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6.2 — 计算方法
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6【.2:.1 露》天矿生产剥》离的松?散颗粒体经汽车、铁!路或胶带机运输通过!推土机、装载挖掘机!或排岩?机,倾倒堆积在沟谷或】坡地上?形成排土场属—边坡工程《范畴因此排土场稳】定性分析可》以借鉴岩(土)【边坡工程的计算方】法稳定性《分析中基本模型【的概化?和力学参数的选择必!须建立?在现场地质调查形】。成的初步判断上即】使摒:除了参数取值—上,的经:验和主观因素极【限平衡分析所获取】的,安全系?数也难以刻》画滑体变形》破坏过程、滑带【流变性和非刚—性特:征,(这:恰恰:。也是排土场管理过程!中最:直观的现《象)同时《。由于引入了最小安全!系数:的搜索过程其最终】结果往?往是一个小于真实】解的、留有余地的安!全系数?因此评价结果要真】正服务和指导工程实!践还应构架以—安全系数《为核心以失》效概率(评价的【确定:性问题)和变形破】坏,机理(启《动和形式、终止条件!)为:基本:点的全面评价系统】采用:允许变形和部分【破,坏的设计理》念关:联安全等《级,与控制标准考虑降】雨及地震《工况组合建立—了以安全系数—为主综?合,应力场、位移场【、塑性区分布特征的!综合评价《方法稳?。定,。性计算分析采用【工程地质勘》。查,、室内外试验、【工程类比《现场检测并通过以极!限平衡?计算为主要手段的稳!定状态评《价(:安,全系:数,和破坏概率)—和机理预《测分析(启动—机理、变形与破【坏形式)排土—工艺(见《本规:。范附录A排》。土场初步分类与说】明,)决定了排》土场在废石》颗粒的分层特征堆置!形状要素确定了【整,体几何形态因此计算!。方,法,根据排土工艺—、堆置形状要素【。和潜在的破坏方式】不同而不同
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6》.2.2 由【于模型和参数的不确!定性是岩土工程的固!有特征因《此分析中《宜,。。采用定性《分析与定量计算【相结合基于》定性分?析初步判定模型【代表性和参数的合】理性并确保定量【。。计算:结果和现状拟—合
6.!2.3? 采用《工程:地质类?比法:。。时应结合类似排土场!破坏机理、主要影响!因素等判别破—坏方式基于不—同排土台阶即排弃点!的既有滑坡的特性】特征遵循类似性、系!统性、选《。择性、目标控—制、可比度等—工程类?。比条件对《工程条件《(排土工《艺、土场规模及堆置!尺寸效应)》和地质条件(—地基及?排土料?物理力学《性质、坡高、—坡比和坡型降雨【和地震或爆破震【动,诱发)进行类比获】取,潜在的?破坏机制
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6.—2,.4 《。。基,于对国内外露天【。矿山排土场的—综合调查《分析表明排土场【潜在失?稳模式有三种—沿排土体《-原始?山体表面接触带滑坡!、排土本体(—内部)近《程滑动、排土场基】础滑坡
! : 沿排土场堆【置的基底表面—-原始山体表—面接触带产生—的滑坡主要》控制:因素是基底表面倾角!及其与排弃物之间的!强度指标差异由【。于排土场形成初期】全,部排弃?表土强度低结构疏松!大气降雨《后必然形成排弃物与!基底表土层的渗透差!异水易沿《着基底?表面滞流浸润—后容易软化强度降低!当排土体和地基接触!带,抗剪强度小于—。排土场物料本身的】抗剪:强度则?构成堆石体滑体【的滑动面产》生沿基底《表层:的顺坡?向破坏
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】 因此当破》坏模式为沿表土【-基岩?界面或排《土体-地基界面折】线破坏时可采用传】递,系数法、Janb】u法或强《度折减法;当破坏模!式为:沿表:土-基岩《或排土体-地基的】。单一平面破坏—时可采用Bish-!op法、强》度折减?法或:瑞典条分法
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《。 排土本—体(内部)近程【滑动及排土场基础滑!坡本体滑动指—地,基,岩层相对稳》定而散体岩》石力学性质相对【较差排土堆高到一定!。程度后外荷载作用(!如,继续堆载或》排土设备加载)下地!基沉陷诱使》排弃物压密变形增】大处于极限平衡后】。排土场后部一—定范围内由于—自重先期压实沉【陷而形成的主—动楔形区在其他外】力及降雨《等因素的诱发下【下部阻挡被动楔难以!支撑导致《排弃物料内部滑【。坡,。。最常见的排土—场内部滑坡引发【因素有两个一是【内因主要受物料特】性,自身影响如排土料中!黏土或细颗粒—含量较高时由于压】实沉降?在边坡内《部的:孔隙压?力增高应力集中降低!了潜在滑动面的摩】阻,。力;或者由于岩土混!排在排土《场内形成《软弱层在雨水作【用下同样降低了潜】在滑动面《的摩阻力而形成滑】。坡,;,二是外因《主要:受,堆高、水浸润或爆】破震动影响排土【场台阶高度超过【。散体岩石堆积极限高!度下部阻挡》被动楔难以支撑而】滑,坡水浸润或爆破【震动是诱发和—降低排土体自身性质!导致排?土场内部滑坡一【般为:网弧形?滑面滑?坡面穿过《边坡内部而》出露于坡面这种滑动!一般距离不远一【次滑动?后随即稳定若继【续排土则再》一次发生滑动排【土过:程中:一,般都会发生这类滑】坡模式的第二潜【在滑面一般平—。行于或略《大于排弃《物料的自然安息【角这个潜《在滑面也就是—排弃物料内》部弱面?形成这种弱面的原因!在于:
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】(1:)由于排土场堆置】方式不当所》造成的?。弱,面诸如在排》土场由坚硬岩石【组成的坡面上排【放大面积薄薄—一层黏土而》形成的人《工弱面;
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:。 (2)【由于气候造成—的弱面?。当冬季寒《。冷时坡面上存—有较厚的《冰雪层若在其上排弃!。土岩则形成冰雪夹】层当春天骤暖—时冰雪融化沿冰雪】。夹层的、表》面浸润的土岩—形成气候《弱面排土《场基础滑坡》指排土场地基较【为,软弱或地基含软弱】层或:。正断:层时加上水、过载或!边坡过陡等因素而导!致在上?部土场作用下产生滑!移和底鼓进而牵引上!部土场滑坡在排土场!形成过?程中随着《排弃高度《的不断增加排—弃物:料的重力加大基底】土层:持力层厚《度,亦,随,之加深当《排弃物达到一定水平!时基底?持力层遇有连续性】好的、强度低的黏土!软弱带或软塑带【。软弱带被挤压产生塑!性流动挤出下部基底!隆起剪?切而产生破》坏
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排土本!体(内部)近程滑】动及排土《场基础?滑坡滑动面基本【为圆弧状《因,此对:这种破坏模》式为网弧破坏时可采!用,Morg《en:-st?ern?-pr?ice法、Bi【sh:。op法、《Spenc》。er法或《强度:折减法当破坏模【式为沿表《。土-:基岩界?。。面或排土体-—地基界面折线破坏】时可采用传递系数法!、Janb》u法或强度折减法】;当破坏模式为【沿表土-基》岩或排土体》。-地基的单一平面破!坏时可采用传递系数!法、强度折减—法;当破《坏模式为圆弧破坏】时可采用Morg】enste》rn-pr》ice?法、Bish—o,p法、Spen【ce:r,法或强度折减法
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6.2.】5 ?工程:实践中为了减—少征:地最大?限度增加容量往往利!用凹形山谷的夹持】效应形成《了凸形排土场边坡这!是不可回避》的现实通过凹—形地基?转移承受排土体【下部的水平》力阻止散体》指,向坡面的水平—位移(最大值点也是!潜在滑动《面的出露点)—有利于排《。土场的稳《定大量的工程实例】表明上宽下窄山谷】形排土场自》然安息角往往高于平!地型或坡面堆—积型其根本原因正】是由:于排土?场的空间效应—使然级配、岩性、粗!粒含量相同的排【土散体即《使自然安息》角一致设计的排土场!边坡角?也会存在较大—。。差,异分析中必》须根:据地:基地:形兼顾排土工艺【(关键是推进方【式,。。)分:别对待仅用2—D分析?必然导致《较大的?误差甚至形成错【误判断无益于工【程实践?其结果是安全性和】。经,济性完全不能—统一因此排土—场,稳定性论证应采取极!限平衡法《。与,。有,限元、?有限:差分、离《散元等数值》计算法?综合进行《分,析同时规范》编制过程中展—开的专题研究成【果,表明排土场》堆置为空间谷堆型】或,。曲率半径小于2倍的!堆置高度时》应采:。用三维模型计算【计,算方法可采用严格三!维极限平衡方法或】三维强度折减方法考!虑到国内各设计院】技术水平《和设计经验的差异】。兼顾:设计技术水平发展】的需要没有要求【在设计阶段》的,稳定性计算采用数】值方法而限定在【。稳定:性论证阶段也是保】证,排土场安全稳定性论!证的可靠性
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