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绿纱矿岩质高边坡稳定性分析与评价

作　者: 赵菲
导　师: 刘唐生
学　校: 石家庄经济学院
专　业: 地质工程
关键词: 岩质高边坡极限平衡法有限元法稳定性分析
分类号: P642
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

当前,随着矿产资源的开发利用、铁路与高速公路建设、深基坑的开挖及露天矿山向深部的开采,各工程建设中所遇到的岩质边坡稳定性问题也相应增多,特别是大型露天矿高边坡问题表现尤为突出。由于矿体赋存条件的制约性,露天矿山开采深度不断增加,边坡高度逐渐加大,最终形成凹陷采场或深凹采场,而采掘生产条件却越来越差,露天岩质边坡稳定性维护的难度和采场破坏的概率越来越大,给矿区生产和生活带来了巨大的危害和经济损失。露天矿山边坡设计,最终边坡角的确定,边坡稳定性的分析和评价,边坡加固治理等显得日趋重要,使露天矿岩质边坡稳定性问题成为一项专门的研究课题。本论文以绿纱矿区详细勘探资料为依据,对将来采区形成的岩质高边坡稳定性进行定性与定量评价,并确定最终的开采角度,提出开采过程中边坡加固治理措施。通过室内试验研究、岩体参数试验分析、边坡岩体结构稳定性评价、边坡稳定的极限平衡法分析和有限元法,对边坡开挖过程中的应力、变形和稳定性情况进行了研究。根据研究结果,采用一定的判别准则或图形可视化方法,确定出边坡的滑裂面,再采用刚体极限平衡法或弹塑性有限单元法定量评价其安全稳定性,最终确定出该露天矿开采稳定坡角。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-16
  1.1 露天矿边坡研究的目的和意义  9-10
  1.2 边坡稳定性理论的研究现状及发展趋势  10-12
  1.3 边坡稳定性评价方法概论  12-14
    1.3.1 定性分析方法  12
    1.3.2 定量分析方法  12-14
  1.4 研究内容  14-15
  1.5 技术路线  15-16
第2章绿纱矿岩质高边坡地质环境概述  16-33
  2.1 矿区概况  16-17
  2.2 矿区工程地质条件  17-24
    2.2.1 岩性特征  17-21
    2.2.2 工程地质分区  21-22
    2.2.3 结构面特征  22-24
  2.3 矿床开采水文地质条件  24-31
    2.3.1 矿区地表水  24-26
    2.3.2 矿区地下水  26-27
    2.3.3 矿坑涌水量预测  27-31
  2.4 区域稳定性  31-33
第3章矿区工程地质评价  33-36
  3.1 边坡破坏模式分析  33-34
    3.1.1 西边帮(Ⅰ区)  33
    3.1.2 东边帮(Ⅱ区)  33-34
  3.2 边坡稳定性评价  34-36
第4章岩体结构稳定性评价  36-42
  4.1 赤平极射投影的基本原理  36-39
    4.1.1 赤平极射投影几何分析原理  36-37
    4.1.2 赤平投影的应用  37-39
  4.2 边坡岩体结构稳定性分析  39-41
  4.3 小结  41-42
第5章极限平衡法的岩质边坡稳定性分析  42-47
  5.1 极限平衡法概述  42
  5.2 简化Bishop法  42-44
  5.3 计算与分析  44-45
    5.3.1 计算坡面选取  44-45
    5.3.2 计算结果与分析  45
  5.4 小结  45-47
第6章有限单元法边坡稳定性计算  47-55
  6.1 有限单元法的基本原理  47-48
  6.2 有限单元法的求解过程  48-49
  6.3 边坡稳定性的弹塑性有限元分析  49-51
    6.3.1 计算剖面边界条件处理  49-50
    6.3.2 计算模型的建立  50
    6.3.3 计算参数的选择  50-51
  6.4 计算结果及其分析  51-55
第七章结论与建议  55-57
  7.1 结论  55-56
  7.2 建议  56-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
作者简介  62
攻读硕士学位期间发表的论文和科研成果  62

绿纱矿岩质高边坡稳定性分析与评价

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