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《成都理工大学》 2012年
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爆破、降雨联合作用下露天矿边坡成灾过程研究

牟今容  
【摘要】:随着人类工程活动的加剧,在山区复杂地质环境条件下地质问题导致的工程事故越来越引起人们的注意。尤其是在矿区边坡的开采过程中,盲目开采、盲目施工、不顾及当地地质条件所带来的惨重代价,迫使人们去重新认识地质环境的重要性。在这种情况下,矿区边坡的研究具有相当大的实际意义,调查矿区边坡的地质环境背景,透析矿区边坡失稳的成因及机制,避免人为因素导致的工程事故,显得十分紧迫和必要。本文选取四川广元市旺苍县梦铭石灰厂矿区边坡为例,该边坡位于旺苍县该矿区边坡,于2011年3月22日晚发生滑坡。在对该矿区边坡工程地质条件及滑坡体基本特征进行详细调查的基础上,分析了导致该矿区边坡失稳的因素,提出了该矿区边坡失稳的机制模式,并采用离散元UDEC数值模拟的方法将边坡失稳过程坡体内部变化情况进行了非常透彻的分析,更加清楚的认识了矿区边坡失稳的整个过程,及触发因素对边坡失稳的影响。本文主要研究内容如下: (1)在分析了该矿区边坡主要地质情况的基础上,提出了该矿区边坡滑坡的成因:内因主要包括:地质构造、地形地貌、地层岩性、岩体结构等,对滑坡的形成和发展起控制作用;外因主要是指汶川地震对岩体结构的损伤、矿区开挖对岩体的卸荷作用、施工爆破对边坡变形破坏的影响、地表径流对裂隙岩体的渗流作用,这些对滑坡的形成和发展起促进作用。本文着重分析了开挖、爆破、降雨对滑坡的影响。 (2)对该矿区边坡失稳机制的分析,提出了三阶段模式来进行分析:①启动阶段,最不利滑面上中间锁固段起关键控制作用;②该矿区边坡滑坡的加速阶段,由于能量的转换使滑坡体具备了较大的加速度和速度;③停滞阶段受全程磨阻效能效应的影响,滑坡体最终停滞于滑坡体底部。然后通过对该矿区边坡滑坡体运动过程的具体分析,提出了该矿区边坡的“滑移-拉裂式”力学模式。 (3)采用LS-DYNA模拟爆破的应力波,并用UDEC分析爆破和降雨对边坡的影响,结果表明,爆破对边坡的动力响应效果明显,陡坎位置出现小变形和局部掉块的现象。降雨条件下,通过模拟直观的分析了降雨条件下边坡渐进破坏的过程。 (4)最后对该矿区边坡滑坡后缘形成的三大危岩进行的稳定性的定性分析和定量评价,在此基础上对该矿区边坡滑坡造成的灾害,提出了简要的治理措施,并提出了避免露天矿边坡变形破坏的预防措施。
【学位授予单位】:成都理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TD804;P642.2

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