第一篇：山坡型露天開采邊坡穩(wěn)定的影響因素

山坡型露天開采邊坡穩(wěn)定的影響因素

【摘要】：闡述了山坡型露天開采邊坡穩(wěn)定的影響因素，并對保持邊坡穩(wěn)定的可行性進行了探討，可供露天開采礦山參考。

一、前言

金屬非金屬礦山生產(chǎn)是工業(yè)生產(chǎn)的高危行業(yè)，其事故發(fā)生幾率和死亡人數(shù)在工業(yè)安全生產(chǎn)領域占較大比重。邊坡穩(wěn)定管理是露天開采礦山安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，山坡露天開采企業(yè)發(fā)生的事故多數(shù)是邊坡失穩(wěn)導致的。引起露天礦山邊坡破壞(主要指坍塌和滑坡)的原因，往往是由多方面因素所構成的。大致可以分為兩類，即自然因素和人為因素。自然因素主要有：①邊坡所處范圍的地質構造(層理、節(jié)理、斷層、褶曲等)；②巖性(強度、滲透性、孔隙率、膨脹性等)；③地下水及地表地形、氣候特征、地震等。人為因素主要有：①邊坡的形態(tài)；②周邊的爆破震動；③地表植被破壞及水庫、排十場等人為構筑物等。一般是由幾種因素疊加，共同作用而造成邊坡破壞但是也有單一因素造成邊坡破壞。在諸多因素共同作用時，往往以

一、兩種為主，其它因素只是對這

一、兩種因素起促進作用。

露天礦山的邊坡是在生產(chǎn)活動中為了適應產(chǎn)出礦石的需要而強行控制的實體，為了實現(xiàn)安全、快捷、經(jīng)濟的目的，掌握邊坡的結構和特點，總結邊坡的破壞類型及其與其相關的技術，防患于未然尤為重要。

二、山坡型露天開采邊坡的結構和特點

山坡型露天開采時通常是把礦巖劃成一定厚度的水平層，自上而下逐層開采。這樣開采的結果使露天開采形成階梯狀的臺階，通常被稱為臺階開采。多個臺階組成的斜坡稱為露天礦山邊幫，即露天礦山最終邊坡。這種方法多用于較大規(guī)模露采礦山，多個工作面可以同時作業(yè)，互不影響。還有一種情況是針對小型露天開采所作出的特殊規(guī)定。即根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局頒布實施的《小型露天采石場安全生產(chǎn)暫行規(guī)定》，“不能采用臺階式開采的，應當自上而下分層順序開采”。其方法是將露天開采的礦巖自上而下劃分成若干平行條塊，而后自第一條塊(最外層的條塊)自上而下分割成若干階段，先開采最上層礦塊，依次向下開采。每階段都將礦石爆拋到采場底部平臺，也叫底部工作平盤，而后鏟裝外運{第一條塊開采完畢，依次開采第二、第三……第n塊段，方法如前。直至開采至采場底部平臺，再從

第二條塊開始新的一輪開采。這樣開采露天礦山的邊幫一直是兩個臺階，即土作坡面最高處一個臺階和正在生產(chǎn)的臺階。當開采終結時，同樣會形成兩種狀況：前者的最終邊坡坡面是由多個臺階組成的假想斜面；后者則是一個完善的斜面。對于后者也可以考慮在最終邊坡面形成時，根據(jù)地質構造情況增設一些臺階，如安全平臺、清掃平臺，以增強其穩(wěn)定性。

第二篇：露天礦邊坡穩(wěn)定總結

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、國內外露天礦邊坡概述

1、露天礦開采現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2、列舉優(yōu)化邊坡的實例

1.2基本概念

一、采場邊坡

（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

三）邊坡角

1、工作幫坡角

2、非工作幫坡角（廢正角）

二、排土場邊坡

1、外排土場建立條件

2、內排土場建立條件

3、排土場臺階高度、坡面角

4、排土排棄物的性質

5、穩(wěn)定性分析

1.3滑坡概論及研究意義

一、邊坡變形種類

1、剝離（振動、風化）

2、崩落（陡立柱狀巖體突然倒塌滾動）

3、滑動（沿一定的面或帶緩慢移動）→滑坡

4、流動（指飽和水的松軟巖體沿4度－6度甚至更緩的斜面流動）

5、沉陷變形、垂直下沉

排土場管理主因

所以規(guī)范規(guī)定排土場到邊坡一定距離范圍內有2－5％的反坡

如圖2所示

三、滑坡危害

1、阻斷運輸線路（鐵道、公路、膠帶）

2、推倒、掩埋采掘運輸設備

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

0－200m，>200m即按200米設置。

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

四、優(yōu)化邊坡角

同時考慮兩個問題

1、剝離費

2、邊坡維護費

1.4露天礦邊坡的特點

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：

一、邊坡較高

幾米到600米，走向長，揭露的巖層多，巖體結構復雜

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、變質巖，強度高，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、主要是滑動變形

四、露天礦邊坡是人工機械開挖邊坡,邊坡巖體較破碎，邊坡一般不加維護，易受風化作用影響。

五、露天礦場每日受爆破、機車行走等因素，邊坡受振動影響大，受到的設備自身載荷及沖擊載荷較大。

六、露天礦服務年限長。

陡幫開采配合內排效果較好，如平裝西露天煤礦。

七、不同地段邊坡穩(wěn)定程度是不同的。

1.5

研究內容及步驟

一、研究內容

1、邊坡巖體中各種結構面

如斷層、層面、節(jié)理、裂隙分布狀態(tài)

2、結構面的物理力學性質

3、水

4、開采工藝、河流、爆破、構造應力

5、設計邊坡

6、提出防滑措施

7、邊坡監(jiān)測

二、研究步驟

1、礦山勘探，設計階段必須開始邊坡工作；

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

3、長期性工作，直到露天礦壽命結束

4、最后評價

第二章

影響邊坡穩(wěn)定性的因素

引言：因素分類

1、內因：巖石的礦物組成及地質結構

2、外因：水、震動、構造應力、采礦活動、風化及溫差

2.1

巖石礦物組成的影響

1、不同礦物的強度不同

（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]吸水性強而透水性差，易導致滑坡

2、巖石是礦物的集合體

3、巖石有晶質>非晶質>碎屑質

硅質膠結>鈣質膠結>泥質膠結

粒度<0.005mm時，粒度增加時，內摩擦角減小

4、巖石的構造有定向與非定向之別

2.2巖體結構面、結構體、巖體結構

定義：結構面：巖體中這些自然生成的強度減弱面統(tǒng)稱為結構面

結構體：這些結構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：有結構面和結構體組成的具有一定結構的地質體的一部分

一、結構面（I－V級）

煤礦中主要5種面：

1、軟弱夾層：粘土層、碳質頁巖層、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)理是構造裂隙

裂隙是原生裂隙

5、片理、頁理：壓應力作用下動力變質的結果

二、結構體

I－V級

三、巖體、結構

2.3水的影響

露天礦采場及排土場邊坡防水便等于防滑。雨后、雨季、解凍時期

現(xiàn)場防治水辦法介紹。

一、水在巖石中存在的的形態(tài)

（一）、氣態(tài)水

是結晶水及化學水，對巖體穩(wěn)定性影響不大

（二）、結合水

1、吸附水（或強結合水）強結合水，70000倍重力加速度不能使其分離。

2、薄膜水（或弱結合水）弱結合水，長期荷載可能被擠出

結合水是在巖石中顆粒表面與水分子的吸引力（靜電引力）而結合的水

吸附水：是顆粒表層或離子的吸附層內的水分子，在分子力作用下，不能移動。

薄膜水：是離子擴散層內的水分子，若在分子力作用下可能移動，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，分毛細水和重力水

1、毛細水

①、孔隙角水

②、懸浮水

③、毛細孔水

毛細孔水是巖石毛細孔內的水（結合水除外）

它與重力水相同，可以傳遞靜壓力

2、重力水

①、滲流水

②、地下水

（四）、固態(tài)水（冰）

體積增大、擴大裂隙、減弱巖體強度（融冰期邊坡易滑原因）。

總之，邊坡巖體內的水主要是結合水和自由水

二、水對邊坡的不利影響主要表現(xiàn)

1、軟化巖體，降低其強度；

2、靜水壓力

3、動水壓力：自由水在重力作用下流動，對巖石產(chǎn)生動水壓力

三、地下水在邊坡內的分布

1、在松軟土巖中水位變化

2、堅硬巖石中裂隙水無定向

堅硬巖石的水文地質條件不易掌握全貌，水位差異很大

四、靜水壓力作用

露天礦上部風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

飽水重量：

干重量

孔隙水重量

浮重量：

則巖柱所受浮力：

靜水壓力就是水壓三角形乘積：

中點水壓強度：

實踐中，當坡底處斷裂面無滲流時，則該處的水的壓強不等于零，并可達到高峰值。

五、動水壓力作用：動水壓力是指滲流水

在流通過程中作用于巖石顆粒上的滲流力，它是體積力

實驗表明：多孔隙（或裂隙）水相互貫通，因而產(chǎn)生滲流水，動水壓力

圓管內的水流運動時需要克服阻力

1、與管徑大小成反比

2、與兩端壓差成正比

3、巖石介質中水的滲流阻力與孔隙率成反比

動水壓力：

計入

P浮力，靜動壓力為矢量和

滑面上切向法向分力

N（指向滑面）

結論：穩(wěn)定滲流邊坡的水壓，包括靜壓與動壓，可近似按滑面上各點水的壓強乘以該處滑面面積計算即近似等于滑面上的靜水壓力值

2.4爆破作業(yè)、振動影響

一、影響因素

1、爆破震動增加了邊坡的滑動力

2、爆破作用破壞邊坡巖體

降低了巖體強度，使雨水地下水易于沿爆破后巖石裂隙滲透，加速巖體風化

3、穿、采、運設備作業(yè)時，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

三、減震措施

1、控制一次爆破藥量

2、微差爆破最佳時間，不使各次震波峰值疊

加而達到最高值

3、采用預裂爆破、緩沖爆破

2.5構造應力影響

第三篇：露天礦邊坡穩(wěn)定總結2

據(jù)彈性理論：

每次大的深部構造運動都會導致產(chǎn)生新的應力狀態(tài)

水平應力=上覆巖層重力×側壓應力系數(shù)

構造應力場內：自重應力

水平應力

鉛直應力

李四光《地質力學理論》

非洲測得：水平應力是鉛直應力的2.6倍

2.6其他因素影響

一、露天礦存在年限

具體講應指邊坡服務年限

時間長，巖體強度減弱大，穩(wěn)定系數(shù)大些

二、邊坡形狀

凹形：側向阻力大，穩(wěn)定性好

凸性：側向阻力小，穩(wěn)定性不好

但凸性邊坡剝離量最小，經(jīng)濟合理

三、地形荷載：外排土場就近位置

推進方向（工作線）破壞巖體完整性，引起邊坡滑落

總之，因為邊穩(wěn)固什么很多，尚待研究。

3—1

邊坡工程地質工作程序

一、邊坡工程工作主要任務：

1、搜集影響邊坡穩(wěn)定性的各項因素；

2、分析邊坡巖體的穩(wěn)定性：

—查明巖體中結構面分布及巖性變化；

—分析潛在滑面；

—建立滑動模式。

二、邊坡工程地質工作程序：

三、1、區(qū)域地質背景；

四、2、礦區(qū)地質構造；

五、3、露天礦現(xiàn)采場邊坡工程地質條件；

六、4、露天礦最終采場邊坡工程地質條件；

七、5、露天礦邊坡工程地質分區(qū)。

三、露天礦邊坡各階段的工作內容

-礦山地質勘探報告；

-露天礦設計階段；

-投產(chǎn)以后巖層暴露。

1、巖性分布；

2、地質結構面分布

3、出水點；

4、采掘臺階現(xiàn)狀；

5、工程地質分區(qū)及剖面線；

6、巖石力學試驗取樣地點

3—2

巖體結構面的調查

主要調查節(jié)理、巖層面產(chǎn)狀、密度。

方法：地面測量；鉆孔。

一、結構面地面調查（表3-1為調查內容）

二、鉆孔定向取芯，主要是探明深部的不利結構面。

（一）巖芯定向

三個要素：傾向、傾伏角、圍巖軸

線（旋轉的某一基準線）。

第五章

邊坡穩(wěn)定性計算

5.1概述

一、邊坡巖體內部分析

1、有兩種運動

a、相對靜止：邊坡穩(wěn)定

b、顯著變動：滑坡（變動非常復雜）

2、滑坡原因

a、驅動滑坡因素

荷載

震動

水

構造應力

溫差應力

b、抗滑能力

巖體強度

二、露天采場邊坡

1、高大邊坡

2、暴露巖層多

3、地質構造面縱橫交錯

4、水文及工程地質條件復雜

因此，邊坡隨時監(jiān)控調整，合理的邊幫角只能最終評價。

三、目前研究現(xiàn)狀及任務

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)定計算任務

a、驗算已有邊坡的穩(wěn)定性，以便決定是否采取防護措施，并作為防護設施設計的依據(jù)。

b、設計露天礦合理邊坡角，在已知開采深度，設計既經(jīng)濟合理又安全的邊坡角。

c、邊坡的技術原理

Ⅰ、到界邊幫臺階的減震爆破

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）結合生產(chǎn)工藝

3、經(jīng)驗法選取邊幫穩(wěn)定角

爆破<40度

金屬礦<50度

4、邊坡穩(wěn)定表示方法

當

Fs<1，滑坡

當

Fs=1，極限平衡

當

Fs>1，穩(wěn)定。保守起見:

=1.1－1.5，多數(shù)取1.3。

根據(jù)邊坡服務年限選取不同值

四、本章研究內容：

1、確定邊坡巖體內最危險區(qū)

2、分析區(qū)內的全部作用力

3、求FS4、判斷穩(wěn)定程度

5.2計算基礎及方法分類

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

③、滑體在滑面上的平衡條件，應用滑塊在斜坡上的平衡原理

2、有限元法

3、概率法

5.3平面滑面計算法

邊坡沿某一傾斜面滑動，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、滑體兩側有裂面，側阻力?。裕?/p>

一、邊坡內有確定的滑面及垂直裂隙

(一)、數(shù)學分析法

設：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，滑體無轉動，則滑體穩(wěn)定條件為：

當斷裂出露在坡頂時：

當斷裂出露在坡面時：

邊坡的穩(wěn)定程度，以穩(wěn)定系數(shù)表示，抗滑力與滑動力之比：

C=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。

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、邊坡內無確定的滑面，最危險滑面位置可分析求得

1、滑面臨界傾角（不計U、V）

平衡方程：

又由于：

故：

或：

令：

最后解得：

（最危險滑面傾角）（排土臺階，土邊坡，錫盟地區(qū)）

α<45度多為圓弧滑坡，坡角較大時，多為平面滑面

2、直立邊坡的臨界高度：

當邊坡垂直時，α=90度

所以：

帶入整理后得：

應用公式：

教材中：

方法二：

5－7式將

代入上式可得：

對于垂直邊坡時，α=90°：

把α=90°代入5－7式：

以上繪制曲線圖5－6：

說明：

1、垂直邊坡的高度大于上式值時，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，處于彈性應力狀態(tài)，不發(fā)生剪切位移。

3、任意邊坡滑動時，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。

抗拉強度小于抗剪強度

4、當邊坡體內某局部開始達到塑性變形，而遠未形成滑坡之前，坡頂處便首先出現(xiàn)

垂直張裂隙，往往稱作為滑坡的前兆特征，用來預報即將發(fā)生滑坡。

存在最小的極限高度，相對應的弱面傾角為：

當C=0時，張性斷裂時，巖石堅硬：

極限平衡

說明：當C

趨于0

時，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，即：，則可能產(chǎn)生滑坡，與坡面和坡角無關（在α>β時而言）,此時為增加邊坡穩(wěn)定性,減少坡高和削坡是無益的,只有沿滑面削掉或機械加固，煤礦多見此種例子。

三、邊坡內無確定的拉張裂縫，其最危險的位置可分析求得

1、滑體穩(wěn)定系數(shù)

將

帶入上式

2、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：

求Fs極值，設，用分步微分法：令

又知：，令：

得：

3、滑體臨界頂寬

從圖中求：

代入上式：

四、實例分析

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

巖體力學性質：

閃長巖：

γ=27KN/m3

c=500－1000KPa

φ=40度

斷層c＇=0－30KPa

φ＇=18度

2、滑動模式

經(jīng)分析確定為平面滑動

3、穩(wěn)定性計算：

第四篇：露天礦邊坡穩(wěn)定總結3

4、計算結果

度不同坡角θ=42－49°，沖水條件

粘聚力C=500－1000KPa，計算結果見表5-1

結論：邊坡尚可適當加陡

5.4圓弧畫面計算方法

引言：適用范圍

1、勻質土坡

2、露天礦的排土場

3、結構面與邊坡面相反傾向的巖體邊坡

一、純粘性土（φ=0）

假設條件

1、滑體圍繞一定軸心成鋼體轉動

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：

計算的圓弧是無數(shù)的應從中確定出最危險滑面

Fs最小者為最危險滑面

第一步：先假設一弧，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

第三步：建立極限平衡方程：

抗滑力矩=

滑動力矩

抗滑力矩

其中：

抗滑力矩

抗滑力矩

滑動力矩

a為整個滑體，重心與轉軸的力臂長VABDF，計算時分為VABD，求各自力矩：

又：

平衡方程：抗滑力矩＝滑動力矩：

表達式，粘聚力值因圓弧的幾何參數(shù)（W，R）而定。

解：C極大值，可確定最危險滑弧面

即對β求導并求極大值得：

聯(lián)立5－18，5－19兩式子，用數(shù)值解法繪制成圖5－12；

從圖5－12可求得不同坡角α之下的ω，β;而α，ω，β三個值代入5－17式，可求H，也可將5－17式繪制成圖，直接可取用數(shù)值：

α=90度，極限坡高

二、兼有C和φ時的條分法

將滑體劃分為垂直分條

1、滑動力矩Md為各分條的重力Wi與重力線對圓心取矩Xi的乘積之和即

βi為分條底滑面傾角

2、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

第六章

滑坡防治

引言：防治滑坡工作特點

1、提高邊幫角，減小剝采比，獲較大的經(jīng)濟效益。

2、允許有一定的邊坡破壞概率。

3、實踐證明，加大邊坡角有最優(yōu)區(qū)間，并非邊幫角越大越好，應考慮綜合效率（如運輸費用）。

4、在生產(chǎn)過程中特別注意邊坡巖體動態(tài)監(jiān)測，工程地質和水文地質調查以及穩(wěn)定分析工作，如發(fā)現(xiàn)滑坡征兆，及時防治滑坡，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，內排即為例證。

2、增大或維持邊坡巖體強度

3、人工建造支擋物（人工加固）

二、滑坡防治工作的一般程序

1、進行有關滑坡原因的工程地質、水文地質的勘探工作

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防措施

6.2大型預應力錨桿（索）

一、概述

1、采用大型預應力錨桿（索），增大幫坡角10－15度

2、安裝深度可達80m3、預應力可達到幾百噸

4、錨桿加固系統(tǒng)結構（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、固結錨固段（或越過滑面），利用分隔圈使鋼筋混凝土固結牢固

2、施加預應力

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，形成一個均勻的壓密帶，提高巖體強度

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，防止金屬網(wǎng)銹蝕，用瀝青或水泥漿護

7、錨桿疏密程度的形成連續(xù)壓密帶即可（窄壓密帶）

6-4疏干排水

引言：水對邊坡影響

使邊坡巖體強度降低

動水壓力

靜水壓力

因此防排水工作非常重要

一、地表排水

1、采場周邊設截水溝堤壩

2、裂隙填堵

圖

6.4.1

裂隙大時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。

二、水平鉆孔排水

對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

采場底部積水坑

排除采場外積水池

真空排水

費用高一般不采用。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。

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

地面儲水池

書中抽入積水坑是錯誤的。

（二）注意事項：

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、切忌將水排入采場積水坑然后再抽到地面積水池，增加排水費用。

3、排水溝網(wǎng)及積水池防滲漏工作要做好。

（三）優(yōu)點:

1、穿孔

2、采裝

3、運輸

4、排卸

四、地下疏干巷道排水（簡述）

費用高，如有舊井巷道利用可行，排土場基底地下盲溝排水。

6-5

控制爆破

1、微差減震爆破；

2、預裂爆破；

3、緩沖爆破

1、預裂爆破是在邊坡計劃最終邊坡線上鉆一排傾斜（臺階坡面角）小鉆孔、裝少量藥比主爆孔先起爆50ms。

2、截斷主爆破的沖擊波，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

二、預裂爆破參數(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)驗法。

6—6

抗滑擋垟

一、概述

1、依靠自力重量抵抗滑坡推力的；

2、對于滑面不深的小型滑坡面用，同時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、擋垟設置在推力小的部位；

5、保證滑體不越過垟頂?shù)幕?，同時不能產(chǎn)生擋垟下部產(chǎn)生新的滑面。

二、抗滑擋垟?shù)脑O計計算

現(xiàn)以平底擋垟為例，要進行擋垟?shù)目够箖A覆穩(wěn)定驗算：

1、抗滑驗算

KC=

當KC≥1時，擋垟不會因滑坡推動力產(chǎn)生水

平滑動。

二、抗滑擋垟?shù)脑O計計算

2、擋垟傾覆穩(wěn)定演算

K0=

=

當K0≥1時，擋垟不會因推力作用而傾斜

6—7

改變滑帶土巖性質

通過各種措施提高滑帶在弱面的土巖強度，即增加土巖的凝聚力C、內摩擦角φ值

一、松動爆破滑面

一）原理：在滑動面附近進行松動爆破，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)松動爆破后破碎塊之間的內摩擦角增大。

2、改善滑帶附近的水文地質條件，有利于穩(wěn)定。

（二）實例：阜新海州露天礦爆破東北環(huán)滑坡，以松動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、滑體五個臺階均已到界，臺階上削坡不合理；

4、滑體已處于緩慢移動階段，人工加固難以實施，爆破后趨于穩(wěn)定。

二、注漿法

6—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、改變合理的開拓運輸系統(tǒng)；

4、合理安排開采程序；

5、采用汽車運輸工藝。

第七章

邊坡監(jiān)測

一、引言：

（一）基本概念種類

1、露天礦邊坡監(jiān)測工作:是指用儀器或裝置，探測邊坡巖體的移動規(guī)律或穩(wěn)定狀況，目的是提供邊坡穩(wěn)定性分析用的基礎資料、預報滑坡。

2、種類：

a、大面積邊坡移動的觀測；

b、邊坡表面或鉆孔內局部巖體移動的觀測；

c、地音監(jiān)測。

二、邊坡監(jiān)測特點

1、經(jīng)常觀察巡視邊坡，及時發(fā)現(xiàn)邊坡滑坡跡象；

2、對重要建筑物及早采用監(jiān)測措施；

3、讀數(shù)及記錄要仔細認真分析；

4、雨季及融凍期應加強觀測，認真記錄相關數(shù)據(jù)；

5、長7—1大面積邊坡巖體移動觀測期性的工作（從設計到露天礦壽命結束）。

7—1大面積邊坡巖體移動觀測

一、觀測原則：

1、是指在邊坡上設置觀測點，觀測線用經(jīng)緯儀、水準儀、鋼尺等測量巖體移動，原則是觀察方法、觀測精度均應符合測量規(guī)程要求。精度1/50002、觀測點設置要求：觀測點上部應有清楚的中心，以保證

精確測量；

3、設置位置應便于觀測；

保證樁柱巖體牢固結合，是觀測點能真實反映巖

體的移動；

4、觀測點與露天礦的三角測量網(wǎng)建立聯(lián)系，確定基坐標。

二、觀測資料的圖示

1、滑坡平面圖

內容：1邊坡平面形狀；

2滑體范圍；

3地貌；

4測點；

5標高。

2、滑坡區(qū)斷面圖（如圖7—2）

1滑坡前后邊坡外形；

2滑動面位置；

3露頭；

4測點標高；

5巖層；

6構造。

3、觀測點位移—時間關系曲線圖

4、觀測點移動向量圖

三、觀測資料分析

一）分析滑動面的形狀及位置；（1—5）

（二）分析滑坡原因；

（三）預報滑坡。

7—2

邊坡表面測量巖體移動的裝置

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，測量位移。

二、銦鋼尺伸長計；

三、銦桿伸長計裝置；

四、多點邊坡位移自動記錄儀；

五、滑動觸點裝置。

7—3鉆孔內測量巖體移動的裝置

一、鋼絲或多點不變拉力鉆孔伸長裝置；

二、桿式鉆孔伸長計裝置；

三、倒置擺；

四、鉆孔內探測滑動面的裝置與儀器；

五、鉆孔傾斜儀。

7—4

微震監(jiān)測

巖石在高應力作用下會發(fā)生噪音，設備包括地音探測器，放大器，記錄器、監(jiān)聽器等部分。分析時應注意穿孔、采掘、運輸、爆破等造成的噪音。

第八章

排土場穩(wěn)定性

引言：

一排土場類型：

（一）按排土場位置分：1、內排土場；2、外排土場。

（二）按開采工藝及排土設備分：

1、鐵道運輸機械鏟排土；

2、鐵道運輸排土犁排土；

3、汽車運輸推土機（前裝機）排土；

排土方式：a、場地排土（露天）

b、邊緣式排土（剩余量30—40%）

4、排土機；

5、吊斗鏟或機械鏟倒堆。

（三）按排土場基底傾斜程度為

1、山坡（內排時傾斜<13度以下）；2、水平或近水平基底排土場；

（四）按排土臺階數(shù)目分

1、單臺階；

2、多臺階

二、排土場穩(wěn)定性影響因素

1、排棄物料的物理性質；

2、排土場基底條件；

3、水的影響；

4、排土參數(shù)；

5、排土工藝。

三、排土場滑坡危害性

1、影響正常生產(chǎn)人員及設備的安全；

2、毀壞周邊建筑物及道路；（排棄高度1.5倍范圍內不準許有任何建筑物）

3、堵塞泄洪渠道；

4、地基發(fā)生蠕變。

四、排土場穩(wěn)定性研究內容

1、分析影響排土場穩(wěn)定性的各種因數(shù)

2、確定排土場的合理邊坡角等參數(shù)；

3、確定排土場的合理高度；

4、排土場變形的防治措施。

8—1排土場變形類型

一、滑動

1、排棄物內部滑動（水因素造成的）；

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

3、排土場基底滑動。

二、流動（即泥石流）南方居多

三、沉降

8—2

影響排土場穩(wěn)定性的因素

一、自然地理、基底巖層埋藏特征；

二、水文地質因素；

三、開采工藝因素；

四、排棄物及基底的物理力學性質。

1、排棄物容重；

2、排棄物的抗剪強度；

3、基底的物理力學性質。

8—3

排土場穩(wěn)定性分析

一、穩(wěn)定基底排土場

1、將排土場表面簡化為平滑面；

2、在計算的滑動面上確定若干點；

3、根據(jù)下式確定個點的正應力和剪應力；

4、將滑動面展成水平直線；

5、根據(jù)剪應力強度曲線，確定相應個點正應力的抗剪強度Iyi6、求穩(wěn)定系數(shù)fs=

二、軟弱基底排土場

1、軟巖處理掉，在進行排土時最好為硬巖基底；

2、軟巖較厚則可能發(fā)生圓弧滑面；

3、分條塊進行計算

三、傾斜基底排土場

外排土場（山坡）

內排土場（傾角<13度）

分條塊試算

四、沿臺階走向有均布外載荷的排土場（列車運輸）

五、臺階上有集中載荷的排土場（汽車運輸

8—4

排土場滑坡防治

主要措施主要有：

1、不同性質的土巖分別排棄（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、排土場基底進行工程處理；

4、設置抗滑建筑物；

5、調整排土工藝及排土場參數(shù)

一、土巖按性質分別排棄

1、安排好剝離工程計劃；

2、實現(xiàn)不同土巖的合理運輸及排棄程序；

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；

臨時爆柱。

五、調整排土工藝和排土參數(shù)。

第五篇：影響路基穩(wěn)定的因素

影響路基穩(wěn)定的因素

①土壤的性質

在項目施工的過程中，勢必會遇到不同的地質狀況以及性質各異的土體類型。而土壤的性質根據(jù)其類型的不同也有著明顯的差異.成為了影響路基沉降的首要因素。例如黃土地區(qū)，由于黃土具有較強的濕陷性，故而成為引發(fā)鐵路路基沉降變形的重要原因。

②水分的影響

水分對于路基的影響是不可小視的。在地質巖性較強，土壤的排水能力較好的地帶，降水對路基的影響相對較小。但是當鋪設在土質疏松或土壤濕陷性強的地區(qū)時，水分的多少會對路基的沉降起到重要的影響。如在土質疏松的地區(qū)，強降水會不斷沖刷路基兩側的土壤，破壞路基填土的穩(wěn)定性，降低路基填土的抗剪強度。從而導致路基沉降變形現(xiàn)象的發(fā)生。而在土壤濕陷性較強的地區(qū)，降水不僅影響著路基填土的承載力，也會對土體的結構產(chǎn)生破壞最用，最終引起路基的沉降變形。這些將在第3章詳細介紹。

③影響邊坡的主要因素是降雨和風沙侵蝕，邊坡的破壞將直接影響路基的長期穩(wěn)定喝列車的正常運營，所以應足夠重視邊坡的防護，對于保護路基免受損壞、美化環(huán)境也有很大幫助，④路橋過渡段的影響

路橋過渡段由于是兩種不同性質的路基的突然變化，造成沉降不一致，會出現(xiàn)沉降差，影響旅客舒適性。

⑤工程的質量

項目的工程質量是直接影響路基沉降量的重要因素。在施工的過程中，對路基的處理方式、填料的選擇、填筑的厚度、路基的壓實度以及自然沉降的時間，都對路基的工后沉降量起到了一定的決定作用。因此，在鐵路的設計施工中，要嚴格的對工程質量加以控制，盡可能的減少路基的沉降量。

根據(jù)影響路基病害的因素，采取相應的措施，既能對病害發(fā)生前的預防提供指導，又能對病害發(fā)生后制定整治措施提供科學依據(jù)。