三维极限平衡分析在排土场稳定性分析中的应用.pdf

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1、第2l卷第1期中国矿业Vo1．21．No．12012年i月CHINAMININGMAGAZINEJan．20120_三维极限平衡分析在排土场稳定性分析中的应用王运敏，黄礼富，周玉新(1．中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司，安徽马鞍山243000；2．金属矿山安全与健康国家重点实验室，安徽马鞍山243000)摘要：边坡二维稳定性分析方法中，边坡的端部效应、滑面的侧向弯曲、边坡的平面弯曲以及侧向的非均质性等因素常常被忽略了。排土场边坡对于由排弃松软岩石软弱夹层或沿地基表面产生的滑坡其滑面具有不规则性，端部效应明显。为此，将二维简化毕肖普法扩展到三维进行排土场稳定性分析，由于该方法忽略

2、了分条间垂向剪力的作用，对它进行三维扩展时也不需要采用多于其二维方法中所做出的假设，计算方法简单有效，适用范围较为广泛。计算表明应用三维稳定性分析方法求得的安全系数大于二维计算值，这是符合实际的。关键词：排土场；稳定性；三维极限平衡分析中图分类号：TU43文献标识码：A文章编号：1004—4051(2O12)01—0107—03Applicationofthree-dimensionallimitequilibriumanalysistostabilityanalysisofdumpsWANGYummin，HUANGLi—fu．ZHOUYu—xin·(1．SinosteelMa

3、anshanInstituteofMiningResearchCo．，Ltd．，Maanshan243000，China2．StateKeyLaboratoryofSafetyandHealthforMetalMine，Maanshan243000，China)Abstract：Fortwo—dimensionalslopestabilityanalysismethod，suchissuesastheendeffectofslope，thelateralbendingofslidingsurface，theplanebendingofslope，andthelateralhet

4、erogeneityareoftenig—nored．Duetothesoftinter—layersgeneratedbytheabandonedsoftrocksortheslidingslopealongtheground，theslopesofthedumpareirregularwithobviousendeffects．Tothisend，thetwo—dimensionalsimplifiedBishopmethodisextendedtobethree—dimensionaltomakeastabilityanalysisforthedump．Sincethis

5、methodignorestheeffectoftheverticalshearbetweendifferentblocks，itdoesnotrequiretheas—sumptionsmadeintwo—dimensiona1methodduringtheextendingprocess，withthefeatureofsimplecalcula—tionandeffectiveinwiderange．Thecalculationsshowthatthesafetyfactorobtainedbythree—dimensionalstabilityanalysisishig

6、herthanthatbytwo—dimensionalcalculation，andismorepractica1．Keywords：dump；stability；three—dimensionallimitequilibriumanalysis在已往的二维边坡或排土场稳定性分析方法例如：①狭窄的破坏面；②承载边坡或开挖边坡；中，所有的稳定性问题都统统压缩到一个有限的③边坡的几何尺寸、性质或水文条件沿坡肩方向二维模型框架中，因此，边坡的端部效应、滑面变化等情况。对于这些问题应采用三维方法。的侧向弯曲、边坡的平面弯曲以及侧向的非均质近年来，三维方法得到很大的发展，但大多性等因素

7、常常被忽略了。这种简化对稳定性系数是对二维分析方法在考虑三维效应下的扩展的影响很多情况下可以不作考虑，但是有些情况(HungI】]、陈昌富等])，但在条柱间力的作用方下在不能定量评价忽略潜滑面的三维特征所产生面开展了一系列讨论(袁恒等l3)。尽管三维方法的影响时，简单的二维简化可能带来很大的误差。研究在国外已取得了很大进展，但国内在边坡稳定性分析中采用三维方法的并不多见，人们仍然收稿日期：2011—11—25习惯于传统的二维分析方法。基金项目：国家“973”计划项目资助(编号：201OCB7