某铁矿北帮病害区边坡稳定性分析及治理摘要
山西尖山铁矿经过十九年的不断开采,北帮已形成了约200m的高边坡。总体边坡角度约为35度。伴随边坡大面积的揭露,一些地质灾害和次生地质灾害显现,边坡台阶的滑塌、滑移等问题不断发生,靠帮后北帮边坡出露的岩性较破碎,结构面也较发育。铁闪片岩遇水崩解,风化呈纤维状、针状、柱状集合体。考虑到矿山开采的长期性和边坡加高后的稳定性,急需对北帮病害区边坡进行研究分析,提出合理的加固治理建议。本文主要工作如下:对边坡岩石试样进行了相关的室内物理、力学性质试验,采用野外地质调查及钻孔摄像技术对岩体的不连续面进行了统计分析。根据室内岩石试验,结合岩体强度取值的Barton法、霍克-布朗(Hoek-Brown)法、辛普森(Stimpson)法、费辛柯(фпсеико)法、抗剪强度折减法等方法综合确定了边坡稳定性分析及加固设计所需的岩体物理力学参数。建立了铁矿北帮病害区边坡地质模型,采用极限平衡分析法,包括修正的Janbu法、Spencer法、Morgenstern-Price法分别按照不同的工况对其最危险滑面进行了稳定性计算。同时,使用Phase2建立了病害区坡段的数值分析模型,对边坡稳定性进行了有限元数值模拟,结合不同剖面的最大主应力、最小主应力、最大剪应力、水平位移及垂直位移等值线云图,对边坡稳定性作了进一步分析。最后给出了边坡加固设计方案及治理坡段的今后使用建议。通过对二区B组边坡加固后的边坡进行稳定性计算,经治理后的边坡稳定安全系数为1.292,满足了安全生产要求。
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