基于边坡监测手段对边坡进行稳定性预测预报是确保边坡稳定的有效而重要的途径。本文通过仓上金矿高陡岩质边坡为实例,以边坡动态监测分析结果为基础,结合灰色系统理论、尖点突变理论、FLAC3D数值模拟等方法,对实例边坡做出稳定性评价,建立了基于失稳判据和预警预报方法的高陡岩质边坡预警体系。主要研究内容和结果如下: (1)通过对仓上金矿岩质边坡监测数据的采集与分析。可知现阶段(矿坑蓄水期间)边坡的主变形区主要集中在滑坡前缘,滑坡的中后部为次变形区,而且该边坡的变形与库水位的上升密切相关,边坡现阶段与之前相比位移变化有增大趋势;以位移监测数据为基础,建立可以有效描述边坡变形发展规律的改进灰色预测GM(1,1)模型,来对边坡的位移发展进行预测。 (2)以仓上金矿岩质边坡的地质模型构建了滑坡破坏的尖点突变模型,根据判别式?判断边坡的发展状态,并且提出基于fk的刚性极限平衡法的稳定安全系数Kc,来与尖点突变理论进行比较。通过分析可得,该边坡现阶段处于渐变阶段。如果外界给予扰动,例如降雨、矿坑水位变化等条件,可能会引起边坡局部变形破坏(△<0)。计算结果与边坡实际状况相一致,这证明了利用尖点突变理论分析岩质边坡稳定性是可行的。 (3)运用FLAC3D对北帮边坡进行模拟分析,对边坡的稳定性进行评价。选取自然状态下和蓄水至-58m水位两种工况,计算整体稳定性系数和局部位移、剪应变增量,结果表明:水位上升使得稳定系数减小,边坡整体稳定性降低,说明水位上升对边坡整体稳定性有较大影响;由位移云图及剪应变增量等值线图可知边坡前部会有发生失稳破坏的可能性;总体来说,现阶段边坡处于稳定变形,发生整体失稳破坏的可能性较小,但随着水位的变化,不排除局部位置发生失稳破坏,所以需对边坡各个部分进行详细调查和分析,以做到提前预警。 (4)综合监测资料的分析、灰色预测模型,尖点突变模型及对边坡的安全评价,建立了包含滑坡预报判据和预警预报方法的仓上金矿高陡岩质边坡的预警体系。预报判据包括位移速率判据和尖点突变理论中的fk,△值判据。预警预报方法包括位移速率预警预报、边坡灰色预测模型图解预报、基于fk、△值的预警预报及辅助判据预警预报。