云南小龙潭西帮、西北帮高边坡稳定性分析及方案设计

摘要

云南小龙潭布沼坝露天开采煤矿,目前在矿山采场的西北帮已形成东西长600m,南北宽300 m高差150 m的边坡。西帮已形成东西长900 m,南北宽400 m,高差300米的高边坡。边坡的岩土力学性质较差,在矿山的西帮、西北帮边坡发生了连续剥离的现象。由于该煤矿开采面内有矿区道路、联络带式输送机及二监区住宅和办公区大楼等建构筑物,同时还肩负着云南西电东输工程的供煤任务,西帮、西北帮边坡一旦失稳,将直接威胁作业面内的财产(现价约为3.715亿元)及4726的人人身安全。故,非常有必要对西帮、西北帮边坡稳定性分析及加固,以保证边坡在矿山开采过程中的安全和稳定。
　　本论文主要对矿山边坡的西帮、西北帮的不稳定边坡剖面进行设计,由于边坡坡高较高且破坏后,后果严重。因此,为一级边坡。主要设计思路是,首先对不同剖面的边坡的监测资料和地质资料等进行综合的分析,确定滑动面的位置和可能发生破坏的边坡范围,以及对计算参数进行确定;其次,根据边坡的岩土性质,确定设计采用的理论方法,并对不同剖面采用不同的支护方式,分别设计。
　　通过对344-344’剖面所在的边坡采用削坡的设计方案,安全系数能达到1.38,可以满足一级边坡的安全系数的要求;对于5-5’剖面所在的边坡,由于其下滑力相对来说不是很大,且有可靠的锚固段,其自由段也不是很长,长约为25米,通过采用锚索+格构梁的支护方案,可以满足设计要求;对9-9’剖面所在的边坡,由于其下滑推力较大,且不具备放坡的条件,采用一般的支护方案,已无法达到稳定性的要求,通过采用上部设置一排抗滑桩,下部采用大直径抗滑桩+锚索的方案进行设计。最后,采用FLAC3D软件进行数值模拟,分析边坡在不同工况下的应力和位移变化特征,结果表明,在未加支护处理前,边坡在x方向沿滑动面附近发生了较大的应力集中现象,沿x分向的最大位移超过了10 m,加支护后,边坡沿x分析的应力集中现象已基本消除,发生位移最大的坡面地段其x向位移都在30c m以内。说明支护后边坡状态有明显改善。另外,将本方法模拟的结果与理正软件的计算结果进行对比,结果表明,与理正软件分析经过基本一致,说明本方法是合理可行的。

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第1章 绪论

1.1选题的目的与意义

1.2矿山边坡工程的研究现状

1.3本文主要的研究内容及方法简介

第2章 矿山边坡稳定性分析及支护设计基本理论

2.1滑坡形成的机理及破坏类型简述

2.2矿山边坡稳定性的影响因素

2.3矿山边坡稳定性评价方法存在的不足及展望

2.4桩锚支护的研究

2.4.1.1抗滑桩的类型和适用条件

2.4.1.2抗滑桩的设计计算

2.4.2.1岩土锚杆的特点

2.4.2.2岩土锚杆的设计

2.5本章小结

第3章 工程实例简介

3.1工程概况

3.2气象水文特征

3.3地形地貌特征

3.4地层岩性特征

3.5地质构造特征

3.6水文地质特征

3.7边坡失稳分析

3.8本章小结

第4章 布沼坝矿山西帮、西北帮不稳定高边坡支护设计

4.1监测数据分析及滑坡范围的确定

4.2特征计算剖面与计算参数的确定

4.3计算剖面在不同工况下滑坡推力的计算

4.4支护措施的论证

4.5不同特征剖面所在地块支护方案设计

4.6本章小结

第5章 基于FLAC3D的数值模拟分析

5.1数值分析软件选择

5.2边坡模型的建立及分析

5.3本章小结

第6章 结论和展望

6.1结论

6.2展望

参考文献

个人简历

致谢