边坡稳定及参数选取
露天煤矿边坡稳定性验算
xxxxxxxxx公司露天煤矿边坡稳定性验算编制：审核：批准：二〇二〇年五月边坡稳定性验算按照《煤矿安全生产标准化基本要求及评分办法》的相关规定，xxxxx公司采运部技术人员于2020年5月初对露天煤矿进行边坡稳定性验算。
以2020年4月底现状为基础，对露天煤矿工作帮、内排土场、西南排土场、东一排土场、非工作帮的边坡进行验算。
一、露天煤矿边坡现状介绍xxxxx煤矿目前形成的边坡包括工作帮、内排土场、西南排土场、东一排土场、非工作帮。
工作帮：目前工作帮平均长度为 1.8km，工作帮年推进度较大，边坡暴露时间较短。
黄土台阶高度为8m，台阶坡面角为65°；岩石台阶和煤台阶高度为16m，台阶坡面角为70°。
上部台阶主要为第四系黄土、风积沙和第三系钙质红土，下部台阶主要为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩和粗砂岩，地质结构简单。
内排土场：内排土场形成标高为1048、1080、1112、1128、1144、1160、1176、1192八个排土台阶，内排土场台阶坡面角为33°，岩性大致为下部岩石上部黄土。
内排土场单台阶平盘较宽，总体边坡角较缓。
西南排土场：西南排土场北侧紧邻罐子沟煤矿工业场地，南侧紧邻采场，边坡稳定至关重要。
西南排土场最高标高为1280m，单台阶高度为20m，台阶坡面角为33°。
影响西南排土场边坡稳定的主要因素为地表水以及渗入排弃土岩中的大气降水。
东一排土场：2015年东一排土场已排土到界，东一排土场北侧紧邻油库、炸药库，西南侧靠近罐子沟河道（黄河重要支流）。
东一排土场最高标高为1235m，单台阶高度为20m，台阶坡面角为33°。
影响东一排土场边坡稳定的主要因素为地表水以及渗入排弃土岩中的大气降水。
非工作帮：非工作帮为首采区拉沟位置处，服务于整个首采区开采期内，边坡暴露时间十几年。
目前使用的罐子沟排洪渠位于非工作帮南侧，非工作帮边坡管理意义重大。
二、露天煤矿剖面选取在首采区工作帮、内排土场、西南排土场及东一排土场布设了20个稳定分析剖面。
土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法
土方工程中的边坡稳定性分析与加固处理方法引言：边坡稳定性在土方工程中扮演着至关重要的角色。
随着城市化进程的加快和土地开发的不断扩大，对土方工程的要求也越来越高。
因此，对边坡的稳定性分析和加固处理方法的研究显得尤为重要。
一、边坡稳定性分析的基本原理边坡的稳定性是指在承受水压、荷载和地震等自然力作用下，坡体不发生破坏或发生破坏但不影响工程安全的能力。
边坡稳定性分析的基本原理包括地质条件分析、边坡形态参数计算、荷载计算和边坡稳定性分析方法选择等。
地质条件分析是边坡稳定性分析的基础。
通过对岩土层的工程地质调查，获取边坡的地质信息，如土层厚度、土层类型、坡度等，从而确定边坡的物理性质。
边坡形态参数计算包括边坡高度、坡度和坡面形状等参数的计算。
这些参数的合理选择对于边坡稳定性分析起着重要的作用。
荷载计算是指对边坡上的荷载进行合理的计算。
荷载分为静荷载和动荷载两种类型，静荷载包括土重荷载、地震力和水压力等，动荷载包括风荷载和车辆荷载等。
边坡稳定性分析方法的选择根据边坡的具体情况而定。
常用的边坡稳定性分析方法有平衡法、有限元法、反分析法等。
二、边坡稳定性问题及其原因边坡稳定性问题主要表现为边坡滑塌、边坡侧移、边坡临界水位降低等现象。
这些问题的发生原因一般可以归结为外力因素、地质因素和施工因素三个方面。
外力因素包括降雨、地震、水压力等自然力对边坡的影响。
降雨过程中，土壤的饱和度增加，会导致边坡重力和孔隙水压力的增加，从而导致边坡滑塌的发生。
地震则会导致边坡土层的动力性质发生改变，引起边坡的破坏。
水压力也会通过渗流等方式对边坡产生不利影响。
地质因素主要包括土层的物理性质、岩土层结构的稳定性等。
土体的力学性质和岩土层的结构对边坡的稳定性起着关键作用。
如土壤的黏性和强度等决定了边坡的抗剪强度。
施工因素主要包括边坡施工过程中的不当操作、施工方法的选择不合理等。
如边坡施工中土方的开挖和填筑操作不当会导致边坡的不稳定。
三、边坡稳定性分析方法的选择边坡稳定性分析方法的选择应根据边坡的具体情况和工程要求来确定。
边坡稳定性分析及评价
边坡稳定性分析及评价作者：陈元芳来源：《西部资源》2017年第02期摘要：边坡稳定性分析及评价是边坡治理的关键。
本文分别对土质边坡和岩质边坡进行了变形主要影响因素及破坏模式分析、稳定性分析及评价。
关键词：破坏模式；计算方法；稳定性1. 边坡基本情况边坡所属地貌为剥蚀残丘，坡面表土已基本剥离，微地貌单元为陡坡或陡崖。
边坡高度5m～10m，宽度70m～80m，坡度50°～65°，边坡走向总体呈北东向（方位角约70°），边坡西侧为土质边坡，东侧为岩质边坡。
东侧边坡坡面岩体节理裂隙发育，存在较多不稳定楔形体和块石，易发生崩塌。
2. 地质环境条件2.1 边坡岩土工程性质边坡岩土层情况较为简单，上部为0.5m～1.5m的坡残积覆盖层，厚度薄，坡体岩土层主要为燕山期二次侵入的黑云母二长花岗岩（γ52-3）。
边坡东西两侧坡高一般约5m，中部坡高一般约8m～10m，坡面坡度一般呈上缓下陡状，边坡下部陡峭（坡度60°～65°），上部稍缓（坡度50°～60°），总体坡度一般50°～65°。
边坡坡体主要为全—强风化的花岗岩，上部分布薄层坡残积成因的砾质黏性土层，边坡坡面发育灌草植被。
2.2 水文地质条件根据现场调查及区域地质资料，边坡坡脚位于当地侵蚀基准面以上，边坡区汇水面积约0.4km2，地势起伏较大，地表径流经东侧坡脚地势低洼区域排出场外，周边无地表水体分布。
场地第四系松散层较薄，地下水主要为基岩风化裂隙和构造裂隙水。
2.3 地震珠海市抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第二组，设计地震特征周期为0.40s。
3. 边坡稳定性分析及评价3.1 边坡变形主要影响因素及破坏模式分析边坡稳定性影响因素有诸多方面，就该边坡而言，其稳定性影响因素主要有：边坡形态、边坡高度及坡度、边坡的物质组成结构特征、汇水条件及面积、地层岩性、岩土体工程地质特性、降雨、人类工程活动等。
边坡稳定性定量分析
微风化岩质边坡的坡率允许值为 1：0.5～1:0.75，按 1:0.5 的高值比 较，对应的坡率为 63°，按 1:0.75 的低值比较，对应的坡率为 53°， 可研设计的终了台阶坡面角均为 55°，接近规范规定的允许值的低值， 远小于规范规定允许值的高值。该边坡的坡率允许值理应按规定的低值 确定，故可研设计的终了台阶坡面角接近正常值，即边坡处于稳定状态。
图 1-1 1-1'线开采终了剖面图
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
边坡稳定分析技术应用实例研究
边坡稳定分析技术应用实例研究在各类工程建设中，边坡的稳定性是一个至关重要的问题。
边坡失稳可能会引发严重的灾害，如滑坡、崩塌等，给人民的生命财产安全带来巨大威胁。
因此，准确的边坡稳定分析对于保障工程的安全和顺利进行具有重要意义。
本文将通过实际案例，深入探讨边坡稳定分析技术的应用。
一、边坡稳定分析技术概述边坡稳定分析是评估边坡在各种荷载和环境条件下保持稳定状态的能力。
目前，常用的边坡稳定分析方法主要包括极限平衡法和数值分析法。
极限平衡法是一种经典的分析方法，其基本思想是假设边坡沿着某一潜在滑动面发生滑动，通过对滑动体进行静力平衡分析，计算出安全系数来评价边坡的稳定性。
常见的极限平衡法有瑞典条分法、毕肖普法等。
数值分析法则是利用计算机模拟技术，对边坡的应力、应变和位移等进行分析。
有限元法、有限差分法和离散元法是常用的数值分析方法。
数值分析法能够更真实地反映边坡的复杂力学行为和边界条件，但计算过程相对复杂。
二、实例介绍以某高速公路的路堑边坡为例，该边坡高度约 30 米，坡角为 45 度。
边坡主要由粉质黏土和强风化砂岩组成，由于施工开挖和降雨等因素的影响，边坡出现了局部变形和裂缝。
为了评估该边坡的稳定性，首先进行了工程地质勘察，详细了解了边坡的地层结构、岩土体物理力学性质等。
通过现场采样和室内试验，获取了岩土体的重度、内摩擦角、粘聚力等参数。
三、边坡稳定分析过程1、建立模型根据勘察资料，采用有限元软件建立了边坡的三维数值模型。
模型中考虑了岩土体的本构关系、边界条件和荷载情况。
2、参数选取将室内试验获取的岩土体参数输入到模型中，并根据经验和相关规范对参数进行适当的修正。
3、计算分析分别采用极限平衡法和有限元法对边坡进行稳定性分析。
在极限平衡法中，选取了几个可能的滑动面进行计算，得到相应的安全系数。
在有限元分析中，计算了边坡在自重、降雨和地震等工况下的应力、应变和位移分布。
4、结果评估通过对比两种方法的计算结果，综合评估边坡的稳定性。
第三讲边坡稳定性计算全过程
第三讲边坡稳定性计算全过程边坡是指地面或岩石的斜坡，由于地质、工程结构或人为因素等原因，边坡可能会发生滑坡、坍塌等不稳定现象，因此边坡稳定性计算是工程设计中的重要环节。
本文将介绍边坡稳定性计算的全过程。
边坡稳定性计算过程主要包括选取边坡几何参数、确定边坡承载力和应力状态、计算安全系数和稳定性分析。
首先，需要选取合适的边坡几何参数，包括边坡的高度、坡度、坡面角等。
这些参数对边坡的稳定性有着重要的影响，需要根据具体情况进行选取。
接下来，需要确定边坡的承载力和应力状态。
边坡的承载力是指边坡能够承受的最大荷载，其取决于边坡材料的强度特性。
根据土壤或岩石的强度参数，可以计算边坡的承载力。
应力状态是指边坡内部的应力分布情况，可以通过有限元分析或理论计算进行确定。
然后，需要进行边坡的安全系数计算。
安全系数是评价边坡稳定性的重要指标，是边坡承载力与作用在边坡上的力的比值。
通常，安全系数大于1时，表示边坡稳定；安全系数小于1时，表示边坡不稳定。
安全系数的计算可以使用理论方法、有限元分析或实测数据等多种方法。
最后，进行边坡稳定性分析。
边坡稳定性分析是根据边坡参数、承载力和应力状态，通过计算安全系数来评估边坡的稳定性。
在分析过程中，通常需要考虑边坡的剪切强度、抗滑稳定性、土体的重力等因素，并进行相应的计算。
边坡稳定性分析可以通过手算、计算软件或有限元分析等方法进行。
总结起来，边坡稳定性计算的全过程包括选取边坡几何参数、确定边坡承载力和应力状态、计算安全系数和稳定性分析。
在实际工程中，为了确保边坡的稳定性，需要进行细致的计算过程，并根据计算结果进行相应的工程设计和措施的采取。
边坡稳定性分析的数值模拟
1・FLAC 数值模拟上机题计算模型分别如图1、2、3所示，边坡倾角分别为30。
、45 °、60。
，岩土体参数为：密度p 二2500 kg/n?,弹性模量E = 1 x 108 Pa,泊松比卩二0.3,抗拉强度ct 二0.8 x 106 Pa,内聚力C 二4.2x 104 pa ，摩擦角 17°，膨胀角△二 20°。
试用FLAC/软件建立单位厚度的计算模型，并进行网格剖分，参数赋值，设定合理的边界条件，利 用FLAC 3D 软件分别计算不同坡角情况下边坡的稳定性，并进行结果分析。
附换算公式：331 kN/m = 100 kg/m剪切弹性模量：图1倾角为30。
的边坡（•单位:、m ））F 图2倾角为45 ’的边坡（单位：m ）9X ---------------------------------------------------1 __________ 109__________图3倾角为60」的边坡（单位：m ）实例分析：1）坡角为30。
时的边坡情况：25.36■4010Q4048.452体积弹性模豊FLAC3D 3.00Se!tif>as: Mcoe< Perspectr/e 16：5O 15 Sal JLH07 2008Center:Elation:X： 5.000^001X： o ooo 丫：Y: 0.000Z 3-OOOe^OOl z：o.oa)D«： 2.77564002Mag.: iAro ： 22.500eerier:Roialion X： 5 (X064001 X： o ooo Y： i.COOe*000 Y: 0.000Z 3.000e.001 Z： 0.000 DiSl：2-775e^ OOMaa，：1Ang: 22500计算代码（模式）new ;开始一个新的分析gen zone brick pO 0 0 0 pl 100 0 0 p2 0 2 0 p3 0 0 40 &size 50 1 10 gen zone brick &;生成下面的矩形，沿x、y、z二房向分为50, 1，10分pO 40 0 40 p1 100 0 40 p2 40 2 40 p3 74.64 0 60 &p4 100 2 40 p5 74.64 2 60 p6 100 0 60 p7 100 2 60 &size 30 1 10；生成上面的梯形，沿X 、y、z二房向分为30，1，10分fix z range z -0.1 0.1fix x range x -0.1 0.1fix x range x 99.9 100.1fix y range y -0.1 0.1fix y range y 1.9 2.1model mohrprop coh=4.2e4 ten=8e5 fric=17；固定模型底面；固定模型左面；固定模型右面；固定模型前面；固定模型后面；库伦摩尔模型；力学参数赋值ini den s=2500set gra=0,0,-9.8prop bulk 8.3e7 shear 3.85e7 ini zvel 0ini xdisp 0 ydisp 0 zdisp 0 plot create slope ；重力设置乂方向初始速度为°X y Z方向初始位移为仓IJ 建一个斜坡添加坐标轴plot add axes plot add block plot show solve fos file slope3dfos.sav associated强度折减法求解FLAC3D 3.0 025701 M 8ei Per spec ttv e22：14 18 sal Jun 07 2006SurfaceM 啣ac ■ O OOOe. 000Velocityf/ ac im im - 4.906e 007Lines ty e图4网格剖分图图5速度矢量图FLAC3D 3.00 Step 2570i Mo<3e< Perspective 22：l7：l7SalJun07 200er L A u u n.uu$top 2S701 M odd Per spectrv e 222036SalJ un 07 2038Cemer: Rotation:XrS OOOe-OOl X： 0.000Y： 1.0004000 Y： 0.000Z： 30006.001 Z： 0830«： 2.77564002 Mag. 1。
露天煤矿排土场边坡稳定性分析与治理技术
露天煤矿排土场边坡稳定性分析与治理技术发布时间：2021-11-11T08:02:44.724Z 来源：《中国科技人才》2021年第23期作者：张伟[导读] 排土场边坡稳定是确保露天矿安全高效生产的前提条件。
为确定露天矿北排土场的滑坡模式，通过分析北排土场建设情况、经济因素及环境条件，对北排土场边坡滑坡采取排土压脚综合治理措施，治理后的边坡稳定性系数为1. 214，使边坡达到了稳定状态，为同类滑坡灾害治理提供了可靠性依据。
中煤平朔集团有限公司东露天矿山西朔州 036800摘要：排土场边坡安全与否关系着矿山安全生产以及排土场下游居民的生产生活设施的正常使用。
随着生产的进行，排土场不断增高无疑增加了边坡失稳的风险。
许多专家学者针对排土场边坡稳定性分析均有不同方面、不同角度的研究。
露天采场的持续生产会不断产生大量的废石，排土场不断增高是必然趋势，其边坡失稳的风险亦逐渐增加。
关键词：露天煤矿排土场边坡稳定性；治理技术排土场边坡稳定是确保露天矿安全高效生产的前提条件。
为确定露天矿北排土场的滑坡模式，通过分析北排土场建设情况、经济因素及环境条件，对北排土场边坡滑坡采取排土压脚综合治理措施，治理后的边坡稳定性系数为1. 214，使边坡达到了稳定状态，为同类滑坡灾害治理提供了可靠性依据。
一、露天矿边坡特征1.露天矿边坡一般较高，从几十米到几百米，走向从几百米到数千米，其揭露的岩层多，边坡各部分地质条件差异大，变化复杂，岩体暴露时间长、破碎、完整性差，岩体的强度低。
2.露天矿最终边坡是由上而下逐步形成的，上部边坡服务年限长，下部边坡服务年限短，因此上下部边坡的稳定性也不相同，具有时效性。
3.露天矿场每天频繁的穿孔、爆破作业和车辆行走，使边坡岩体受到经常性的震动影响。
4.边坡是随着露天矿开采作业而形成的，其稳定性不断发生变化。
边坡的类型按坡体成分可分为岩石边坡、泥土边坡、沉积物边坡、构筑堆坡和尾矿坝；按几何形状可分为倾斜边坡、内陷边坡和外鼓边坡。
边坡稳定及参数选取
第四章堤防边坡失稳的除险加固汛期堤防边坡失稳包括临水坡的滑坡和崩岸与背水坡的滑坡，这些险情严重地威胁着堤防的安全，必须对其进行彻底的有效的治理。
堤防边坡失稳的原因是多方面的，在除险加固前必须对引起失稳的原因进行仔细地分析判断，找出原因，有针对性的采用相应的除险加固措施。
加固工作必须以《堤防工程设计规范》为依据，精心设计和施工。
加固后堤防必须达到设计标准。
本章就边坡失稳除险加固的有关技术问题做一系统的介绍，主要内容包括边坡失稳的成因与分类，滑坡的安全复核，边坡除险加固技术和崩岸除险加固技术。
第一节边坡失稳的成因与类型一、边坡失稳的成因堤防建成后，在运用中可能会遇到各种各样的情况，如汛期河湖水位涨、落、冲刷；台风季节风浪的袭击；暴雨时的浸水以及生物洞等等均会使堤防边坡失稳。
现分述如下：1.渗流原因在汛期，当河水位上涨到一定高度时，且持续时间又较长，堤身（在浸润线以下部分）将呈浸水的饱和状态，土体完全饱和后，抗剪强度降低，堤身的自重增加，相应的下滑力增大。
另外，渗流产生的渗透力，进一步增加了滑动体的滑动力。
综上所述，在渗流作用下堤身滑动体重量增加，抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致滑坡产生的重要原因。
（二）水流冲刷浸袭原因水流冲刷浸袭岸坡主要发生在临水坡。
如在河流凹岸部分，往往主流逼岸。
受环流冲刷特别是急流顶冲的作用，岸坡淘刷通常较为严重。
一旦岸脚防护设施抵抗不住水流的冲刷力，护脚将被破坏，使岸脚的坡度逐渐变陡，直至失去平衡引起岸坡失稳破坏，即为通常所说的崩岸险情。
这种破坏多发生在河道弯曲河势复杂的凹岸堤段。
在汛期的涨水过程中或枯水期都有发生。
另外，当水位退至滩地地面高程以下并且堤身内渗水又不能及时排出时，将产生反向渗透力。
再加上浸水饱和堤身自重增加和强度降低，往往会发生坍塌。
如不及时处理，坍塌会逐步向堤防坡脚逼近，直到坡脚，引起岸坡失稳滑坡。
这种滑坡均发生在临水坡。
（三）堤防地基问题引起的滑坡堤防地基主要有两个问题，其一是地基的天然强度不够，其二是当截水设施失效时，由于大量渗水形成管涌而引起的堤防坍塌破坏。
土岩混合边坡的稳定性分析方法的选择
土岩混合边坡的稳定性分析方法的选择（中国市政工程中南设计研究总院有限公司，361015）【摘要】结合某工程实例，对土岩混合边坡的稳定性分析方法进行了选择，分别计算了土质边坡、岩质边坡的稳定性，综合评定边坡稳定性，然后采取针对性措施。
【关键词】土质边坡；岩质边坡；稳定性安全系数；挡土墙【Key word】Soil slope Rock slope Stability safety factor Retaining wall1．前言：边坡根据其组成物质分为土质边坡、岩质边坡及土岩混合边坡，其破坏形态有显著差异，因此计算方法也不尽相同，大量实践证明、土质边坡的破坏面都接近于圆弧形，因此通常采用瑞典条分法、毕肖普条分法（bishop）等计算边坡稳定性；而岩体中往往存在软弱结构面，岩质边坡多沿着某个或某几个软弱结构面滑动，因此采用折线滑动法、三维楔形体法等计算边坡稳定性。
而对于土岩混合边坡的整体稳定性分析，有可能发生土体沿岩层顶面滑动，也可能发生土、岩体沿深层软弱结构面滑动，因此不能采用单一的计算方法来评定边坡的整体稳定性。
本文结合某工程土岩混合边坡实例，对上层土质边坡及下层岩质边坡分别选择了计算方法并进行了计算，根据计算结果综合评定了边坡稳定性。
2．计算方法的选择与比较对于土质边坡，常用的瑞典条分法，亦称简单条分法，将圆弧滑动土体竖直条分后，忽略土体之间的作用力进行计算求得整体圆弧滑动的安全系数。
此方法计算简单，但由于因忽略了土条之间的作用力，计算安全系数偏小。
而毕肖普（bishop）条分法将土坡竖直条分后，用抗滑剪切力与土条的下滑力的比值定义安全系数，其仍然基于滑动面为一圆弧这一前提，考虑了土条两侧的作用力，计算结果比较合理，被工程界普遍采用。
对于单结构面外倾岩质边坡，多采用折线滑动法计算其稳定性；对于两组或多组结构面的交线倾向于临空面的岩质边坡，可采用三维楔形体分割法计算其下滑力。
本工程为上层土质边坡、下层岩质边坡，且主要由单层外倾结构面控制，因此采用折线滑动法。
露天矿边坡稳定性及设计参数优化研究
露天矿边坡稳定性及设计参数优化研究管晓明;王旭春;聂庆科;周桓竹;于云龙【摘要】针对大型露天矿边坡工程,分析了边坡现状及滑坡机理;通过构建边坡三维计算模型,采用强度折减法和极限平衡方法进行了边坡稳定性分析和评价,并优化了边坡台阶高度和坡角设计参数.结果表明:工作帮坡顶砂土位移较大,所得稳定系数为1.4,表明边坡整体保持稳定,但是上部3个台阶局部可能发生圆弧型滑坡或崩塌;非工作帮滑坡结构面类型为坡脚高岭土层,位移较大,加之地表重物堆载加剧滑动趋势,所得稳定系数为0.9,边坡发生圆弧-顺层滑坡,与现场发生的滑坡现象一致.边坡开挖时,泥岩、砂土和黏性土台阶高度建议低于6 m,粉砂岩台阶高度可达10 m.当开挖边坡角为23°时,安全系数在1.3～1.5之间,可以满足规范要求.【期刊名称】《煤矿安全》【年(卷),期】2018(049)005【总页数】4页(P71-74)【关键词】露天矿;边坡;稳定性分析;滑坡机理;数值计算;参数优化【作者】管晓明;王旭春;聂庆科;周桓竹;于云龙【作者单位】青岛理工大学土木工程学院,山东青岛266033;河北建设勘察研究院有限公司,河北石家庄050031;河北省岩土工程研究中心,河北石家庄050031;青岛理工大学土木工程学院,山东青岛266033;河北建设勘察研究院有限公司,河北石家庄050031;河北省岩土工程研究中心,河北石家庄050031;青岛理工大学土木工程学院,山东青岛266033;青岛理工大学土木工程学院,山东青岛266033【正文语种】中文【中图分类】TD824.7滑坡是露天矿生产与安全的重大隐患之一，露天矿开采边坡的稳定直接关系到整个矿山的持续发展[1-4]。
某大型露天矿工程地质条件复杂多变，岩土体松散，地下水丰富，自生产以来大小滑坡时有发生，不仅扰乱了矿山的正常和安全生产，而且对矿区作业人员的生命构成了严重威胁。
近几年，随着露天采矿的不断加深，采掘场边坡稳定问题日益突出，必将成为露天煤矿安全生产的重大隐患。
边坡工程技术规范
边坡工程技术规范边坡工程技术规范是为了保证边坡的安全稳定性，预防和减轻自然灾害造成的损失，指导边坡工程设计、施工和监测的技术规范。
下面介绍一些常见的边坡工程技术规范。
1. 边坡分类与设计边坡一般分为天然边坡和人工边坡。
天然边坡是指由地质、地形等自然因素形成的边坡，人工边坡是指通过土石方开挖和回填等工程手段形成的边坡。
边坡的设计应根据地质、地形、水文等条件确定边坡的类型、高度、坡度、坡面形式等。
2. 边坡稳定性分析边坡稳定性分析是衡量边坡安全稳定性的重要手段。
稳定性分析应综合考虑边坡的地质、力学特性，根据边坡滑坡、坍塌等失稳形式，选择合适的分析方法进行稳定性分析。
分析结果应满足一定的稳定性要求，并预测边坡的变形和破坏机制。
3. 边坡设计参数边坡设计中需要确定的参数包括坡度、抗滑性能、排水措施等。
坡度是指边坡表面与水平面的夹角，选取合适的坡度应根据边坡类型、土质条件等确定。
抗滑性能是指边坡抵抗滑坡的能力，可以通过增加边坡的自重、设置抗滑结构等方式提高。
排水措施是预防边坡由于水分引起的失稳和破坏，包括表层排水和深层排水等措施。
4. 边坡施工工艺边坡施工应按照设计图纸和施工方案进行，施工过程中要注意保护环境，合理利用资源。
施工中应注意边坡开挖的坡度、坡面形式，控制边坡开挖的进度和深度，并采取合适的支护结构和排水措施。
边坡施工过程中应进行监测和记录，及时发现和处理问题。
5. 边坡监测与维护边坡的监测是为了及时掌握边坡变形和破坏的情况，为维护和处理提供依据。
监测内容包括边坡的变形、位移、应力、温度等参数，可以通过传感器、遥测等方式进行监测。
根据监测结果，及时采取维护措施，确保边坡的安全稳定性。
以上是边坡工程技术规范的一些内容，边坡工程应根据具体情况进行设计和施工，确保边坡的安全。
在实际工程中，还需要结合当地标准和规范进行参考和遵循，以保证边坡工程的质量和安全。
边坡稳定性计算方法与支护实例研究
边坡稳定性计算方法与支护实例研究摘要:边坡工程的稳定性直接关系到人民群众的生命财产安全，因此，对边坡稳定性进行计算与分析十分必要。
本文结合某水库边坡实例，对该边坡的稳定性采用不同方法进行了计算，结果表明该边坡是不稳定边坡，并通过对比分析，选择了最优支护方案进行加固。
关键词:边坡；稳定性；计算The study on calculation method of slope stability and supporting examplesFANG Zhi-hua(Nuclear Industry Geological Survey Institute of Guangdong Province Guangdong Guangzhou 510000)Abstract: the slope stability is directly related to the safety of people's life and property, therefore, it is necessary for the calculation and analysis of slope stability. This paper take a reservoir side slope as an example and the stability of the slope is calculated by different methods, the results show that the slope is unstable, and through comparative analysis the optimal supporting scheme for reinforcement was choosedKeywords: slope; stability; calculation0 引言随着我国国民经济的快速发展，我国工程建设日益增加，边坡工程的数量也越来越多。
黄土边坡强度参数的选取及应用
分类号: P62 10710 22251长安大学硕士学位论文黄土边坡强度参数的选取及应用雷晓锋指导教师姓名钱壮志(教授)申请学位级别硕士学科名称地质工程论文提交日期2005.05论文答辩日期2005年5 月日学位授予单位长安大学答辩委员会主席：学位论文评阅人：2005年月日摘要强度参数是边坡稳定性计算的重要指标,由于取样和试验过程中对土样的扰动和受力状态的改变,目前通过试验获取强度参数不可缺少但又难以采用，因此选择合理的强度参数是黄土地区边坡工程设计的主要问题。
本文通过大量滑坡和极限边坡现场地形的测量资料，将反算强度参数和实验参数进行了对比分析，确定了强度参数的选取原则，并根据选定的强度参数计算给出了黄土边坡设计的基本参数。
文章主要进行了以下方面的调查研究工作：1．自陕北至关中210国道沿线按自然地理条件和黄土工程性质的差异分为三段。
对沿线所有极限边坡测绘了典型断面、老滑坡测绘了地形轮阔，并恢复了老滑坡原地形，原地形也作为极限边坡，绘制出其主断面，为边坡参数的反算提供了地质模型。
将极限边坡统计分析，得出各区段的坡高与坡度的相关关系。
2．在现场测会的同时，在典型边坡和滑坡断面上，采取了原状土样，室内做了常物理力学性质指标测试，并做了在三种不同排水和固结条件下的直剪和三轴试验。
对试验数据的统计分析，得出各种土性参数的空间变化规律和试验方式和试验条件对强度参数的影响。
总的特点是各段c值的变异性较高，而φ值的变异性很小，且不同试验方法c值变化大，φ值变化小。
3．根据工程上常用的Bishop法，对参数反算模型进行优化。
将条分法中的求和优化为积分，推导了求解稳定系数的积分公式，避免人工进行分条的不便。
考虑到边坡参数反演时，滑动面也是不确定的，提出了一种最危险滑动面的搜索方法。
通过编程实现了稳定性计算和参数反算的功能。
计算表明，稳定性计算时，最危险滑动面对应稳定系数极小值；参数反算时，无论是c，还是φ，最危险滑动面对应的是极大值。
边坡稳定性计算方法
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边坡稳定性计算
煤炭系统规定
边坡岩体可能处于相对静止状态，或者处于极限平衡状态，或者处于运动状态。处于相对静止状态的边坡是稳定的；处于运动状态的边坡岩体称为滑坡体，边坡岩体的运动过程称为滑坡。
在进行稳定性计算时，通常将滑体分为若干条块(可以用竖直界面划分，也可以用倾斜界面划分)。
双折滑面
任意曲面
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边坡岩体被纵横交错的地质断裂面切割，由这些断裂面形成的滑面，往往不是平面或圆弧等规则形状的，而是具某一曲折形状。
楔形体滑坡的E. Hoek图解法
楔形体滑坡的E. Hoek图解法
楔体的稳定系数为：
根据测得的角度，求出楔体的几何形状参数： 如果Ca=Cb=C、φa=φb=φ，又没有水的情况下：
用赤平极射投影定量地分析边坡的稳定性的方法称为球投影法。
基本知识 摩擦锥 摩擦圆 广义摩擦锥 裂隙组的摩擦圆 平面滑坡分析 折面滑坡分析 楔体滑坡分析
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曲折滑面滑坡的稳定性计算
________________定性计算1
边坡的稳定性计算方法
边坡稳定性计算方法目前的边坡的侧压力理论，得出的计算结果，显然与实际情形不符。
边坡稳定性计算，有直线法和圆弧法，当然也有抛物线计算方法，这些不同的计算方法，都做了不同的假设条件。
当然这些先辈拿出这些计算方法之前，也曾经困惑，不做假设简化，基本无法计算。
而根据各种假设条件，是会得出理论上的结果，但与实际情况又不符。
倒是有些后人不管这些假设条件，直接应用其计算结果，把这些和实际不符的公式应用到现有的标准和理论中。
瑞典条分法，其中的一个假设条件破裂面为圆弧，另一个条件为假设的条间土之间，没有相互作用力，这样的话，对每一个土条在滑裂面上进行力学分解，然后求和叠加，最后选取系数最小的滑裂面。
从而得出判断结果。
其实，那两个假设条件对吗？都不对！第一、土体的实际滑动破裂面，不是圆弧。
第二、假设的条状土之间，会存在粘聚力与摩擦力。
边坡的问题看似比较简单，只有少数的几个参数，但是，这几个参数之间，并不是线性相关。
对于实际的边坡来讲，虽然用内摩擦角Ф和粘聚力C来表示，但对于不同的破裂面，破裂面上的作用力，摩擦力和粘聚力，都是破裂面的函数，并不能用线性的方法分别求解叠加，如果是那样，计算就简单多了。
边坡的破裂面不能用简单函数表达，但是，如果不对破裂面作假设，那又无从计算，直线和圆弧，是最简单的曲线，所以基于这两种曲线的假设，是计算的第一步，但由于这种假设与实际不符，结果肯定与实际相差甚远。
条分法的计算，是来源于微积分的数值计算方法，如果条间土之间，存在相互作用力，那对条状土的力学分解，又无法进行下去。
所以才有了圆弧破裂面的假设与忽略条间土的相互作用的假设。
其实先辈拿出这样与实际不符的理论，内心是充满着矛盾的。
实际看到的边坡的滑裂，大多是上部几乎是直线，下部是曲线形状，不能用简单函数表示，所以说，要放弃求解函数表达式的想法。
计算还是可以用条分法，但要考虑到条间土的相互作用。
用微分迭代的方法求解，能够得出近似破裂面，如果每次迭代，都趋于收敛，那收敛的曲线，就是最终的破裂面。
边坡稳定分析及其设计中的有关问题探讨_张瑞鹤
收稿日期:2005-09-29作者简介:张瑞鹤(1966-),男,甘肃兰州人,高级工程师,董事长兼总经理,从事市政工程技术管理工作。
边坡稳定分析及其设计中的有关问题探讨张瑞鹤(兰州骏达市政工程设计咨询有限公司,甘肃兰州 730030)摘 要:从工程角度出发对边坡稳定分析方法的实质及选用、强度参数的取值问题、雨水对边坡稳定的影响等进行了探讨,提出了公路边坡稳定与防护的措施。
关键词:土木工程;边坡稳定;强度参数;雨水;边坡防护中图分类号:U 416.14 文献标识码:A 文章编号:1009-7716(2006)01-0122-040 前言随着经济的发展、国家基础设施的大规模建设以及西部大开发战略的进一步深化,西部一大批公路、铁路和水利工程的重大项目相继动工兴建。
这些工程中一个普遍遇到的问题就是边坡稳定的问题,这一问题是土木工程和岩土工程中的重要研究课题,在岩土工程或土木工程领域占据相当重要的地位。
多年来,许多学者致力于这方面的研究,取得了丰富的研究成果,但是由于土质的复杂性、特殊性,边坡的稳定分析、参数选用,至今仍是一大技术难题,特别是一些特殊土质的边坡,如岩质边坡,尚没有实用的分析方法等。
本文就边坡分析方法的选用、抗剪强度的参数取值问题以及边坡防护措施方面作些探讨。
1 边坡稳定分析方法1.1 极限平衡法极限平衡法是边坡稳定分析中最常用的方法。
它是通过分析在临近破坏状况下,土体外力与内部强度所提供抗力之间的平衡,计算土体在自身和外荷作用下的土坡稳定性程度,通常以边坡稳定系数表示:F =s=c c =tgtg 式中:s 抗剪强度实际剪应力c 、tg 土体实际的抗剪强度参数c 、tg 土体达到极限状态时的抗剪强度参数边坡中最小的稳定系数称为边坡稳定安全系数,它表示了该边坡的稳定程度。
边坡稳定分析的极限平衡法包括解析法和条分法,其中条分法研究应用最为广泛,由于条分法力学模型简单,可以对边坡进行定量的稳定性评价,成为边坡稳定分析理论中重要的内容,已被工程人员广泛地采用。
岩质边坡稳定性计算
岩质边坡稳定性计算
1计算方法
按《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）等有关规程规范，对各优势节理与边坡面采用赤平投影稳定性分析，采用理正岩土计算软件进行计算，根据计算结果，部分结构面与边坡面组合计算是稳定的，对于其他可能产生滑动的结构面再采用三维楔形体稳定性分析，计算出安全系数。
2计算参数的选取
根据岩体结构面特征，结合相关规范，边坡主要地层计算指标如下表9：
边坡地层计算参数表9
注：中风化花岗岩的抗剪强度指标为结构面抗剪强度，其它抗剪强度指标均为直接快剪指标。
3计算结果及评价
根据本次计算结果，按照《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）等有关规范规程对边坡稳定性验算，其计算结果详见表10：
边坡稳定性计算结果表10
根据计算结果，现有状态下边坡岩体是整体稳定的。
影响边坡安全的主要因素是边坡有一组优势节理裂隙（48°∠24°）影响边坡的稳定性；边坡危岩受雨水、温度等环境因素以及岩体结构面充填物软化、膨胀等因素影响易发生崩塌滑落。
基于FLAC 3D的边坡地震稳定性及参数分析
青海交通科技2020—5基于FLAC3D的边坡地震稳定性及参数分析张力(广西交科集团有限公司南宁530000)摘要本文基于FLAC3D有限差分软件，建立了单向边坡模型，通过文献对比，验证了本文模型的准确性。
采用2000年South Iceland地震加速度时程曲线作为地震荷载，研究了地震加速度峰值对边坡动力响应和边坡破裂面的影响，同时分析了坡面形状、边坡高度和边坡角度三个几何参数对边坡不同位置地震PGA放大系数的影响。
结果表明：地震作用下，边坡坡脚位置首先生成破裂面，然后裂缝逐渐向坡顶位置扩展。
坡面形状对坡面地震响应的影响显著，相同加速度峰值下，凹形坡和内折坡更安全。
边坡高度对边坡顶部平台的放大系数影响显著，边坡角度的变化对放大系数影响不明显#关键词边坡FLAC3D地震响应几何参数South Iceland地震波Seismic stability and parameter analysis of slope based on FLAC3DLi Zhong(Guangxi transportation science and technology group Co.#Ltd.Nanning530000#China)Based on FLAC3D finite dtference softwara#A one-way slope model was established.The accuracy of the mode was verified through literatura comparison.The time一history curve of the2000South Iceland eerthquake acceleration was used as the seismic load1u study the effeci of the amplitude of eerthquake acceleration on the dynamie response of the slope and the formation of slope fracture.At the same time,the influence of three gometrie parameWry,slope shape,slope height and slope angk,on the seismic PGA amplification factor at diffey-ent positions ot the slope wera analyzed.The results show that the crack is generated at tte foot of the edge slope, and then the crack gradut l y expands It the top of the slope undea the seismic.The shape of the slope has a signm-eantontoueneeon theseosmoeaesponseotthesoope.Coneavesoopeand ontoodongsoopeaaesateathan otheatypesot slopes.The slope height has a significent influence on tae amplincation factor of the top platorm of the slope,while the slope Angle has no signifmynt influence on tOe PGA amplification factoaKey;(%1Slope;FLAC3D；Espons ot earthquake;ParameWry ot geometwc；Seismic waves ot South ceeoand0引言我国地理位置位于太平洋及亚欧地震活跃带之间，属于地震频发国家，据统计我国一年中发生三级以上地震超过400次,地震的发生使人民财产及生命安全受到了严重的损害。
非煤矿山采场及边坡稳定安全技术措施
非煤矿山采场及边坡稳定安全技术措施要实现采场及边坡的稳定，首先要求初步设计选取的技术参数符合有关规定，依据《金属非金属露天矿山安全规程》与《小型露天采石场安全生产暂行规定》确定参数如下：1、阶段高度应符合表1的规定。
如果阶段高度超过表1的规定，必须在保证安全的前提下，经过技术论证，并报主管部门批准。
挖掘机或前装机铲装时，爆堆高度应不大于机械最大挖掘高度的1.5倍。
机械开采, 一般不得超过20m。
表1 阶段高度的确定2、最小平台宽度规定（表2）3、边坡角规定（表3）（一）安全技术对策措施1、按《金属非金属露天矿山安全规程》及《小型露天采石场安全生产暂行规定》的要求，项目选取的台阶高度不大于6米、宽度及坡面角符合规程的要求。
2、地表排水在地表设置排水沟，防止地表水渗入边坡，从而防止沿裂隙面产生滑坡和坍塌事故。
3、临近最终边坡时，必须按设计确定的宽度预留安全、运输平台。
要保持阶段的安全坡面角，不得超挖坡底。
4、发现边坡角变陡、边坡岩体岩性和稳定性发生变化，出现构造结构面时，应及时采取措施，采用削坡减载的办法调整坡面角，以实现安全生产。
5、临近边坡采用控制爆破技术，以降低爆破对边坡的影响。
（二）安全管理对策措施1、建立健全边坡管理和检查制度，对重点部位和潜在滑坡危险的地段应进行处理。
2、对边坡应进行定点定期观测，发现险情应及时处理。
3、设置专门机构或委派专人对边坡进行日常管理。
露天矿排土工程安全技术措施露天矿开采工艺分为四个作业环节：即穿孔作业、爆破作业、铲装运输作业及排土作业四个环节。
排土作业是露天矿开采工艺的最后一个环节，但排土作业的安全问题在露天矿开采过程中也是十分重要的。
露天矿排土工程安全主要考虑如下几个方面：一、排土场选择（1）排土场应选在山坡荒地沟谷中保证少占田地。
（2）排土场位置选定后，应进行专门的工程、水文地质勘探，进行地形测绘，并分析确定排土参数。
（3）排土场的阶段高度、总堆置高度、安全平台宽度、总边坡角、相邻阶段同时作业的超前堆置高度等参数，应满足设计中的明确规定。
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第四章堤防边坡失稳的除险加固
汛期堤防边坡失稳包括临水坡的滑坡和崩岸与背水坡的滑坡，这些险情严重地威胁着堤防的安全，必须对其进行彻底的有效的治理。
堤防边坡失稳的原因是多方面的，在除险加固前必须对引起失稳的原因进行仔细地分析判断，找出原因，有针对性的采用相应的除险加固措施。
加固工作必须以《堤防工程设计规范》为依据，精心设计和施工。
加固后堤防必须达到设计标准。
本章就边坡失稳除险加固的有关技术问题做一系统的介绍，主要内容包括边坡失稳的成因与分类，滑坡的安全复核，边坡除险加固技术和崩岸除险加固技术。
第一节边坡失稳的成因与类型
一、边坡失稳的成因
堤防建成后，在运用中可能会遇到各种各样的情况，如汛期河湖水位涨、落、冲刷；台风季节风浪的袭击；暴雨时的浸水以及生物洞等等均会使堤防边坡失稳。
现分述如下：
1.渗流原因
在汛期，当河水位上涨到一定高度时，且持续时间又较长，堤身（在浸润线以下部分）将呈浸水的饱和状态，土体完全饱和后，抗剪强度降低，堤身的自重增加，相应的下滑力增大。
另外，渗流产生的渗透力，进一步增加了滑动体的滑动力。
综上所述，在渗流作用下堤身滑动体重量增加，抗剪强度降低和渗透力增加等均是导致滑坡产生的重要原因。
（二）水流冲刷浸袭原因
水流冲刷浸袭岸坡主要发生在临水坡。
如在河流凹岸部分，往往主流逼岸。
受环流冲刷特别是急流顶冲的作用，岸坡淘刷通常较为严重。
一旦岸脚防护设施抵抗不住水流的冲刷力，护脚将被破坏，使岸脚的坡度逐渐变陡，直至失去平衡引起岸坡失稳破坏，即为通常所说的崩岸险
情。
这种破坏多发生在河道弯曲河势复杂的凹岸堤段。
在汛期的涨水过程中或枯水期都有发生。
另外，当水位退至滩地地面高程以下并且堤身内渗水又不能及时排出时，将产生反向渗透力。
再加上浸水饱和堤身自重增加和强度降低，往往会发生坍塌。
如不及时处理，坍塌会逐步向堤防坡脚逼近，直到坡脚，引起岸坡失稳滑坡。
这种滑坡均发生在临水坡。
（三）堤防地基问题引起的滑坡
堤防地基主要有两个问题，其一是地基的天然强度不够，其二是当截水设施失效时，由于大量渗水形成管涌而引起的堤防坍塌破坏。
本节只介绍第一个问题，第二个问题详见第三章。
造成堤防地基强度不够的原因是：①堤防设计时选用的计算强度指标与实际强度不符。
出现这种情况的原因有：没有进行堤防地基的土质调查，凭经验做堤；钻探过于简单，没有探查到堤防地基中软弱夹层或者探查深度不够等等。
②在软粘土地基上筑堤，由于施工速率过快，使其地基强度降低。
据大量工程经验，由于筑堤（填土）速度过快，使地基强度降低的幅度可达10～20％左右。
由上述可明显看出，由于地基问题而引起的岸坡滑动通常是深层滑坡，破坏一般均发生在施工期或竣工时。
（四）其它原因
堤身的填筑质量未达设计要求；新、老堤界面处理不当；暴雨时，雨水沿堤身裂缝渗入堤身内部，使堤身强度降低以及在堤脚下挖塘等人为因素，均有可能引起滑坡。
上述各项原因，其中任何一种或二种原因，甚至多种原因组合都能引起堤防滑坡。
二、边坡失稳的类型
(1)按边坡失稳滑动的形式可分为浅层滑动与深层滑动，这里指的浅层滑动是指滑动体只局限於堤身或略带小部分堤基，如图4－1所示。
而深层滑动是指滑动体已深入堤基相当深的部位，比如滑动面深入地下5～8m 深的滑动，如图4－2所示。
(2)按滑动的危害程度可分为危害性轻微的局部滑动，这种滑动主要是一些浅层滑动，它对堤的危害只局限于堤身的一部分，处理比较容易。
另一种滑动为危害极大的整体滑动，这种滑动主要是指那些深层滑动或者一些大范围的浅层滑动（沿堤纵向超过100m 长的浅层滑动）。
这种滑动影响范围大，处理也比较困难。
这种滑动危害性大，必须及时处理，
否则 图4－1 浅层滑动示意 图4－2 深层滑动示意。