一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法技术

本发明专利技术公开了一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法，包括将坡脚最不利原生层面裂隙作为其潜在滑面，采场边坡近似于竖直状态，把基坑放坡与台阶影响当作其安全储备；把边坡的下滑分力视为均布荷载；拱轴线形状近似等化成抛物线，两个支撑拱脚净距作为其跨度；支撑拱脚宽度与拱圈厚度的关系图。本发明专利技术的基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法基于土拱效应理论，经过土拱效应数学模拟计算，进而得出边坡的最大滑塌高度。应用此成果在采动作用下，对边坡稳定性影响范围进行界定，确定其安全距离，从而指导工程实际，对露天矿安全有非常重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法
本专利技术属于露天开采的
，尤其涉及一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法。
技术介绍
我国露天煤矿中软岩露天煤矿占比较大，且大多有井下开采记录。无论是受采空区影响的土质边坡还是岩质边坡，坡体中支撑拱的存在都是影响边坡的稳定的重要因素。在土力学领域，土拱是用来描述应力转移的一种现象，这种应力转移是通过土体抗剪强度的发挥而实现的。太沙基(1936)通过活动门试验证实了土拱效应的存在。土拱效应是岩土工程中一个很普遍的现象，很多学者对活动门模型进行了试验和数值研究，研究结果己被用于很多地下结构的设计中。土层中的拱作用的产生与拱结构物不一样，拱结构是把材料制成拱形状，在荷载作用下发挥其承受压力的作用；而土拱有其自身的形成过程：在荷载或自重的作用下，土体发生压缩和变形，从而产生不均匀沉降，致使土颗粒间产生互相“楔紧”的作用，于是在一定范围土层中产生“拱效应”。正是由于土拱作用所带来的影响，把作用在拱体上的载荷传递到拱脚及其周围的稳定土层中去，最终导致土体中的应力重新分布。需要指出的是，土拱效应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：将坡脚最不利原生层面裂隙作为其潜在滑面，采场边坡近似于竖直状态，把基坑放坡与台阶影响当作其安全储备；/nS2：把边坡的下滑分力视为均布荷载，拱顶两侧过渡区域的下滑力以及由于土体的自重对支撑拱稳定性产生的影响忽略不计，将拱效应简化成沿着深度方向的平面问题；/nS3：拱轴线形状近似等化成抛物线，两个支撑拱脚净距作为其跨度；/nS4：针对红粘土边坡，其坡体内强度较高的区域的分布；当支撑拱跨度大于土体中支撑拱的极限跨度时，拱效应消失，无法获得足够的抗滑力用来阻滞坡体的滑移；当支撑拱跨度小于土体中支撑拱的极限跨度时，土体...

【技术特征摘要】
1.一种基于拱效应理论的边坡稳定性范围确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将坡脚最不利原生层面裂隙作为其潜在滑面，采场边坡近似于竖直状态，把基坑放坡与台阶影响当作其安全储备；
S2：把边坡的下滑分力视为均布荷载，拱顶两侧过渡区域的下滑力以及由于土体的自重对支撑拱稳定性产生的影响忽略不计，将拱效应简化成沿着深度方向的平面问题；
S3：拱轴线形状近似等化成抛物线，两个支撑拱脚净距作为其跨度；
S4：针对红粘土边坡，其坡体内强度较高的区域的分布；当支撑拱跨度大于土体中支撑拱的极限跨度时，拱效应消失，无法获得足够的抗滑力用来阻滞坡体的滑移；当支撑拱跨度小于土体中支撑拱的极限跨度时，土体内存在拱效应，可以阻滞坡体的滑移甚至塌陷，维持边坡暂时的稳定；
S5：支撑拱...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨可，宋子岭，崔宏伟，张凯，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21