某露天矿区全风化花岗岩原位试验研究.pdf

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1、2012年4月中国矿山工程Apr．，2012第41卷第2期ChinaMineEngineeringVo1．41No．2某露天矿区全风化花岗岩原位试验研究In-situteststudyoffullyweatheredgraniteofsomeopen-pitarea朱斌，刘非，郭金玉(1．西北有色地质勘查局，陕西西安710054；2．西北有色工程有限责任公司，陕西西安710054)摘要：针对南方某露天矿区全风化花岗岩进行现场原位试验，选择制备了3组代表性的全风化花岗岩试体，通过设计堆载对试体加载不同垂直荷载的正应力、水

2、平剪应力，直至剪切破坏的试验，对试验数据整理分析，获得正应力or和正应变s曲线图、剪应力f和剪应变s曲线图，用最小二乘法回归得出抗剪强度曲线图和G、西值及相关系数R；根据试验施加的单位压力P和实测的岩体变形Js，绘制P—S关系曲线，得出弹性(变形)模量。为采场边坡稳定性计算分析提供更符合实际的岩土力学参数，也为工程中遇到类似的风化花岗岩时提供参考。关键词：露天矿；全风化花岗岩；原位试验；抗剪强度Abstract：Threegroupsofrepresentativespecimensoffullyweatheredgr

3、anitearechosenandpreparedtoconductthein-situtestinsomeopen-pitareainsouthernChina．Thedifferentve~icalloadandlevelloadareaddedonthespecimensbythedesignofpreloadinguntiltheshearfailureOccurs．Throughanalysingthetestdata，thecurvesofnormalstressorandnormalstrain，shea

4、rstressrandshearstrainareobtained．Theleast-squaremethodisusedtoobtaintheshearresistancestrengthcurveandthevalueofCand西andcorrelationcoefficientR．TherelationcurvesofspecificpressurePandrockdeformationSaredrawnaccordingthetestdataandusedtocalculateelasticmodulus．T

5、heresultscanprovidemoreusefulgeotechnicalmechanicparametersforthecalculationofstabilityofslope．Theseresultsarealsohelpfulforothersimilarsituations．Keywords：open-pitmine；fullyweatheredgranite；in-situtest；shearingstrength●1—日!一IJ—吾花岗岩在我国南方广泛出露，在广东省占全省总面积的30％～40％，福

6、建省约占40％，香港特别行政区占30％以上，湖南、广西、江西等省分别占本省总面积的10％一20％，且风化壳深厚。以往的勘测、设计、施工及运营过程中反馈的信息表明，因风化花岗岩岩土引起的工程问题较为突出，在露天矿山边坡中主要表现为崩坍、被水冲刷滑坍和滑坡等灾害。为计算确定某锡矿矿区边坡的经济、合理、安全的边坡角，减少土石方开挖剥离量和维护边坡的稳定及采场运营安全，对矿区内主要岩土层(风化花岗岩)进行现场原位力学试验，以期获得更符合该矿区现场实际的岩土力学参数。2矿区地质特征矿区为中低山地貌，海拔标高5701O00m，总体

7、地中国矿山工程2012年(第41卷)势北东高，南西低，东西两侧高，中间低。山高坡陡，①施加垂直荷载装置安装。②施加横向荷载装置安地形切割中等，“V”形沟谷发育。地表主要是软弱装。③位移或变形量测装置：垂直变形百分表应安松散含碎石粉质粘土，分布于矿区中部山问谷地及装在剪力盒对角线或中线上。测量水平位移百分表斜坡地带，厚度0．5～lOm；矿区大部分地区岩性为花应安装在受剪方向两侧。各量测仪表支架固定端应岗岩、细粒花岗岩脉及石英斑岩脉。花岗岩自浅部牢固可靠。④堆载装置：试验所施加的垂直荷载来到深部可分为全(强)风化层、弱风化

8、层和微风化层自上部所施加的堆载荷重。三个带。全(强)风化层最大厚度大于92．54m、最小厚度1．40m、一般厚度32．36m，岩石中除石英外其它矿物全部风化，长石和云母风化成粘土，颜色为黄褐色，呈砂土状，松散。土3试体制备及试验设备3．1试验岩土体的布置与制备试体布置：北采场东帮768平台北部5个、东帮780平台中部5个，南采场东