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
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《 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、J《anb?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B—i,sh-o《p,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?Morgen-【st:er:n-price法】、Bisho—p法、Spen【c,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、!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Morg【enste》rn-pric【e法、Bis—h,op:法、S?pence》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2D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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