学术前沿 |大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法

大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法

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1、摘要

我国既有露天矿山边坡失稳绝大多数发生在台阶边坡或组合台阶边坡，这种总体边坡普遍偏安全、台阶边坡或组合台阶边坡普遍偏不安全的事实说明，用相同的设计安全系数标准评价总体边坡稳定性与台阶边坡稳定性的传统方法有待完善。提出边坡稳定性评价精度概念，建立稳定系数误差与边坡设计安全系数相关关系，在此基础上构建近期静态精度与评价期静态设计安全系数、长期动态精度与服务期动态设计安全系数的关系，为边坡设计安全系数的不确定性问题提供一种确定性解决方案。提出大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法，按照结构面空间位置与边坡部位相匹配、结构面规模与边坡规模相匹配的原则，系统全面地找出控制边坡稳定的关键性结构面及其组合，开展边坡稳定性分级分析，将边坡划分成“稳定的”和“可能破坏的”两种类型；针对可能破坏的总体边坡、组合台阶边坡和台阶边坡，建立边坡稳定性计算模型，找准边坡潜在滑移面所对应的结构面及其潜在滑移方向，开展岩体结构面抗剪强度精细取值，进行边坡稳定性定量计算，实现大型露天矿山边坡稳定性等精度评价，消除稳定系数随机误差以降低边坡稳定性计算的误差水平，提高边坡稳定性评价精度；统一边坡稳定性评价标准，采用相同的设计安全系数评价不同级别边坡的稳定性；均衡不同级别边坡的稳定协调性，确保总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡达到相同的稳定状态。研究表明，大型露天矿山边坡稳定性等精度评价的综合效果，台阶边坡最好、组合台阶次之。

2、图表

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3、结论

基于边坡稳定性评价过程，首次提出了大型露天矿山边坡稳定系数评价精度的概念，阐明了边坡稳定系数误差与设计安全系数相关关系，系统分析了近期静态精度与评价期静态设计安全系数、长期动态精度与服务期动态设计安全系数的关系，为长期以来困扰矿山边坡设计安全系数取值问题提供了一种确定性解决方案，消除了人为经验判断造成的随机性，为矿山边坡设计安全系数的确定提供了有力保障。

首次提出了大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法，具体包括了边坡稳定性分级分析方法和岩体结构面抗剪强度精细取值技术两方面内容，重点通过消除边坡稳定系数计算过程中的几何误差、计算误差实现边坡稳定性评价精度的提高。边坡稳定性分级分析可实现总体边坡、组合台阶边坡和台阶边坡的等精度评价，建立统一的安全系数标准，显著提高台阶边坡和(台阶数目较少)组合台阶边坡的稳定性计算精度。岩体结构面抗剪强度精细取值能克服人为因素的影响，消除随机误差，显著提高边坡稳定性计算精度。

案例计算结果表明，在边坡稳定性分级分析和岩体结构面抗剪强度精细取值基础上，开展边坡稳定性等精度评价，可提高大型露天矿山边坡稳定性评价的可靠度。从边坡稳定性等精度评价的综合效果来看，台阶边坡最好、组合台阶次之。

虽然大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法为降低边坡稳定系数误差和提高边坡稳定性评价精度开辟了有效的途经，但是，具体矿山边坡稳定系数误差的计算方法尚有待于进一步探索研究。

参考文献

杜时贵. 大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法[J]. 岩石力学与工程学报, 2018, 37(6): 1301-1331.

论文下载： 大型露天矿山边坡稳定性等精度评价方法.pdf (3.33 MB, 下载次数: 12)

2023-3-10 09:58 上传

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转自公众号“滑坡研究”

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