露天礦邊坡

英文：2100433B

學(xué)科：礦山地質(zhì)學(xué)

詞目：露天礦邊坡角

英文：open-pit angle

釋文：露天采礦場(chǎng)的邊坡與水平面的夾角。 2100433B

序一

序二

前言

第1章概論1

1.1露天礦邊坡工程特點(diǎn)1

1.2露天礦邊坡工程研究的意義和內(nèi)容4

1.3露天礦邊坡研究概況6

1.4露天礦邊坡常見(jiàn)破壞類型8

1.5影響露天礦邊坡穩(wěn)定的因素11

1.5.1巖石物理力學(xué)性質(zhì)11

1.5.2巖體結(jié)構(gòu)面12

1.5.3地下水16

1.5.4原巖應(yīng)力24

1.5.5爆破震動(dòng)28

1.5.6邊坡幾何形狀28

1.6露天礦典型滑坡32

1.6.1海州露天煤礦典型滑坡實(shí)例32

1.6.2平莊西露天煤礦滑坡實(shí)例33

1.6.3義馬北露天煤礦滑坡實(shí)例及治理34

1.6.4大冶鐵礦象鼻山北幫邊坡變形破壞35

1.6.5金川露天礦上盤(pán)西區(qū)滑坡傾倒滑移復(fù)合破壞36

1.6.6本鋼南芬露天鐵礦邊坡破壞實(shí)例37

1.6.7露天礦排土場(chǎng)滑坡38

參考文獻(xiàn)39

第2章巖體力學(xué)基礎(chǔ)41

2.1巖石基本物理性質(zhì)41

2.1.1巖石質(zhì)量指標(biāo)41

2.1.2巖石孔隙性42

2.1.3巖石水理性質(zhì)42

2.2巖石強(qiáng)度特征42

2.2.1巖石抗壓強(qiáng)度43

2.2.2巖石抗拉強(qiáng)度45

2.2.3巖石抗剪強(qiáng)度46

2.2.4巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度49

2.3巖石變形特征50

2.3.1巖石基本變形特征51

2.3.2巖石流變性52

2.4巖石強(qiáng)度準(zhǔn)則57

2.4.1巖石破壞類型57

2.4.2莫爾-庫(kù)侖（Mohr-Coulomb）強(qiáng)度準(zhǔn)則58

2.4.3格里菲斯（Griffith）強(qiáng)度準(zhǔn)則62

2.5巖體結(jié)構(gòu)面力學(xué)特征64

2.5.1結(jié)構(gòu)面的法向變形64

2.5.2結(jié)構(gòu)面的剪切變形66

2.5.3結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度66

2.6巖體強(qiáng)度70

2.6.1巖體強(qiáng)度分析70

2.6.2巖體強(qiáng)度估算73

2.6.3霍克-布朗（Hoek-Brown）強(qiáng)度準(zhǔn)則76

2.7巖體工程分類82

2.7.1巖石質(zhì)量指標(biāo)（RQD）分類法82

2.7.2巖體質(zhì)量評(píng)價(jià)（RMR）分類法83

2.7.3Q系統(tǒng)分類法86

參考文獻(xiàn)91

第3章結(jié)構(gòu)面調(diào)查與分析92

3.1結(jié)構(gòu)面概述92

3.1.1結(jié)構(gòu)面幾何特征92

3.1.2結(jié)構(gòu)面調(diào)查94

3.2結(jié)構(gòu)面幾何特征參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析97

3.2.1間距分布98

3.2.2RQD指標(biāo)與結(jié)構(gòu)面間距的關(guān)系100

3.2.3跡長(zhǎng)分布102

3.2.4結(jié)構(gòu)面傾向分布105

3.3結(jié)構(gòu)面三維網(wǎng)絡(luò)模擬108

3.3.1三維網(wǎng)絡(luò)模擬基本原理108

3.3.2結(jié)構(gòu)面三維網(wǎng)絡(luò)模擬實(shí)例109

3.4結(jié)構(gòu)面統(tǒng)計(jì)方法117

3.4.1結(jié)構(gòu)面玫瑰花圖117

3.4.2赤平極射投影118

3.5結(jié)構(gòu)面極點(diǎn)圖122

3.6邊坡穩(wěn)定分析的圖解法125

3.6.1邊坡滑動(dòng)方向分析125

3.6.2邊坡穩(wěn)定的初步判斷126

3.6.3工程實(shí)例128

3.7巖體結(jié)構(gòu)面的三維不接觸測(cè)量131

3.7.1系統(tǒng)組成132

3.7.2系統(tǒng)工作基本原理132

3.7.3工程實(shí)例134

參考文獻(xiàn)136

第4章邊坡穩(wěn)定性極限平衡分析138

4.1邊坡穩(wěn)定性分析基本原理139

4.2平面滑坡141

4.2.1邊坡內(nèi)有確定結(jié)構(gòu)面情況142

4.2.2最危險(xiǎn)滑面確定144

4.2.3邊坡臨界高度146

4.2.4張裂面的臨界深度147

4.3追蹤結(jié)構(gòu)面滑坡分析149

4.3.1追蹤兩組結(jié)構(gòu)面滑坡分析149

4.3.2沿不貫通結(jié)構(gòu)面滑坡分析149

4.3.3雙滑面滑坡151

4.4楔體滑坡155

4.5圓弧滑坡158

4.5.1費(fèi)勒紐斯法158

4.5.2畢紹普簡(jiǎn)化法159

4.5.3費(fèi)辛科法164

4.6任意曲面滑坡166

4.6.1簡(jiǎn)布法166

4.6.2摩根斯坦法170

4.6.3薩爾瑪法175

4.7各種條分法的精度分析181

4.8最危險(xiǎn)滑面位置的確定184

4.8.1圓弧滑面184

4.8.2其他形狀的滑面187

4.9三維極限平衡計(jì)算法189

4.9.1加權(quán)平均計(jì)算法190

4.9.2不考慮條柱間作用力的三維方法190

4.9.3考慮條柱間作用力的三維方法193

4.9.4三維滑體形態(tài)201

4.10露天鐵礦邊坡穩(wěn)定性計(jì)算實(shí)例208

4.10.1邊坡現(xiàn)狀分析與計(jì)算剖面確定208

4.10.2邊坡破壞模式分析211

4.10.3計(jì)算參數(shù)的選取212

4.10.4邊坡穩(wěn)定性計(jì)算214

參考文獻(xiàn)218

第5章邊坡工程可靠性分析220

5.1邊坡工程中的不確定性220

5.2邊坡工程可靠性分析基本原理222

5.3可靠性分析基礎(chǔ)224

5.4蒙特卡羅法226

5.5一次二階矩法228

5.5.1中心點(diǎn)法229

5.5.2驗(yàn)算點(diǎn)法230

5.6概率矩點(diǎn)估計(jì)法233

5.7邊坡工程可接受的可靠指標(biāo)237

5.7.1最小可靠指標(biāo)β的確定237

5.7.2邊坡可接受的可靠指標(biāo)建議值238

5.8工程實(shí)例238

5.8.1鞍鋼大孤山露天鐵礦邊坡可靠性研究238

5.8.2鞍鋼弓長(zhǎng)嶺露天鐵礦獨(dú)木采區(qū)北幫邊坡可靠性研究245

5.8.3鞍鋼眼前山露天鐵礦南幫邊坡可靠性研究247

5.8.4義馬北露天煤礦邊坡的可靠性研究248

參考文獻(xiàn)252

第6章邊坡穩(wěn)定性數(shù)值分析253

6.1巖土數(shù)值分析方法253

6.2數(shù)值分析的關(guān)鍵問(wèn)題255

6.2.1邊坡模型的概化255

6.2.2結(jié)構(gòu)面的模擬256

6.2.3單元尺寸的選取257

6.2.4初始應(yīng)力條件257

6.2.5邊界條件262

6.2.6地下水263

6.3邊坡穩(wěn)定性的數(shù)值分析方法263

6.3.1邊坡穩(wěn)定性的判定標(biāo)準(zhǔn)263

6.3.2邊坡穩(wěn)定系數(shù)的數(shù)值求解266

6.3.3層狀巖體單軸抗壓試驗(yàn)?zāi)M270

6.3.4順層滑動(dòng)破壞274

6.3.5傾倒破壞276

6.4加固邊坡穩(wěn)定性的數(shù)值分析方法279

6.4.1抗滑樁加固邊坡穩(wěn)定性分析279

6.4.2錨桿加固邊坡穩(wěn)定性分析288

6.4.3柔性樁-錨聯(lián)合支護(hù)邊坡穩(wěn)定性分析292

6.5邊坡動(dòng)力響應(yīng)數(shù)值模擬分析301

6.5.1擬靜力法301

6.5.2完全非線性分析方法301

6.6工程實(shí)例306

6.6.1工程地質(zhì)概況306

6.6.2網(wǎng)格模型307

6.6.3分析方法307

6.6.4監(jiān)測(cè)方案307

6.6.5計(jì)算結(jié)果310

參考文獻(xiàn)312

第7章露天礦邊坡監(jiān)測(cè)與預(yù)警313

7.1邊坡變形監(jiān)測(cè)313

7.1.1監(jiān)測(cè)方法313

7.1.2工程實(shí)例315

7.2激光微小位移監(jiān)測(cè)320

7.3邊坡應(yīng)力監(jiān)測(cè)321

7.3.1工作原理321

7.3.2系統(tǒng)組成322

7.4邊坡紅外熱像監(jiān)測(cè)323

7.4.1基本原理323

7.4.2監(jiān)測(cè)設(shè)備324

7.4.3工程實(shí)例325

7.5邊坡遙感監(jiān)測(cè)326

7.6合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量327

7.7時(shí)間域反射測(cè)試技術(shù)329

7.8聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)330

7.9水的監(jiān)測(cè)333

7.10露天礦邊坡預(yù)警334

7.10.1露天礦邊坡預(yù)警的發(fā)展334

7.10.2露天礦邊坡預(yù)警閾值的選取335

7.10.3露天礦邊坡安全等級(jí)的劃分335

7.11露天礦邊坡預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建336

7.12露天礦邊坡的預(yù)警實(shí)例344

7.12.1監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)345

7.12.2監(jiān)測(cè)結(jié)果分析346

參考文獻(xiàn)347

第8章邊坡加固的一般方法349

8.1露天礦邊坡加固工程的特點(diǎn)349

8.2露天礦邊坡加固技術(shù)及原則350

8.2.1常用加固技術(shù)350

8.2.2露天礦邊坡加固原則353

8.3抗滑樁355

8.3.1抗滑樁作用原理355

8.3.2抗滑樁設(shè)計(jì)荷載的確定356

8.3.3抗滑樁計(jì)算方法358

8.3.4抗滑樁的設(shè)計(jì)375

8.4錨桿（索）376

8.4.1錨桿（索）作用原理376

8.4.2錨桿加固邊坡穩(wěn)定性計(jì)算376

8.4.3錨桿加固邊坡設(shè)計(jì)377

8.5注漿378

8.5.1注漿作用原理378

8.5.2滲入性注漿379

8.5.3劈裂注漿381

8.5.4注漿設(shè)計(jì)382

8.5.5注漿效果評(píng)價(jià)384

參考文獻(xiàn)386

第9章露天礦邊坡加固新技術(shù)387

9.1分體式全長(zhǎng)注漿錨固方法387

9.1.1臨界錨固長(zhǎng)度388

9.1.2基本構(gòu)造389

9.1.3受力機(jī)制391

9.1.4力學(xué)模型411

9.1.5設(shè)計(jì)計(jì)算方法412

9.2預(yù)應(yīng)力硐錨414

9.2.1基本構(gòu)造414

9.2.2工程應(yīng)用415

9.3微型抗滑樁群416

9.3.1工程分類417

9.3.2微型抗滑樁群水平承載力418

9.3.3微型抗滑樁受力機(jī)制425

9.3.4設(shè)計(jì)計(jì)算方法440

9.4柔性樁-錨索系統(tǒng)448

9.4.1技術(shù)特點(diǎn)448

9.4.2受力機(jī)制450

9.4.3力學(xué)模型475

9.4.4設(shè)計(jì)計(jì)算方法477

參考文獻(xiàn)480

第10章排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性分析482

10.1排土場(chǎng)邊坡的變形破壞模式483

10.2排土場(chǎng)基底巖土體力學(xué)特性483

10.2.1基本物理力學(xué)指標(biāo)及試驗(yàn)方法484

10.2.2含水量隨深度變化規(guī)律489

10.2.3固結(jié)特性分區(qū)研究491

10.3排土場(chǎng)巖土的材料模型492

10.3.1屈服準(zhǔn)則493

10.3.2流動(dòng)法則494

10.3.3硬化規(guī)律495

10.4排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性分析495

10.4.1分析方法495

10.4.2工程實(shí)例497

10.5排土場(chǎng)邊坡可靠性、敏感性分析501

10.5.1排土場(chǎng)邊坡可靠性分析501

10.5.2排土場(chǎng)邊坡敏感性分析502

10.6地震穩(wěn)定性完全非線性動(dòng)力耦合分析502

10.6.1分析方法502

10.6.2模型和參數(shù)504

10.6.3分析結(jié)果506

10.7排土場(chǎng)邊坡變形機(jī)理地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)510

10.7.1試驗(yàn)?zāi)康?10

10.7.2試驗(yàn)原理510

10.7.3試驗(yàn)工點(diǎn)概況511

10.7.4模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)512

10.7.5試驗(yàn)方法及量測(cè)系統(tǒng)514

10.7.6試驗(yàn)過(guò)程515

10.7.7試驗(yàn)結(jié)果及分析516

參考文獻(xiàn)525 2100433B

本書(shū)針對(duì)露天礦邊坡工程研究需要，結(jié)合作者多年研究經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)介紹露天礦邊坡工程研究的總體思路、研究方法、基礎(chǔ)理論和知識(shí)，以及一些工程實(shí)踐和露天礦邊坡研究新進(jìn)展。主要內(nèi)容包括露天礦邊坡工程特點(diǎn)、露天礦典型滑坡實(shí)例、巖體力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查與統(tǒng)計(jì)分析、邊坡二維與三維極限平衡分析方法、極限平衡分析方法對(duì)比、邊坡可靠性分析基礎(chǔ)、邊坡數(shù)值分析、露天礦邊坡加固、排土場(chǎng)主要破壞模式與穩(wěn)定分析，以及露天礦邊坡監(jiān)測(cè)等。