或水泥漿噴護(hù)

編輯課件3、擰緊錨頭，形成錨桿（索）為中心的密合整體編輯課件1047、錨桿疏密程度的形成連續(xù)壓密帶即可（窄壓密帶）三、錨桿（索）設(shè)計(jì)1、錨桿（索）錨固力的確定滑體受到滑體重力W、錨固力P兩個(gè)力的作用：編輯課件7、錨桿疏密程度的形成連續(xù)壓密帶即可（窄壓密帶）1052、最佳安裝角的確定（）最佳“”應(yīng)為所需錨固力最小即：6－1式中，分母最大即為P最小即：編輯課件編輯課件106

所以：

一般

=5－10度向水平方向下方傾斜5－10度3、錨桿（索）承載力計(jì)算錨桿（索）承載力一定要大于錨固力錨桿（索）才可能不被拉斷編輯課件編輯課件107>P(KN)

Q:錨桿承載力，KN;

D:錨桿（索）的直徑；：錨桿（索）材料的抗拉強(qiáng)度，KN/cm2；

P：錨桿（索）的錨固力，KN；

4、錨固長的確定要實(shí)現(xiàn)錨固力，必須足夠的錨固長度錨固長度的大小與下列因數(shù)有關(guān)①、錨固段砂漿與錨固桿的粘結(jié)強(qiáng)度R1編輯課件

108MPa光面鋼筋MPa螺紋鋼

R為混凝土標(biāo)號(hào)，kg/cm2；②水泥砂漿與孔壁的粘性強(qiáng)度R2，MPa;③錨固段巖體的抗拉強(qiáng)度R3，MPa;錨固段長度l應(yīng)按R3>R2>R1的原則確定按R1確定l較為合理四、錨桿（索）應(yīng)力狀態(tài)的測(cè)試編輯課件M109作用：1、檢查錨桿安裝有效性

2、錨桿（索）應(yīng)力變化情況方法：

1、剛

2、電阻應(yīng)變片

3、信息平臺(tái)隨時(shí)查尋應(yīng)力變化情況五、大型預(yù)應(yīng)力錨桿（索）加固邊坡實(shí)例編輯課件作用：編輯課件1106-4疏干排水引言：水對(duì)邊坡影響使邊坡巖體強(qiáng)度降低動(dòng)水壓力靜水壓力因此防排水工作非常重要編輯課件6-4疏干排水編輯課件111一、地表排水

1、采場(chǎng)周邊設(shè)截水溝堤壩

2、裂隙填堵裂隙大時(shí)先填透水性好的材料先填堵，頂部用隔水性能好的材料密封，防止深部產(chǎn)生靜水壓力。編輯課件一、地表排水

1、采場(chǎng)周邊設(shè)截水溝堤壩編輯課件112二、水平鉆孔排水

對(duì)降低裂隙和潛在滑面附近的水壓很有效的施工方法：5%坡度的鉆孔，孔徑50—80mm，水自然流水坡度3‰集水管采場(chǎng)底部積水坑排除采場(chǎng)外積水池真空排水費(fèi)用高一般不采用。圖6.4.1使水滲透壓力近似垂直于滑面，增大了法向壓力，有利于邊坡穩(wěn)定。圖

6.4.1編輯課件二、水平鉆孔排水

對(duì)降低裂隙和潛在滑面附近113三、垂直排水井（疏干井）

水位降低位置：L=1.35H（一）流程：疏干井水地面溝道地面儲(chǔ)水池書中抽入積水坑是錯(cuò)誤的。（二）注意事項(xiàng)：

1、切忌水自由排放，要考慮匯水面積范圍和地表水與地下水的水力聯(lián)系。

2、切忌將水排入采場(chǎng)積水坑然后再抽到地面積水池，增加排水費(fèi)用。

3、排水溝網(wǎng)及積水池防滲漏工作要做好。（三）優(yōu)點(diǎn):1、穿孔2、采裝3、運(yùn)輸4、排卸編輯課件三、垂直排水井（疏干井）

水位降低位置：L=1.35H編輯課114四、地下疏干巷道排水（簡述）

費(fèi)用高，如有舊井巷道利用可行，排土場(chǎng)基底地下盲溝排水。編輯課件四、地下疏干巷道排水（簡述）

費(fèi)用高，如有1156-5控制爆破

1、微差減震爆破；2、預(yù)裂爆破；3、緩沖爆破。編輯課件6-5控制爆破

1、微差減震爆破；編輯課件116一、預(yù)裂爆破的基本原理

1、預(yù)裂爆破是在邊坡計(jì)劃最終邊坡線上鉆一排傾斜（臺(tái)階坡面角）小鉆孔、裝少量藥比主爆孔先起爆50ms。2、截?cái)嘀鞅频臎_擊波，減少邊坡的破壞作用，提高邊坡穩(wěn)定性（光面爆破）。3、無需超鉆，齊發(fā)爆破編輯課件一、預(yù)裂爆破的基本原理

1、預(yù)裂爆破是在邊坡計(jì)劃最終邊坡線上117二、預(yù)裂爆破參數(shù)

1、孔徑和孔距孔徑50—127mm，孔距是孔徑的10—20倍2、裝藥量采用不偶合裝藥（徑向或軸向）；一般不充填；藥量經(jīng)驗(yàn)法。編輯課件二、預(yù)裂爆破參數(shù)

1、孔徑和孔距編輯課件118

6—6抗滑擋垟

一、概述

1、依靠自力重量抵抗滑坡推力的；

2、對(duì)于滑面不深的小型滑坡面用，同時(shí)也是防治大型滑坡的綜合措施之一；

3、就地取材，施工方便；

4、擋垟設(shè)置在推力小的部位；

5、保證滑體不越過垟頂?shù)幕拢瑫r(shí)不能產(chǎn)生擋垟下部產(chǎn)生新的滑面。編輯課件

6—6抗滑擋垟

一119二、抗滑擋垟?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)以平底擋垟為例，要進(jìn)行擋垟?shù)目够箖A覆穩(wěn)定驗(yàn)算：1、抗滑驗(yàn)算KC=

當(dāng)KC≥1時(shí)，擋垟不會(huì)因滑坡推動(dòng)力產(chǎn)生水平滑動(dòng)。編輯課件二、抗滑擋垟?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算現(xiàn)以平底擋垟為例，要進(jìn)行擋120二、抗滑擋垟?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算2、擋垟傾覆穩(wěn)定演算K0==當(dāng)K0≥1時(shí)，擋垟不會(huì)因推力作用而傾斜。編輯課件二、抗滑擋垟?shù)脑O(shè)計(jì)計(jì)算2、擋垟傾覆穩(wěn)定演算編輯課件1216—7改變滑帶土巖性質(zhì)

通過各種措施提高滑帶在弱面的土巖強(qiáng)度，即增加土巖的凝聚力C、內(nèi)摩擦角φ值。編輯課件6—7改變滑帶土巖性質(zhì)

通過各種措施提高滑帶122一、松動(dòng)爆破滑面（一）原理：在滑動(dòng)面附近進(jìn)行松動(dòng)爆破，破壞滑面的連續(xù)性，使得滑帶的土巖φ值提高。

1、土巖經(jīng)松動(dòng)爆破后破碎塊之間的內(nèi)摩擦角增大。

2、改善滑帶附近的水文地質(zhì)條件，有利于穩(wěn)定。（二）實(shí)例：阜新海州露天礦爆破東北環(huán)滑坡，以松動(dòng)爆破滑面獲得良好防治效果，主要依據(jù)：

1、7#弱層φ從19→31゜；

2、透水性條件改善；

3、滑體五個(gè)臺(tái)階均已到界，臺(tái)階上削坡不合理；

4、滑體已處于緩慢移動(dòng)階段，人工加固難以實(shí)施，爆破后趨于穩(wěn)定。゜編輯課件一、松動(dòng)爆破滑面（一）原理：在滑動(dòng)面附近進(jìn)行松動(dòng)爆破，破壞滑123二、注漿法編輯課件二、注漿法編輯課件1246—8礦山工程法

指采用礦山工程措施或制定并執(zhí)行正確的剝離、采礦程序維護(hù)邊坡的穩(wěn)定性。1、清幫減重法；2、減重壓坡腳法；3、改變合理的開拓運(yùn)輸系統(tǒng)；4、合理安排開采程序；5、采用汽車運(yùn)輸工藝。編輯課件6—8礦山工程法

指采用礦山125第七章邊坡監(jiān)測(cè)

一、引言：（一）基本概念種類1、露天礦邊坡監(jiān)測(cè)工作:是指用儀器或裝置，探測(cè)邊坡巖體的移動(dòng)規(guī)律或穩(wěn)定狀況，目的是提供邊坡穩(wěn)定性分析用的基礎(chǔ)資料、預(yù)報(bào)滑坡。2、種類：

a、大面積邊坡移動(dòng)的觀測(cè)；b、邊坡表面或鉆孔內(nèi)局部巖體移動(dòng)的觀測(cè)；

c、地音監(jiān)測(cè)。編輯課件第七章邊坡監(jiān)測(cè)

一、引言：（一）基本概念種類編輯課件126二、邊坡監(jiān)測(cè)特點(diǎn)1、經(jīng)常觀察巡視邊坡，及時(shí)發(fā)現(xiàn)邊坡滑坡跡象；2、對(duì)重要建筑物及早采用監(jiān)測(cè)措施；3、讀數(shù)及記錄要仔細(xì)認(rèn)真分析；4、雨季及融凍期應(yīng)加強(qiáng)觀測(cè)，認(rèn)真記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；5、長期性的工作（從設(shè)計(jì)到露天礦壽命結(jié)束）。編輯課件二、邊坡監(jiān)測(cè)特點(diǎn)1、經(jīng)常觀察巡視邊坡，及時(shí)發(fā)現(xiàn)邊坡滑坡跡象；1277—1大面積邊坡巖體移動(dòng)觀測(cè)

一、觀測(cè)原則：1、是指在邊坡上設(shè)置觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)線用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺等測(cè)量巖體移動(dòng)，原則是觀察方法、觀測(cè)精度均應(yīng)符合測(cè)量規(guī)程要求。精度1/50002、觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置要求：觀測(cè)點(diǎn)上部應(yīng)有清楚的中心，以保證精確測(cè)量；3、設(shè)置位置應(yīng)便于觀測(cè)；保證樁柱巖體牢固結(jié)合，是觀測(cè)點(diǎn)能真實(shí)反映巖體的移動(dòng)；4、觀測(cè)點(diǎn)與露天礦的三角測(cè)量網(wǎng)建立聯(lián)系，確定基坐標(biāo)。編輯課件7—1大面積邊坡巖體移動(dòng)觀測(cè)

一、觀測(cè)原則：編輯課件128二、觀測(cè)資料的圖示

1、滑坡平面圖內(nèi)容：1邊坡平面形狀；

2滑體范圍；

3地貌；

4測(cè)點(diǎn)；

5標(biāo)高。2、滑坡區(qū)斷面圖（如圖7—2）

1滑坡前后邊坡外形；

2滑動(dòng)面位置；

3露頭；

4測(cè)點(diǎn)標(biāo)高；

5巖層；

6構(gòu)造。編輯課件二、觀測(cè)資料的圖示

1、滑坡平面圖編輯課件129二、觀測(cè)資料的圖示

3、觀測(cè)點(diǎn)位移—時(shí)間關(guān)系曲線圖

4、觀測(cè)點(diǎn)移動(dòng)向量圖編輯課件二、觀測(cè)資料的圖示

3、觀測(cè)點(diǎn)位移—時(shí)間關(guān)系曲線圖編輯課件130三、觀測(cè)資料分析

（一）分析滑動(dòng)面的形狀及位置；（1—5）（二）分析滑坡原因；（三）預(yù)報(bào)滑坡。編輯課件三、觀測(cè)資料分析

（一）分析滑動(dòng)面的形狀及位置；（1—5）編1317—2邊坡表面測(cè)量巖體移動(dòng)的裝置

一、簡易裝置

1、裂隙上涂石膏漿或水泥砂漿，觀察裂隙發(fā)展情況。

2、淺孔埋入鋼樁，測(cè)量位移。二、銦鋼尺伸長計(jì)；三、銦桿伸長計(jì)裝置；四、多點(diǎn)邊坡位移自動(dòng)記錄儀；五、滑動(dòng)觸點(diǎn)裝置。編輯課件7—2邊坡表面測(cè)量巖體移動(dòng)的裝置

一、簡易裝置編輯課件1327—3鉆孔內(nèi)測(cè)量巖體移動(dòng)的裝置

一、鋼絲或多點(diǎn)不變拉力鉆孔伸長裝置；二、桿式鉆孔伸長計(jì)裝置；三、倒置擺；四、鉆孔內(nèi)探測(cè)滑動(dòng)面的裝置與儀器；五、鉆孔傾斜儀。編輯課件7—3鉆孔內(nèi)測(cè)量巖體移動(dòng)的裝置

一、鋼絲或多點(diǎn)不變拉力鉆孔伸1337—4微震監(jiān)測(cè)

巖石在高應(yīng)力作用下會(huì)發(fā)生噪音，設(shè)備包括地音探測(cè)器，放大器，記錄器、監(jiān)聽器等部分。分析時(shí)應(yīng)注意穿孔、采掘、運(yùn)輸、爆破等造成的噪音。編輯課件7—4微震監(jiān)測(cè)

巖石在高應(yīng)力作用下會(huì)134第八章排土場(chǎng)穩(wěn)定性

引言：一排土場(chǎng)類型：（一）按排土場(chǎng)位置分：1、內(nèi)排土場(chǎng)；2、外排土場(chǎng)。（二）按開采工藝及排土設(shè)備分：

1、鐵道運(yùn)輸機(jī)械鏟排土；2、鐵道運(yùn)輸排土犁排土；

3、汽車運(yùn)輸推土機(jī)（前裝機(jī)）排土；排土方式：a、場(chǎng)地排土（露天）b、邊緣式排土（剩余量30—40%）

4、排土機(jī)；5、吊斗鏟或機(jī)械鏟倒堆。（三）按排土場(chǎng)基底傾斜程度為

1、山坡（內(nèi)排時(shí)傾斜<13度以下）；2、水平或近水平基底排土場(chǎng)；（四）按排土臺(tái)階數(shù)目分

1、單臺(tái)階；2、多臺(tái)階編輯課件第八章排土場(chǎng)穩(wěn)定性

引言：編輯課件1351、排棄物料的物理性質(zhì)；2、排土場(chǎng)基底條件；3、水的影響；4、排土參數(shù)；5、排土工藝。二、排土場(chǎng)穩(wěn)定性影響因素編輯課件二、排土場(chǎng)穩(wěn)定性影響因素編輯課件136三、排土場(chǎng)滑坡危害性1、影響正常生產(chǎn)人員及設(shè)備的安全；2、毀壞周邊建筑物及道路；（排棄高度1.5倍范圍內(nèi)不準(zhǔn)許有任何建筑物）3、堵塞泄洪渠道；4、地基發(fā)生蠕變。編輯課件三、排土場(chǎng)滑坡危害性1、影響正常生產(chǎn)人員及設(shè)備的安全；編輯課137四、排土場(chǎng)穩(wěn)定性研究內(nèi)容1、分析影響排土場(chǎng)穩(wěn)定性的各種因數(shù)2、確定排土場(chǎng)的合理邊坡角等參數(shù)；3、確定排土場(chǎng)的合理高度；4、排土場(chǎng)變形的防治措施。編輯課件四、排土場(chǎng)穩(wěn)定性研究內(nèi)容1、分析影響排土場(chǎng)穩(wěn)定性的各種因數(shù)編1388—1排土場(chǎng)變形類型

一、滑動(dòng)

1、排棄物內(nèi)部滑動(dòng)（水因素造成的）；

2、排棄物沿基底面滑動(dòng)（山坡排土場(chǎng)易發(fā)生）（10%坡勢(shì)需采取防滑擋垟措施）；

3、排土場(chǎng)基底滑動(dòng)。二、流動(dòng)（即泥石流）南方居多三、沉降編輯課件8—1排土場(chǎng)變形類型

一、滑動(dòng)編輯課件1398—2影響排土場(chǎng)穩(wěn)定性的因素

一、自然地理、基底巖層埋藏特征；二、水文地質(zhì)因素；三、開采工藝因素；四、排棄物及基底的物理力學(xué)性質(zhì)。

1、排棄物容重；

2、排棄物的抗剪強(qiáng)度；

3、基底的物理力學(xué)性質(zhì)。編輯課件8—2影響排土場(chǎng)穩(wěn)定性的因素

一、自然地理、基底巖層埋藏特1408—3排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析

一、穩(wěn)定基底排土場(chǎng)1、將排土場(chǎng)表面簡化為平滑面；2、在計(jì)算的滑動(dòng)面上確定若干點(diǎn)；3、根據(jù)下式確定個(gè)點(diǎn)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力；4、將滑動(dòng)面展成水平直線；5、根據(jù)剪應(yīng)力強(qiáng)度曲線，確定相應(yīng)個(gè)點(diǎn)正應(yīng)力的抗剪強(qiáng)度Iyi6、求穩(wěn)定系數(shù)fs=編輯課件8—3排土場(chǎng)穩(wěn)定性分析

一、穩(wěn)定基底排土場(chǎng)編輯課件141二、軟弱基底排土場(chǎng)1、軟巖處理掉，在進(jìn)行排土?xí)r最好為硬巖基底；2、軟巖較厚則可能發(fā)生圓弧滑面；3、分條塊進(jìn)行計(jì)算。編輯課件二、軟弱基底排土場(chǎng)1、軟巖處理掉，在進(jìn)行排土?xí)r最好為硬巖基底142三、傾斜基底排土場(chǎng)外排土場(chǎng)（山坡）內(nèi)排土場(chǎng)（傾角<13度）分條塊試算四、沿臺(tái)階走向有均布外載荷的排土場(chǎng)（列車運(yùn)輸）編輯課件三、傾斜基底排土場(chǎng)編輯課件143五、臺(tái)階上有集中載荷的排土場(chǎng)（汽車運(yùn)輸）編輯課件五、臺(tái)階上有集中載荷的排土場(chǎng)（汽車運(yùn)輸）編輯課件1448—4排土場(chǎng)滑坡防治

主要措施主要有：1、不同性質(zhì)的土巖分別排棄（巖石在下，軟巖在上）；2、疏干排水地表水→堤壩地下水→盲溝、排水溝3、排土場(chǎng)基底進(jìn)行工程處理；4、設(shè)置抗滑建筑物；5、調(diào)整排土工藝及排土場(chǎng)參數(shù)編輯課件8—4排土場(chǎng)滑坡防治

主要措施主要有：編輯課件1458—4排土場(chǎng)滑坡防治一、土巖按性質(zhì)分別排棄1、安排好剝離工程計(jì)劃；2、實(shí)現(xiàn)不同土巖的合理運(yùn)輸及排棄程序；3、巖石大塊在下，軟巖在上；4、混排。二、疏干排水三、基地工程處理爆破→增加基底f四、支擋滑體抗滑樁；抗滑擋壩、擋垟；臨時(shí)爆柱。五、調(diào)整排土工藝和排土參數(shù)。編輯課件8—4排土場(chǎng)滑坡防治一、土巖按性質(zhì)分別排棄編輯課件146第一章概論

1.1概述一、邊坡的重要性

1、節(jié)省成本

2、安全生產(chǎn)二、國內(nèi)外露天礦邊坡概述

1、露天礦開采現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

2、列舉優(yōu)化邊坡的實(shí)例編輯課件第一章概論 1.1概述編輯課件1471.2基本概念一、采場(chǎng)邊坡 （一）露天礦邊坡

1、山坡露天礦

2、凹陷露天礦 （二）、邊坡

1、底幫邊坡

2、頂幫邊坡

3、端幫邊坡編輯課件1.2基本概念一、采場(chǎng)邊坡編輯課件148（三）邊坡角1、工作幫坡角2、非工作幫坡角（廢正角）二、排土場(chǎng)邊坡1、外排土場(chǎng)建立條件2、內(nèi)排土場(chǎng)建立條件3、排土場(chǎng)臺(tái)階高度、坡面角4、排土排棄物的性質(zhì)5、穩(wěn)定性分析編輯課件（三）邊坡角編輯課件1491.3滑坡概論及研究意義 一、邊坡變形種類 1、剝離（振動(dòng)、風(fēng)化） 2、崩落（陡立柱狀巖體突然倒塌滾動(dòng)） 3、滑動(dòng)（沿一定的面或帶緩慢移動(dòng)）→滑坡 4、流動(dòng)（指飽和水的松軟巖體沿4度－6度甚至更緩的斜面流動(dòng)） 5、沉陷變形、垂直下沉 排土場(chǎng)管理主因 所以規(guī)范規(guī)定排土場(chǎng)到邊坡一定距離范圍內(nèi)有2－5％的反坡 如圖2所示編輯課件1.3滑坡概論及研究意義 一、邊坡變形種類編輯課件150三、滑坡危害

1、阻斷運(yùn)輸線路（鐵道、公路、膠帶）

2、推倒、掩埋采掘運(yùn)輸設(shè)備

3、破壞地面工業(yè)民用建筑物 總體規(guī)劃不合格 地面建筑物安全距離采場(chǎng)0－200m，>200m即按200米設(shè)置。

排土場(chǎng)造成周邊地面地形變形滑坡危害較大。如神華準(zhǔn)能黑岱溝儲(chǔ)煤倉、鐵路地面、膠帶走廊等案例。

編輯課件三、滑坡危害 1、阻斷運(yùn)輸線路（鐵道、公路、膠帶）編輯課件151四、優(yōu)化邊坡角同時(shí)考慮兩個(gè)問題 1、剝離費(fèi)2、邊坡維護(hù)費(fèi)編輯課件四、優(yōu)化邊坡角同時(shí)考慮兩個(gè)問題編輯課件1521.4露天礦邊坡的特點(diǎn) 與水庫岸坡、壩肩、引水渠道、鐵路、公路路塹和路堤、山區(qū)挖方工程的的邊坡相比有以下特點(diǎn)： 一、邊坡較高 幾米到600米，走向長，揭露的巖層多，巖體結(jié)構(gòu)復(fù)雜 二、煤礦邊坡巖體主要是沉積巖：層理明顯，弱夾層較多，巖石強(qiáng)度低。穩(wěn)定邊坡角大約40度以下。 金屬礦主要是巖漿巖、變質(zhì)巖，強(qiáng)度高，但斷層、節(jié)理發(fā)育，不利于邊坡穩(wěn)定。穩(wěn)定邊坡角大約50度以下。 三、主要是滑動(dòng)變形

編輯課件1.4露天礦邊坡的特點(diǎn) 與水庫岸坡、壩肩、引153四、露天礦邊坡是人工機(jī)械開挖邊坡,邊坡巖體較破碎，邊坡一般不加維護(hù)，易受風(fēng)化作用影響。五、露天礦場(chǎng)每日受爆破、機(jī)車行走等因素，邊坡受振動(dòng)影響大，受到的設(shè)備自身載荷及沖擊載荷較大。六、露天礦服務(wù)年限長。內(nèi)排有利于防治邊坡滑坡；陡幫開采配合內(nèi)排效果較好，如平裝西露天煤礦。七、不同地段邊坡穩(wěn)定程度是不同的。重要的建（構(gòu)）筑物、高壓線和鐵路等一級(jí)建筑物要求穩(wěn)定性高編輯課件編輯課件1541.5研究內(nèi)容及步驟 一、研究內(nèi)容

1、邊坡巖體中各種結(jié)構(gòu)面 如斷層、層面、節(jié)理、裂隙分布狀態(tài)

2、結(jié)構(gòu)面的物理力學(xué)性質(zhì)

3、水

4、開采工藝、河流、爆破、構(gòu)造應(yīng)力

5、設(shè)計(jì)邊坡

6、提出防滑措施

7、邊坡監(jiān)測(cè)編輯課件1.5研究內(nèi)容及步驟 一、研究內(nèi)容編輯課件155 二、研究步驟

1、礦山勘探，設(shè)計(jì)階段必須開始邊坡工作；

2、礦山投產(chǎn)后，做大量的邊坡實(shí)驗(yàn)研究，校核邊坡穩(wěn)定角；

3、長期性工作，直到露天礦壽命結(jié)束

4、最后評(píng)價(jià)編輯課件 二、研究步驟編輯課件156第二章影響邊坡穩(wěn)定性的因素 引言：因素分類

1、內(nèi)因：巖石的礦物組成及地質(zhì)結(jié)構(gòu)

2、外因：水、震動(dòng)、構(gòu)造應(yīng)力、采礦活動(dòng)、風(fēng)化及溫差編輯課件第二章影響邊坡穩(wěn)定性的因素 引言：因素分類編輯課件1572.1巖石礦物組成的影響 1、不同礦物的強(qiáng)度不同 （1）、Na、K、Ca、Mg等化合物易溶于水，為不穩(wěn)定礦物 （2）、蒙脫石[(OH)4Al4SiO8O20]吸水性強(qiáng)而透水性差，易導(dǎo)致滑坡 2、巖石是礦物的集合體 3、巖石有晶質(zhì)>非晶質(zhì)>碎屑質(zhì) 硅質(zhì)膠結(jié)>鈣質(zhì)膠結(jié)>泥質(zhì)膠結(jié) 粒度<0.005mm時(shí)，粒度增加時(shí)，內(nèi)摩擦角減小4、巖石的構(gòu)造有定向與非定向之別編輯課件2.1巖石礦物組成的影響 1、不同礦物的強(qiáng)度不同編輯課件1582.2巖體結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體、巖體結(jié)構(gòu)定義：結(jié)構(gòu)面：巖體中這些自然生成的強(qiáng)度減弱面統(tǒng)稱為結(jié)構(gòu)面

結(jié)構(gòu)體：這些結(jié)構(gòu)面將巖體切割成不同規(guī)模和幾何形態(tài)的塊體

工程巖體：有結(jié)構(gòu)面和結(jié)構(gòu)體組成的具有一定結(jié)構(gòu)的地質(zhì)體的一部分編輯課件2.2巖體結(jié)構(gòu)面、結(jié)構(gòu)體、巖體結(jié)構(gòu)定義：結(jié)構(gòu)面：巖體中這些159一、結(jié)構(gòu)面（I－V級(jí)）煤礦中主要5種面： 1、軟弱夾層：粘土層、碳質(zhì)頁巖層、泥巖、薄煤層、頁巖層 2、巖層面、節(jié)理 3、斷層 4、節(jié)理、裂隙 節(jié)理是構(gòu)造裂隙 裂隙是原生裂隙5、片理、頁理：壓應(yīng)力作用下動(dòng)力變質(zhì)的結(jié)果二、結(jié)構(gòu)體 I－V級(jí)三、巖體、結(jié)構(gòu)編輯課件一、結(jié)構(gòu)面（I－V級(jí)）編輯課件1602.3水的影響 露天礦采場(chǎng)及排土場(chǎng)邊坡防水便等于防滑。雨后、雨季、解凍時(shí)期 現(xiàn)場(chǎng)防治水辦法介紹。 一、水在巖石中存在的的形態(tài) （一）、氣態(tài)水 是結(jié)晶水及化學(xué)水，對(duì)巖體穩(wěn)定性影響不大 （二）、結(jié)合水

1、吸附水（或強(qiáng)結(jié)合水）強(qiáng)結(jié)合水，70000倍重力加速度不能使其分離。

2、薄膜水（或弱結(jié)合水）弱結(jié)合水，長期荷載可能被擠出 結(jié)合水是在巖石中顆粒表面與水分子的吸引力（靜電引力）而結(jié)合的水

編輯課件2.3水的影響 露天礦采場(chǎng)及排土場(chǎng)邊坡防水便等于防滑。雨后、161 吸附水：是顆粒表層或離子的吸附層內(nèi)的水分子，在分子力作用下，不能移動(dòng)。 薄膜水：是離子擴(kuò)散層內(nèi)的水分子，若在分子力作用下可能移動(dòng)，在長期荷載作用下可能部分被擠出 （三）、自由水：是土巖顆粒水化膜以外的水，受重力影響，分毛細(xì)水和重力水 1、毛細(xì)水 ①、孔隙角水 ②、懸浮水 ③、毛細(xì)孔水 毛細(xì)孔水是巖石毛細(xì)孔內(nèi)的水（結(jié)合水除外）它與重力水相同，可以傳遞靜壓力編輯課件 吸附水：是顆粒表層或離子的吸附層內(nèi)的水分子，在分子力作用下1622、重力水①、滲流水②、地下水（四）、固態(tài)水（冰） 體積增大、擴(kuò)大裂隙、減弱巖體強(qiáng)度（融冰期邊坡易滑原因）。

總之，邊坡巖體內(nèi)的水主要是結(jié)合水和自由水編輯課件2、重力水編輯課件163 二、水對(duì)邊坡的不利影響主要表現(xiàn)

1、軟化巖體，降低其強(qiáng)度；

2、靜水壓力

3、動(dòng)水壓力：自由水在重力作用下流動(dòng)，對(duì)巖石產(chǎn)生動(dòng)水壓力編輯課件 二、水對(duì)邊坡的不利影響主要表現(xiàn)編輯課件164

三、地下水在邊坡內(nèi)的分布1、在松軟土巖中水位變化編輯課件 三、地下水在邊坡內(nèi)的分布編輯課件1652、堅(jiān)硬巖石中裂隙水無定向堅(jiān)硬巖石的水文地質(zhì)條件不易掌握全貌，水位差異很大編輯課件2、堅(jiān)硬巖石中裂隙水無定向編輯課件166現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例介紹 1、遼寧阜新海州露天煤礦1956年－1957年之間39次滑坡中，有24次有水的影響 2、平裝西露天煤礦工作幫1957年8月14日第24次滑坡39.5立方米的滑坡是連續(xù)三天降雨，雨水滲入綠泥層面及滑體，以及滑體下部常年積水1－2米，深浸泡而發(fā)生的。1983年4月18日，第26次滑坡，47.73立方米玄武巖裂隙水滲透到松散砂巖，使滑體底部頁巖層泥化層發(fā)生的編輯課件現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例介紹編輯課件167

3、義馬

4、哈密三道嶺

5、大冶露天鐵礦獅子山北幫西口工程滑體

6、海南露天鐵礦

7、云南小龍?zhí)堵短烀旱V編輯課件 3、義馬編輯課件168 四、靜水壓力作用露天礦上部風(fēng)化帶巖層受水浸潤后容重增加巖石飽和水容重 γ0:干容重

n:空隙比 γw:水容重 d:巖石比重編輯課件 四、靜水壓力作用露天礦上部風(fēng)化帶巖層受水浸潤后容重增加編輯169飽水重量：浮重量：干重量孔隙水重量干重量骨架顆粒水重編輯課件飽水重量：干重量孔隙水重量干重量骨架顆粒水重編輯課件170則巖柱所受浮力：

靜水壓力就是水壓三角形乘積：中點(diǎn)水壓強(qiáng)度：

編輯課件則巖柱所受浮力： 編輯課件171

實(shí)踐中，當(dāng)坡底處斷裂面無滲流時(shí)，則該處的水的壓強(qiáng)不等于零，并可達(dá)到高峰值。編輯課件實(shí)踐中，當(dāng)坡底處斷裂面無滲流時(shí)，則該處的水的壓強(qiáng)不等于零172五、動(dòng)水壓力作用：動(dòng)水壓力是指滲流水在流通過程中作用于巖石顆粒上的滲流力，它是體積力實(shí)驗(yàn)表明：多孔隙（或裂隙）水相互貫通，因而產(chǎn)生滲流水，動(dòng)水壓力圓管內(nèi)的水流運(yùn)動(dòng)時(shí)需要克服阻力

1、與管徑大小成反比

2、與兩端壓差成正比3、巖石介質(zhì)中水的滲流阻力與孔隙率成反比

編輯課件五、動(dòng)水壓力作用：動(dòng)水壓力是指滲流水在流通過程中作用于巖石173動(dòng)水壓力：計(jì)入

P浮力，靜動(dòng)壓力為矢量和滑面上切向法向分力

N（指向滑面）=編輯課件動(dòng)水壓力：=編輯課件174結(jié)論：穩(wěn)定滲流邊坡的水壓，包括靜壓與動(dòng)壓，可近似按滑面上各點(diǎn)水的壓強(qiáng)乘以該處滑面面積計(jì)算即近似等于滑面上的靜水壓力值編輯課件結(jié)論：穩(wěn)定滲流邊坡的水壓，包括靜壓與動(dòng)壓，可近似按滑面上各點(diǎn)1752.4爆破作業(yè)、振動(dòng)影響一、影響因素1、爆破震動(dòng)增加了邊坡的滑動(dòng)力2、爆破作用破壞邊坡巖體降低了巖體強(qiáng)度，使雨水地下水易于沿爆破后巖石裂隙滲透，加速巖體風(fēng)化3、穿、采、運(yùn)設(shè)備作業(yè)時(shí)，使飽和水巖土液化二、破壞主因震波在巖石中傳播有縱波，橫波，主要是縱波編輯課件2.4爆破作業(yè)、振動(dòng)影響一、影響因素編輯課件176橫波是二者方向一致地震時(shí)：m/s編輯課件橫波是二者方向一致m/s編輯課件177三、減震措施1、控制一次爆破藥量2、微差爆破最佳時(shí)間，不使各次震波峰值疊加而達(dá)到最高值3、采用預(yù)裂爆破、緩沖爆破編輯課件三、減震措施編輯課件1782.5構(gòu)造應(yīng)力影響據(jù)彈性理論：每次大的深部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生新的應(yīng)力狀態(tài)水平應(yīng)力=上覆巖層重力×側(cè)壓應(yīng)力系數(shù)構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)內(nèi)：自重應(yīng)力水平應(yīng)力鉛直應(yīng)力李四光《地質(zhì)力學(xué)理論》非洲測(cè)得：水平應(yīng)力是鉛直應(yīng)力的2.6倍編輯課件2.5構(gòu)造應(yīng)力影響據(jù)彈性理論：編輯課件1792.6其他因素影響一、露天礦存在年限具體講應(yīng)指邊坡服務(wù)年限時(shí)間長，巖體強(qiáng)度減弱大，穩(wěn)定系數(shù)大些二、邊坡形狀凹形：側(cè)向阻力大，穩(wěn)定性好凸性：側(cè)向阻力小，穩(wěn)定性不好但凸性邊坡剝離量最小，經(jīng)濟(jì)合理三、地形荷載：外排土場(chǎng)就近位置推進(jìn)方向（工作線）破壞巖體完整性，引起邊坡滑落總之，因?yàn)檫叿€(wěn)固什么很多，尚待研究。編輯課件2.6其他因素影響一、露天礦存在年限編輯課件180第三章邊坡工程地質(zhì)程序及巖體結(jié)構(gòu)

面的調(diào)查、統(tǒng)計(jì)與分析

編輯課件第三章邊坡工程地質(zhì)程序及巖體結(jié)構(gòu)

1813—1邊坡工程地質(zhì)工作程序

一、邊坡工程工作主要任務(wù)：1、搜集影響邊坡穩(wěn)定性的各項(xiàng)因素；2、分析邊坡巖體的穩(wěn)定性：

—查明巖體中結(jié)構(gòu)面分布及巖性變化；

—分析潛在滑面；

—建立滑動(dòng)模式。編輯課件3—1邊坡工程地質(zhì)工作程序

一、邊坡工程工作主要任務(wù)：編輯182二、邊坡工程地質(zhì)工作程序：1、區(qū)域地質(zhì)背景；2、礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造；3、露天礦現(xiàn)采場(chǎng)邊坡工程地質(zhì)條件；4、露天礦最終采場(chǎng)邊坡工程地質(zhì)條件；5、露天礦邊坡工程地質(zhì)分區(qū)。編輯課件二、邊坡工程地質(zhì)工作程序：1、區(qū)域地質(zhì)背景；編輯課件183三、露天礦邊坡各階段的工作內(nèi)容礦山地質(zhì)勘探報(bào)告；露天礦設(shè)計(jì)階段；投產(chǎn)以后巖層暴露。編輯課件三、露天礦邊坡各階段的工作內(nèi)容礦山地質(zhì)勘探報(bào)告；編輯課件184四、繪制邊坡工程地質(zhì)平面圖及斷面圖內(nèi)容1、巖性分布；2、地質(zhì)結(jié)構(gòu)面分布3、出水點(diǎn)；4、采掘臺(tái)階現(xiàn)狀；5、工程地質(zhì)分區(qū)及剖面線；6、巖石力學(xué)試驗(yàn)取樣地點(diǎn)。編輯課件四、繪制邊坡工程地質(zhì)平面圖及斷面圖內(nèi)容1、巖性分布；編輯課件185五、E.HOCK邊坡工程地質(zhì)工作程序圖1、利用已有的勘測(cè)、地測(cè)及巖芯初步收集資料↓2、初建邊坡地質(zhì)模型、評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性↓3、排除穩(wěn)定性地段、此段邊坡穩(wěn)定性按運(yùn)輸條件定↓4、確認(rèn)不利的地質(zhì)結(jié)構(gòu)面可能失穩(wěn)的地段↓5、詳細(xì)的工程地質(zhì)研究包括補(bǔ)勘↓6、巖體強(qiáng)度試驗(yàn)→7、水文試驗(yàn)及監(jiān)測(cè)↓8、以5、6、7所得資料進(jìn)行穩(wěn)定性分析↓9、設(shè)計(jì)危險(xiǎn)地段邊坡，擬定加固措施及監(jiān)測(cè)計(jì)劃，進(jìn)行各種可能方案對(duì)比↓10、位移監(jiān)測(cè)及滑坡預(yù)報(bào)，在不危及人員及設(shè)備等條件下承擔(dān)滑坡風(fēng)險(xiǎn)。編輯課件五、E.HOCK邊坡工程地質(zhì)工作程序圖編輯課件1863—2巖體結(jié)構(gòu)面的調(diào)查

主要調(diào)查節(jié)理、巖層面產(chǎn)狀、密度。方法：地面測(cè)量；鉆孔。一、結(jié)構(gòu)面地面調(diào)查（表3-1為調(diào)查內(nèi)容）二、鉆孔定向取芯，主要是探明深部的不利結(jié)構(gòu)面。（一）巖芯定向三個(gè)要素：傾向、傾伏角、圍巖軸線（旋轉(zhuǎn)的某一基準(zhǔn)線）。編輯課件3—2巖體結(jié)構(gòu)面的調(diào)查

主要調(diào)查節(jié)理、巖層面產(chǎn)狀、密度。編1873—3巖體結(jié)構(gòu)面的統(tǒng)計(jì)

一、玫瑰圖法此法為一半圓形，徑向刻度表示裂隙數(shù)目，圓周上刻度表示裂隙傾向，與其垂直方向表示走向。常用于緩斜巖層，裂隙多與巖層垂交，在露天礦有實(shí)際意義。編輯課件3—3巖體結(jié)構(gòu)面的統(tǒng)計(jì)

一、玫瑰圖法編輯課件188二、赤平極射投影法（一）定義：赤平極射投影表示點(diǎn)、線、面的角距關(guān)系或方位的平面拱形，而不涉及面的大小，線的長度或點(diǎn)與點(diǎn)之間的絕對(duì)距離。為了確定角距或方位，必然要設(shè)立一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)，自此點(diǎn)向四面八方發(fā)出射線，作為角度線來量度方向。（把空間的點(diǎn)、線、面自球的中心投影于球面上，為了便于觀測(cè)，把球面上的點(diǎn)、線、面再以南、北極為焦點(diǎn)（發(fā)射點(diǎn)）投影于三維赤道平面上）球面上的投影既不便于觀察，又不易于表示，于是把球面的點(diǎn)、線、面再以南極或北極為焦點(diǎn)（發(fā)射點(diǎn)）投影于赤道平面上，這種投影叫做赤平極射投影。編輯課件二、赤平極射投影法（一）定義：編輯課件189二、赤平極射投影法拱形原理：作一投影球O（參考球）表示三維空間，球的上下極點(diǎn)為A及F，赤道平面為NWSE。編輯課件二、赤平極射投影法拱形原理：作一投影球O（參考球）表示三維空190二、赤平極射投影法1．點(diǎn)的投影:在球的上半球面上有一點(diǎn)H，自球的下半球的極點(diǎn)F向H發(fā)射線FH，射線與赤道平面的交點(diǎn)M，便是H點(diǎn)的赤平極射投影。幾何實(shí)物位于上半球，極點(diǎn)在下半球時(shí)的投影稱上半球投影。編輯課件二、赤平極射投影法1．點(diǎn)的投影:在球的上半球面上有一點(diǎn)H，自191二、赤平極射投影法2.線的投影一條直線與球交于兩點(diǎn)B及C，BCF成為一平面，所以它的投影必然是一條直線bc。編輯課件二、赤平極射投影法2.線的投影編輯課件192二、赤平極射投影法3.面的投影大圓斜面SHNH‘表示投影：SMNG。編輯課件二、赤平極射投影法3.面的投影編輯課件1933—4巖體結(jié)構(gòu)面的分析

了解編輯課件3—4巖體結(jié)構(gòu)面的分析

了解編輯課件1944—1巖石的物理、水理性質(zhì)

一、巖石的主要物理性