广西田阳某露天矿山岩质边坡稳定性分析评价.pdf
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1、2023年8月下 世界有色金属 169广西田阳某露天矿山岩质边坡稳定性分析评价刘鹏辉(广西壮族自治区地球物理勘察院,广西 柳州 5 4 5 0 0 5)摘 要:边坡是露天矿山最主要的结构要素,露天矿山边坡的稳定是矿山安全生成的基本条件,露天矿山边坡稳定性研究与建筑、公路、水利、铁路等工程边坡对比,具有鲜明的特色、复杂性 1。本文先介绍了广西田阳某露天矿山岩质边坡工程概况和工程地质特征,然后选取4 个典型边坡断面进行边坡稳定性的定性和定量分析,为后续矿山开挖设计及施工提供了建议。关键词:露头矿山边坡;边坡工程地质特征;边坡稳定性分析;定性和定量分析中图分类号:T U4 5 7 文献标识码:A 文
2、章编号:1 0 0 2-5 0 6 5(2 0 2 3)1 6-0 1 6 9-3Analysis and Evaluation of Rock Slope Stability in an Open Pit Mine in Tianyang,GuangxiLIUPeng-hui(G u a n g x i Z h u a n g A u t o n o mo u s Re g i o n G e o p h y s i c a l S u r v e y I n s t i t u t e,L i u z h o u 5 4 5 0 0 5,C h i n a)Abstract:S l o p
3、 e i s t h e mo s t i mp o r t a n t s t r u c t u r a l e l e me n t o f o p e n p i t mi n e,a n d t h e s t a b i l i t y o f o p e n p i t mi n e s l o p e i s t h e b a s i c c o n d i t i o n f o r t h e g e n e r a t i o n o f mi n e s a f e t y.C o mp a r e d w i t h t h e s l o p e o f c o
4、n s t r u c t i o n,h i g h w a y,w a t e r c o n s e r v a n c y,r a i l w a y a n d o t h e r p r o j e c t s,t h e r e s e a r c h o n t h e s t a b i l i t y o f o p e n p i t mi n e s l o p e h a s d i s t i n c t c h a r a c t e r i s t i c s a n d c o mp l e x i t y 1 .I n t h i s p a p e r,t
5、 h e e n g i n e e r i n g g e n e r a l s i t u a t i o n a n d e n g i n e e r i n g g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f r o c k s l o p e i n a n o p e n p i t mi n e i n T i a n y a n g,G u a n g x i a r e f i r s t i n t r o d u c e d.T h e n 4 t y p i c a l s l o p e s e c t
6、i o n s a r e s e l e c t e d f o r q u a l i t a t i v e a n d q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s o f s l o p e s t a b i l i t y,w h i c h p r o v i d e s s u g g e s t i o n s f o r s u b s e q u e n t mi n e e x c a v a t i o n d e s i g n a n d c o n s t r u c t i o n.Keywords:o u t c r o
7、p mi n i n g s l o p e;G e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f s l o p e e n g i n e e r i n g;S l o p e s t a b i l i t y a n a l y s i s;q u a l i t a t i v e a n d q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s收稿日期:2 0 2 3-0 6作者简介:刘鹏辉,男,生于1 9 8 9 年,汉族,江西赣州人,工程师,硕士,研究方向:岩土工程。1 矿区及边坡工程概况矿区面积
8、约0.5491km2,由14个拐点连线组成,总体呈哑铃型。矿山采用露天开采采用爆破方式开采,采场设计工作台阶坡面角70,台阶高度为15m,采场最终边坡角60。采场边坡岩性为石炭系都安组(C1d)灰灰白色、中厚层状灰岩,岩石呈砾屑结构,厚块状构造。矿山开采终了后,根据边坡倾向不同划分为9个边坡分区。根据 非煤露天矿工程技术规范(GB 51016-2014)2第3.0.5条、3.0.6条,各边坡安全的等级划分见表1。2 边坡工程地质特征矿区区域位于华南活动带(二级构造单元)湘桂褶皱系右江(印支)褶皱带,区域沉积盖层主要以晚古生代浅水碳酸盐岩沉积为主。全区为一单斜构造,构造总体走向北东-南西,倾向南
9、东,倾角约10左右。断裂构造不发育,浅部岩石风化裂隙发育并有较多泥质充填。矿区划分1个工程地质分区;根据边坡倾向不同划分为9个边坡分区;边坡岩体结构类型为层状结构、边坡地质构造类型为块状结构,边坡坡体主要由较完整中风化灰岩组成,边坡岩体质量等级为级。通过对边坡岩体结构和结构面发育特征全面的调查和研究,研究结果表明勘查区岩体表面未发现贯穿性结构面,结构面主要有层理、风化岩溶裂隙,局部有层间错动,岩体表现为接近均一的各向异性体,根据玫瑰花图分析得出东、西矿段各存在得2组优势节理,西部矿段优势裂隙产状分别为:裂隙L1(28040),裂隙L2(33070),东部矿段优势裂隙产状分别为:裂隙L3(185
10、75),裂表1各终了边坡工程安全等级划分表边坡编号坡向()最终边坡角()最大坡高(m)边坡等级坡体岩性(灰岩)及产状坡向与岩层倾向夹角危害等级安全等级a-b段边坡13160120中边坡16010小角度斜交严重b-c段边坡1626023低边坡16010小角度斜交严重c-d段边坡2026044低边坡14510大角度斜交严重e-f段边坡17159117中边坡17510小角度斜交严重f-g段边坡23860117中边坡1459大角度斜交严重g-h段边坡3175947低边坡1659大角度斜交严重i-j段边坡25959112中边坡1619大角度斜交严重j-k段边坡456102中边坡14010大角度斜交严重k
11、-a段边坡6056226中边坡16015大角度斜交严重隙L4(35083)。3 边坡稳定性定性分析本文采用赤平投影分析法对矿区各段边坡进行定性分析,分析结果如下表2。世界有色金属2023年8月下170表2赤平投影分析成果汇总边坡编号赤平投影分析成果a-b段边坡边坡产状与岩层产状小角度相交,为顺向坡,但岩层倾角小,岩体不易产生崩滑,稳定性较好b-c段边坡边坡产状与岩层产状同向,为顺向坡,但岩层倾角小,岩体不易产生崩滑,稳定性较好。c-d段边坡L1、L2切割体在震动、暴雨等工况下可能向256方向发生崩滑,基本稳定。e-f段边坡边坡产状与岩层产状小角度相交,为顺向坡,但岩层倾角小,岩体不易产生崩滑,
12、稳定性较好。f-g段边坡L3、L4切割体与坡向夹角为26.7,为顺向坡,倾角为33.7,倾角较大且小于坡面角,在震动、暴雨等工况下较易向265发生崩滑,不稳定。g-h段边坡L3、L4切割体在震动、暴雨等工况下可能向256方向发生崩滑,基本稳定。i-j段边坡L1、L2切割体与坡向夹角为2.8,为顺向坡,倾角为37.5,倾角较大且小于坡面角,在震动、暴雨等工况下较易向256发生崩滑,不稳定。j-k段边坡最不利结构为层面、L2形成的切割体与坡向斜交,但倾角小,不易产生崩滑,稳定性较好。k-a段边坡最不利结构为层面、L2形成的切割体与坡向顺向,但倾角小,不易产生崩滑,稳定性较好表3岩石抗压强度试验成果
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