弓长岭露天铁矿岩质高陡边坡稳定性分析摘要
针对爆破振动作用下弓长岭露天铁矿岩质高陡边坡稳定性问题,根据边坡失稳判定标准及爆破振动计算理论,运用强度折减法分析静荷载和爆破振动荷载作用下边坡的稳定状态。此外,将尖点突变理论引入露天矿边坡动力稳定性分析中,拓展了有限元强度折减法的应用判据。同时,基于该理论分析静荷载与爆破振动荷载作用下边坡安全系数对抗拉强度的敏感性。主要研究的内容及结论如下:通过现场工程地质调查,对弓长岭露天铁矿采场研究区域的矿体和岩体的结构面的赋存和分布进行了系统的勘察,并对矿、岩体进行了室内的岩石力学试验。在此基础上对研究区域的矿体和岩体进行质量评价,利用Hoek-Brown和Mohr-Coulomb准则对矿、岩体的变形和强度参数进行估算,为后续的数值计算提供参数依据。利用爆破振动荷载在岩质边坡中的传播特征,将爆破振动荷载等效为三角形地振波施加到爆破孔粉碎区边界上。利用FLAC3D进行模拟分析,静荷载作用下边坡安全系数为1.37,并确定了边坡潜在滑移面的曲线方程,爆破振动荷载作用下边坡安全系数为1.34,并通过爆破地振波在边坡内的传播情况及塑性区的演变过程,动态分析爆破振动荷载对边坡稳定性的影响。将突变理论引入到边坡稳定性分析中,建立坡顶水平位移与强度折减系数的尖点突变模型,应用该突变模型分析得出,静荷载作用下边坡安全系数为1.36,爆破振动荷载作用下边坡安全系数为1.34,与前文分析的结果吻合较好。此外,基于建立的尖点突变模型分析了静、动荷载作用下边坡安全系数对抗拉强度的敏感性,结果表明,动力荷载作用下安全系数对抗拉强度的敏感性大于静荷载作用下的。
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