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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
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
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: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!
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—
— 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【。、Jan《b,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Mo《rgen-ster!n-pric—e法、B《is:hop法、S—pencer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、Janbu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M】orge《nstern-p】rice法、Bi】。sho?p法、Spe—ncer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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