胜利煤田东二号露天矿边坡稳定性分析

摘要

胜利煤田东二号露天矿边坡是大型高陡边坡,边坡上部有厚度较大的第四系土层,下伏的白垩系基岩成岩作用较差,有发生滑坡等地质灾害的潜在威胁。本文在研究了露天矿边坡的地质环境条件、岩土力学性质和边坡稳定性影响因素的基础上,应用FLAC软件模拟研究了边坡在初始状态、强降雨及坡脚煤层开挖条件下的坡体变形情况。研究认为:边坡开挖后的初始状态下,边坡表层的位移量最大,随深度增加位移量减少;最高潜水位下,边坡变形量较初始状态增大,边坡处于不稳定状态;坡脚煤层开挖条件下,坡脚处出现陡坡,坡体稳定性下降;提出疏干排水、削坡和布置抗滑桩的治理措施,经过FLAC软件分析证明治理方案是可行的。研究结果表明FLAC软件在分析边坡位移及其扩展方面有较强的适应性,应用前景广阔。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 概述

1.2 露天矿边坡特点

1.2.1 露天矿边坡概念与分类

1.2.2 露天矿边坡的特点

1.3 露天矿边坡变形破坏类型及形成机制

1.3.1 边坡变形

1.3.2 边坡破坏

1.4 边坡稳定性分析方法研究现状

1.4.1 定性分析

1.4.2 定量分析

1.4.3 其它分析方法

1.5 治理边坡的主要工程措施简介

1.5.1 提高边坡抗滑力的工程措施

1.5.2 减小边坡下滑力的工程措施

1.5.3 改善滑动面（带）的岩土性质

1.6 问题的提出及论文的研究方法与技术路线

1.6.1 问题的提出

1.6.2 研究方法与技术路线

2 矿区自然地理及工程地质条件分析

2.1 矿区概况

2.1.1 矿区地理位置

2.1.2 气候特征

2.1.3 地形地貌

2.2 区域地质概况

2.2.1 区域地层

2.2.2 区域构造

2.3 水文地质条件

2.3.1 区域水文地质概况

2.3.2 第四系含水层

2.3.3 白垩系基岩含水岩组

3 FLAC原理介绍

3.1 FLAC基本原理

3.1.1 FLAC数学理论基础

3.1.2 空间导数的有限差分原理

3.1.3 节点运动方程

3.1.4 增量形式的本构方程

3.1.5 阻尼力原理

3.1.6 力学时步原理

3.2 FLAC算法流程

3.3 FLAC优点

4 露天矿边坡基本特征分析

4.1 工程地质条件综述

4.1.1 边坡所在勘察区综合分析

4.1.2 边坡岩土体的物质组成

4.2 边坡水文地质条件分析

4.2.1 第四系含水层

4.2.2 白垩系基岩含水岩组

4.3 边坡岩土体力学性质研究

4.3.1 岩土体的物理力学性质指标

4.3.2 抗剪强度指标

4.3.3 水对边坡岩土体的影响

5 露天矿边坡稳定性分析及FLAC数值模拟研究

5.1 边坡稳定性的影响因素分析

5.2 边坡的FLAC数值模拟研究

5.2.1 露天矿边坡模型的建立

5.2.2 最高潜水位时的边坡状态模拟

5.2.3 坡脚煤层开挖后边坡状态模拟

5.2.4 露天矿边坡稳定性综合分析研究

5.3 边坡治理方案

5.3.1 露天矿边坡存在的问题

5.3.2 露天矿滑坡防治

5.3.3 边坡初始状态下被加固数值模拟

5.3.4 对开挖坡脚煤层处的边坡进行削坡及加固数值模拟

5.3.5 边坡长效防治措施

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

学位论文数据集