基于组合楔形体原理的采动坡体稳定性研究.pdf

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1、JournalofEngineeringGeology工程地质学报1004-9665／2014／22(6)一1168．08DOI：10．13544／j．cnki．jeg．2014．06．022基于组合楔形体原理的采动坡体稳定性研究术史文兵黄润秋赵建军(地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室(成都理工大学)成都610059)摘要地下采煤通常会引起地表严重开裂，甚至发生滑坡、崩塌等地质灾害，采动坡体的稳定性研究一直是工程实际关心的问题。本文以贵州省都匀市煤洞坡采动坡体为例，在斜坡破坏机制分析基础上，采用组合楔形块体原

2、理构建了采动坡体稳定性系数计算方程，并从实验、经验类比、采空率等方面对采动坡体的强度指标进行了综合取值，计算了采动坡体在天然、饱水及裂隙水作用下的安全系数。结果表明：煤洞坡山体是处于稳定状态的，这与坡体上的裂缝位移监测成果是相符的。但在长时间降雨或暴雨情况下，煤洞坡山体稳定性就会逐渐变差，甚至发生滑动；坡体稳定性安全系数随内摩擦角的降低而降低，随裂隙水充水高度的增加而降低；一旦后缘块体挤压前缘块体时，就会存在一个安全系数急剧降低的“阀值”。从裂缝水柱高度与降雨渗入裂缝的雨水量关系出发，建立了裂缝水柱高与降雨量之间关

3、系式。经计算当降雨量(短时间内)超过192ram，斜坡就会失稳。关键词采动坡体稳定性分析组合楔形体安全系数降雨中图分类号：P64221文献标识码：ASTABILITYoFMININGSLoPEUSINGPRINCIPLEoFCoMBININGWEDGEBLoCKSSHIWenbingHUANGRunqiuZHAOJianjun(StateKeyLaboratoryofGeo—HazardPreventionandGeo—EnvironmentProtection，ChengduUniversityofTechnol

4、ogy，Chengdu610059)AbstractTheundergroundminingcanusuallycausethesurfacecrackandevengeologicaldisasterssuchascollapseandlandslide．Stabilityofminingslopehasbeenthepracticalconcern．ThispapertakestheMeidongposlopeofundergroundminingasanexample．ItisinDuyuncityofGui

5、zhouprovince．Thepaperformulatesastabilitycalculationequationofminingslopeoncombinedwedgeblockprinciple．Theformulationisbasedonslopefailuremechanismanalysis．Thecalculationofslopesafetyfactoriscarriedoutunderthenatural，water—saturatedandfissurewaterfillingsituat

6、ion．Thecomprehensivevalueofstrengthparametersisbasedonexperiment，andanalogyexperiencemethod，andminingemptyrate．TheseresultsshowthattheMeidongpominingslopeisusuallyinastablestate，butitsstabilitybecomesworseinlong-timerainfallorrainstormcondition，andevenunstable

7、．ThesafetyfactorofMeidongposlopedecreasesastheinternalfrictionangledecreasesandtheheightoffissurewaterfillingincreases．Oncethebackblockextrudesfrontblock，therecanbeathresholdthatthesafetyfactordecreasessharply．Itformulatesaformulaofdepthoffracturewaterwithrain

8、fallfromtherelationshipbetweendepthoffracturewaterandrainfallinfiltrationofcrack．Itfindsthattheslopecanfailwhentherainfallexceedsmorethan收稿日期：2013—12—19；收到修改稿日期：2014一O5—22．基金项目：贵州省