A method for determining the equivalent shear strength parameters of rock mass structural planes in open pit mines is presented. Based on the normal stress distribution law of sliding planes, the cohesion and internal friction angle of structural planes are reasonably determined according to the normal stress distribution law of potential sliding planes on the basis of grading analysis of slope stability for different grades of open pit slopes. The invention significantly improves the reliability of fine value of shear strength parameters of potential slip surface of open pit slope.
【技术实现步骤摘要】
露天矿山岩体结构面等效抗剪强度参数分级确定方法
本专利技术涉及一种露天矿山岩体结构面等效抗剪强度参数分级确定方法,特别的是本专利技术在边坡稳定性分级分析的基础上,依据不同级别潜在滑移面上法向应力分布规律,提供了一种合理确定结构面粘聚力与内摩擦角的技术方案,显著提高了露天矿山边坡潜在滑移面精细化取值的可靠性,本专利技术属于工程
技术介绍
岩质边坡稳定性问题是岩石力学与工程地质学的一个重要研究课题,也是工程实践中迫切要求解决的问题。随着矿业的发展和露天开采深度的加大,露天矿山边坡的稳定性已成为直接关系到矿山安全生产与发展的重大问题。矿山边坡的稳定性受岩体结构面控制,岩体结构面的力学特性决定了矿山边坡发生潜在破坏的可能性,其中结构面抗剪强度研究是岩体稳定性分析的重要内容。许多学者认为结构面直剪试验是确定岩体结构面抗剪强度参数最直接有效的方法。特别是对于有一定重要性的岩土工程,在资金、技术条件允许的范围内,采用直剪试验方法确定结构面抗剪强度至关重要。目前,人们大量采用Mohr-Coulomb线性准则描述岩体的强度,但对于天然粗糙节理面,剪切强度的增长率随正应力的逐渐增加、凸起部分逐渐被剪切和扩张角的减小而减小,从而导致其剪切强度与正应力呈非线性关系,因此,Mohr-Coulomb准则对岩体强度的描述有一定局限性。Barton在仔细研究这些结构面的直剪特性和试验结果的基础上,提出了用于估算岩体结构面抗剪强度的非线性经验公式:式中:为基本摩擦角,JRC为结构面粗糙度系数,JCS为结构面壁岩强度,σn为法向应力。Hoek和Brown认为,JRC-JCS模型非常 ...
【技术保护点】
1.一种露天矿山岩体结构面等效抗剪强度参数分级确定方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)对露天矿山边坡进行现场调查,依据边坡的构成要素与规模大小,将露天矿山边坡划分为三个层次:总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡;在对边坡岩体结构特征进行精细化描述的基础上,按照位置匹配性原则和规模匹配性原则,采用赤平投影原理分层次分析露天矿山边坡稳定性、判断露天矿山边坡破坏模式、确定露天矿山边坡破坏模型;(2)采用矿用三维激光扫描测量系统采集矿山边坡坡面几何形态数据,确定总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的典型剖面位置,并分别获得总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的坡面形态函数G1(x)、G2i(x)、G3j(x),其中i、j分别是组合台阶边坡和台阶边坡的个数。依据现场勘探与潜在滑移面粗糙度测量结果,分别建立总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的潜在滑移面形态函数S1(x)、S2i(x)、S3j(x)。依据已知的滑体平均密度ρ,计算总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡单位宽度的重量w1(x)、w2i(x)、w3j(x):
【技术特征摘要】
1.一种露天矿山岩体结构面等效抗剪强度参数分级确定方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:(1)对露天矿山边坡进行现场调查,依据边坡的构成要素与规模大小,将露天矿山边坡划分为三个层次:总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡;在对边坡岩体结构特征进行精细化描述的基础上,按照位置匹配性原则和规模匹配性原则,采用赤平投影原理分层次分析露天矿山边坡稳定性、判断露天矿山边坡破坏模式、确定露天矿山边坡破坏模型;(2)采用矿用三维激光扫描测量系统采集矿山边坡坡面几何形态数据,确定总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的典型剖面位置,并分别获得总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的坡面形态函数G1(x)、G2i(x)、G3j(x),其中i、j分别是组合台阶边坡和台阶边坡的个数。依据现场勘探与潜在滑移面粗糙度测量结果,分别建立总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的潜在滑移面形态函数S1(x)、S2i(x)、S3j(x)。依据已知的滑体平均密度ρ,计算总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡单位宽度的重量w1(x)、w2i(x)、w3j(x):(3)根据工程类比,结合露天矿山生产爆破现状和矿岩实际条件确定振动加速度a;对可...
【专利技术属性】
技术研发人员:杜时贵,雍睿,林杭,刘文连,夏才初,胡高建,刘杰,刘广建,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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