开挖影响下的岩质高陡边坡稳定性研究

关晓锋¹，王天璐²，卢敬标³，陈建华¹，徐云福¹

1. 首钢水厂铁矿2. 西北工业大学理学院3. 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司

摘 要：某露天矿采场为了增加矿石的可采量,采用提高边坡角和增加采深的方法进行扩帮,导致形成岩质高陡边坡。为了保证矿山的安全生产,研究岩质高陡边坡的稳定性。采用FLAC^3D软件模拟,考虑边坡初始应力状态,按照实际的开挖步骤进行平衡计算,遵循从上往下、从外往内的开挖原则,对开挖过程进行适当简化,得到边坡最终的物理力学状态。结果表明,坡面垂直位移最大,坡顶水平位移最大,边坡位移速度趋于零;边坡的最小主应力和最大主应力都从下往上逐渐减小;坡脚出现剪切塑性区。由此确定边坡整体稳定,上部岩性较差处存在失稳的可能性;岩体以剪切破坏为主,坡脚处和浅层坡面的剪应力集中会影响边坡的稳定性;坡脚发生剪切破坏。边坡在开挖后需要对破坏区域进行支护,防止坡面破坏后岩体脱落,导致内部岩体层层剥落。

关键词：岩质高陡边坡;最大主应力;最小主应力;剪应力;FLAC3D;