三维极限平衡法在露天矿边坡稳定性分析中的应用

李 茂, 王 静

(1.招金矿业股份有限公司, 山东 招远 265400;2.烟台黄金职业学院地质与测量工程系, 山东 烟台 264000)

1 前言

露天矿山边坡稳定性分析是矿山开采活动中一项重要的工作内容,对于矿山开采设计和安全生产具有重要意义。 极限平衡法是边坡稳定性分析中常用的分析方法[1],随着科技进步和社会发展,多种三维极限平衡法逐渐在边坡稳定性分析中被推广使用。 郑榕明[2]等在Bishop 法的基础上推导出滑动面在不同破坏形式下的三维稳定性系数的计算方法。 麻官亮[3]等建立了Spencer 法的三维力学模型在渝昆高速公路高填路堤边坡稳定分析中得到了应用。 张发明[4]等通过三维极限平衡法对江苏宜兴抽水蓄能电站上水库坝基进行了稳定性分析。 基于以上研究背景,本文采用三维极限平衡法对某露天矿展开边坡稳定性分析的应用研究。

2 边坡分区及破坏模式分析

某露天矿采场终了边坡高度为 +286 ～+303 m,边坡岩体主要由云母片岩、石英岩、千枚岩、角闪岩、透闪岩等构成,矿区常年干旱缺水,受地下水影响较小。 为开展边坡稳定性分析工作,需要对露天矿边坡进行分区评价。 为保证相同的分区用单一的剖面和相同岩体计算参数来表征,因此将工程地质条件、边坡几何形状和边坡倾向基本相同的区段划为同一区,将露天矿边坡划分为六个边坡分区即A、B、C、D、E、F 等分区。 由于比边坡几何形状上的差异,又将A 区分为两个亚区,即A1、A2 亚区。D 分为两个亚区,即D1、D2 亚区,具体如图1 所示。……