基于三维工程地质模型的边坡稳定性分析

摘要

露天矿山边坡稳定性是露天矿工程设计中的重要组成部分,是现代矿山经济、安全研究的热点和重点。随着露天矿山工程的发展,开采规模不断扩大和深入,露天矿边坡失稳问题日趋严重。因此,及时评价露天矿边坡稳定性是确保矿山安全生产和获得最大经济效益的重要环节。本论文以Auto CAD为开发平台,以面向对象的编程语言VBA(Visual Basic For Application)对平台进行二次开发,建立了平庄西露天矿的工程地质模型,并开发了基于二维刚体极限平衡理论的边坡稳定性分析系统。通过此系统可以方便的搜索出边坡的最危险滑面、计算出相应的稳定系数。同时,以平庄西露天矿的工程地质模型为基础,ANSYS软件为中介,应用SLOPE3D三维刚体极限平衡软件进行了边坡稳定性分析,并提出了滑坡防治措施,为平庄西露天矿顺利实施陡帮横采内排提供了重要的依据。

目录

致谢

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 论文提出的依据及意义

1.2 边坡稳定性研究的发展概况

1.3 AutoCAD 二次开发介绍

1.3.1 AutoCAD 的二次开发工具

1.3.2 开发工具的选择

1.4 论文的研究内容

1.5 论文的技术路线

2 平庄西露天矿综述

2.1 自然地理条件

2.2 工程地质条件

2.2.1 地层

2.2.2 结构面

2.3 气象及水文地质条件

2.3.1 气候特征

2.3.2 地表水系分布

2.3.3 水文地质特征

2.4 影响边坡稳定性的因素

2.5 顶帮边坡分区

2.6 西露天矿的滑坡机理

2.7 岩体物理力学指标的确定

2.8 安全储备系数界定

3 工程地质模型的建立及更新

3.1 工程地质模型综述

3.1.1 工程地质模型的基本概念

3.1.2 工程地质模型的应用价值

3.2 工程地质界面模型的建立

3.2.1 工程地质层面生成算法

3.2.2 工程地质空间数据的插值方法

3.2.3 采场现状面模型的建立

3.2.4 工程地质界面的构建

3.3 工程地质模型的构建及更新

3.3.1 基于简单类三棱柱的建模方法

3.3.2 简单类三棱柱的生成

3.3.3 工程地质模型的构建

3.3.4 工程地质模型的更新

4 边坡稳定性分析

4.1 边坡稳定分析方法的概述

4.2 二维边坡稳定分析系统

4.2.1 二维边坡稳定分析系统的技术路线

4.2.2 二维刚体极限平衡稳定性分析

4.3 三维边坡稳定性分析

4.3.1 三维边坡稳定性分析框架结构

4.3.2 ANSYS 有限元分析模型

4.3.3 三维刚体极限平衡法

4.3.4 三维边坡稳定性计算

5 滑坡防治措施

5.1 位移监测

5.2 边坡防治措施

6 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

作者简历

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