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露天矿顺层蠕动边坡稳定性动态分析探讨
2011-07-25
进行了阜新海州露天矿北帮东部一号断层区顺层蠕动边坡变形、失稳机理分析讨论。根据 老化理论提出了软弱夹层的一般流变方程τ= Ao (1 +δ·tα) ·γm (1 + σm H ) , 确定由等速蠕变向加速蠕变过渡 的临界应变量作为破坏时刻的破坏应变量γs , 从而建立长期抗剪强度与应力作用时间变化的关系τ= Ao·γs (1 +δ·tα) + Ao·γs H (1 +δ·tα) ·σm = c +σm·tgφ, 对于非稳定蠕动变形, 等速蠕变阶段的应变速率与剪应力 超过长期极限强度的程度有关, 在此基础上探讨并建立顺层蠕动边坡的流变稳定性分析方法, 评价蠕动 边...
岩 体 力 学 3 露 天 矿 顺 层 蠕 动 边 坡 稳 定 性 动 态 分 析 探 讨 Ξ 芮 勇 勤徐 小 荷杨 天 鸿 张 幼 蒂周 昌 寿 (中 国 矿 业 大 学 分徐 州 221008) ( 东 北 大 学 分沈 阳 110006)   摘 要 进 行 了 阜 新 海 州 露 天 矿 北 帮 东 部 一 号 断 层 区 顺 层 蠕 动 边 坡 变 形 、 失 稳 机 理 分 析 讨 论 。 根 据 A o (1 +σ ) , 确 定 由 等 速 蠕 变 向 加 速 蠕 变 过 渡 m m H 老 化 理 论 提 出 了 软 弱 夹 层 的 一 般 流 变 方 程 τ = ( 分γ α 1 +δ 分 t ) , 从 而 建 立 长 期 抗 剪 强 度 与 应 力 作 用 时 间 变 化 的 关 系 τ = 的 临 界 应 变 量 作 为 破 坏 时 刻 的 破 坏 应 变 量 γ 分γ 分γ 分σ = c +σ 分 tgφ , 对 于 非 稳 定 蠕 动 变 形 , 等 速 蠕 变 阶 段 的 应 变 速 率 与 剪 应 力 m m 1 +δ 分 t ) H (1 +δ 分 t ) s A o s α A o s + α ( 超 过 长 期 极 限 强 度 的 程 度 有 关 , 在 此 基 础 上 探 讨 并 建 立 顺 层 蠕 动 边 坡 的 流 变 稳 定 性 分 析 方 法 , 评 价 蠕 动 边 坡 变 形 、 失 稳 的 动 态 演 化 。 关 键 词 露 天 煤 矿 边 坡 稳 定 性 软 弱 夹 层 蠕 动 变 形 特 性 DYNAMIC ANALYSIS OF STABILITY OF BEDDING2CREETING TYPE SLOPE AT AN OPEN2PIT COAL MINE Rui Yongqin Xu Xiaohe Yang Tianhong ( Northeastern University) Zhang Youdi Zhou Changshou ( China University of Coal and Technology) Abstract : The non2linear creep property of the weak layer is analyzed and the change property of its me2 chanics strength and the non2linear property of its stress2strain relationship are indicated. On the basis of the aged A o (1 +σ ) is posed. Subsequently , the damage strain m m H theory , a common creep equation - τ = ( 分γ α 1 +δ 分 t ) γ s is defined as critical value from the steady state creep rate to the increasing state creep rate , and the relation2 分γ A o s α ship between the long2term shear strength and the stress changing rate with time - τ = + ( 1 +δ 分 t ) = c +σ 分 tgφ is concluded. As to the instability deformation of the creeping slope , the strain m m A o 分γ H (1 +δ 分 t ) s 分σ α rate of the steady state creep is associated with its shear stress level to exceed its shear strength limit. The prop2 erty studies show that the shear strength of the weak layer decreases with time so provide an important basis for the theory analysis of the dynamic stability on the wriggling slope. Keywords : Open2pit coal mine , Slope stability , Weak layer , Creep property 〔 1 - 3 ,13〕 1 引 言 坡 稳 定 性 问 题 , 对 控 制 蠕 动 边 坡 变 形 、 失 稳 灾 害 具 有 实 践 和 理 论 指 导 意 义 。 露 天 煤 矿 边 坡 岩 体 中 普 遍 存 在 软 弱 夹 层 (相 对 较 软 的 弱 层 ) , 弱 层 蠕 动 变 形 (流 变 ) 常 常 引 起 蠕 动 边 坡 的 变 形 、 失 稳 。 分 析 弱 层 力 学 强 度 的 变 化 、 本 构 关 系 的 非 线 性 和 非 连 续 性 特 征 , 可 以 揭 示 并 控 制 蠕 动 边 大 量 的 软 弱 夹 层 (简 称 弱 层 ) 蠕 动 变 形 实 验 证 明 , 弱 层 抗 剪 强 度 是 随 着 剪 应 力 作 用 时 间 的 延 长 而 降 低 。 许 多 滑 坡 灾 害 发 生 之 前 , 大 多 都 经 历 一 定 时 间 后 Ξ 煤 炭 部 重 点 项 目 资 助 (部 重 点 项 目 97215) 5 4 中 国 矿 业 1999 年 第 8 卷 第 6 期 发 生 失 稳 破 坏 , 特 别 是 受 弱 层 强 度 蠕 动 过 程 降 低 控 制 的 边 坡 失 稳 破 坏 更 是 如 此 。 由 于 东 部 1 号 断 层 为 高 倾 角 的 张 扭 性 断 裂 , 蠕 滑 的 剩 余 推 力 在 断 层 处 被 分 解 为 断 层 带 的 挤 压 力 N 和 顺 断 层 带 的 剪 力 Q , 由 于 断 层 倾 角 较 大 , 所 以 断 层 带 所 受 挤 压 力 较 大 如 图 3a 所 示 。 弱 层 在 瞬 时 (t = 0) 荷 载 作 用 下 的 抗 剪 应 力 称 为 瞬 时 强 度 τ 0 , 在 长 期 荷 载 作 用 下 的 抗 剪 应 力 的 临 界 强 度 称 为 长 期 强 度 极 限 τ ∞ , 在 瞬 时 强 度 τ 极 限 τ 之 间 一 定 时 间 内 产 生 失 稳 破 坏 的 抗 剪 应 力 称 与 长 期 强 度 0 ∞ 为 长 期 强 度 。 这 样 一 来 , 弱 层 蠕 变 过 程 可 分 为 稳 定 蠕 变 和 非 稳 定 蠕 变 , 如 图 1 所 示 。 图 3 断 层 带 所 受 挤 压 力 及 其 岩 体 应 力 应 变 曲 线 断 层 破 碎 带 是 由 断 层 泥 和 角 砾 岩 组 成 , 从 试 验 所 得 应 力 应 变 曲 线 可 以 看 出 , 断 层 破 碎 带 岩 体 具 有 塑 性 变 形 特 性 , 如 图 3b 所 示 。 当 挤 压 应 力 超 过 其 弹 性 极 限 时 , 则 岩 体 具 有 流 动 特 征 , 亦 即 应 力 不 增 加 , 但 变 形 将 不 断 增 大 , 从 而 导 致 断 层 带 边 坡 隆 起 变 形 。 同 时 下 盘 岩 体 在 蠕 滑 段 推 力 作 用 下 楔 入 上 盘 岩 体 , 使 得 断 层 带 附 近 的 上 盘 岩 体 发 生 隆 起 变 形 。 随 着 断 层 带 岩 体 的 固 结 压 密 隆 起 变 形 将 逐 渐 减 缓 , 蠕 滑 段 的 剩 余 推 力 将 全 部 转 移 到 上 盘 岩 体 , 边 坡 变 形 破 坏 过 程 将 进 入 一 个 新 的 阶 段 ——— 锁 固 段 剪 切 破 坏 过 程 。 图 1 弱 层 的 蠕 动 变 形 特 征 曲 线 图 弱 层 稳 定 蠕 变 经 减 速 蠕 变 阶 段 后 , 变 形 将 趋 于 常 量 。 当 作 用 的 剪 应 力 τ ≤τ 于 软 弱 岩 层 的 长 期 极 限 强 度 时 , 出 现 稳 定 蠕 变 。 当 作 用 的 剪 应 力 τ >τ 时 , 则 发 生 非 稳 定 蠕 变 , 时 , 亦 即 剪 应 力 小 于 或 等 ∞ ∞ 其 变 形 过 程 为 : 经 减 速 蠕 变 阶 段 后 , 将 过 渡 到 等 速 蠕 变 , 当 变 形 累 积 到 一 定 程 度 后 , 即 进 入 加 速 蠕 变 阶 段 , 直 至 破 坏 。 所 以 , 非 稳 定 蠕 变 具 有 产 生 破 坏 的 潜 在 可 能 性 , 揭 示 其 特 性 即 可 以 进 行 蠕 动 边 坡 稳 定 性 的 动 态 评 价 。 断 层 上 盘 锁 固 段 岩 体 对 此 区 段 边 坡 起 支 撑 和 锁 固 作 用 , 一 旦 下 盘 蠕 滑 段 岩 体 的 推 力 超 过 锁 固 段 岩 体 的 抗 滑 力 , 锁 固 单 元 岩 体 发 生 破 坏 , 则 整 个 边 坡 将 发 生 滑 坡 。 2 蠕 动 边 坡 变 形 动 态 特 征 与 失 稳 机 制 自 1983 年 以 来 , 阜 新 海 州 露 天 矿 北 帮 东 部 一 号 在 蠕 滑 段 推 力 作 用 下 , 锁 固 段 岩 体 将 发 生 剪 切 破 坏 , 其 破 坏 过 程 首 先 由 蠕 滑 段 与 锁 固 段 接 触 的 一 端 A 点 开 始 , 因 为 由 推 力 所 造 成 的 锁 固 段 剪 切 面 上 的 应 力 不 是 均 匀 分 布 的 , 而 是 A 点 最 大 , 剪 出 点 的 应 力 最 小 , 当 某 点 的 应 力 状 态 大 于 岩 体 的 瞬 时 强 度 时 , 则 某 点 发 生 剪 切 破 坏 。 所 以 , 锁 固 段 的 破 坏 是 从 A 点 开 始 逐 渐 向 锁 固 面 剪 出 点 扩 展 , 扩 展 到 某 点 后 , 当 该 点 的 剪 应 力 小 于 其 峰 值 强 度 时 , 则 破 坏 的 扩 展 将 终 止 , 这 就 是 锁 固 段 的 渐 进 式 破 坏 过 程 , 如 图 4 所 示 。 断 层 区 断 层 上 盘 区 段 在 逐 年 延 深 并 段 , E2400 剖 面 986 年 + 36m 水 平 以 上 已 全 部 到 界 , E2300 剖 面 14m水 平 以 上 已 全 部 到 界 , 此 区 段 边 坡 逐 渐 进 入 恒 应 力 状 态 。 依 据 工 程 地 质 条 件 和 岩 体 物 理 力 学 特 征 , 东 部 1 1 + 号 断 层 区 边 坡 可 划 分 为 三 个 物 理 力 学 单 元 (如 图 2 所 示 ) : 图 4 锁 固 段 的 渐 进 式 破 坏 过 程 随 着 蠕 滑 段 变 形 时 间 的 增 加 , 弱 层 强 度 降 低 , 则 作 用 于 锁 固 段 的 剩 余 推 力 也 将 增 加 , 所 以 锁 固 段 剪 切 55 图 2 阜 新 海 州 露 天 矿 北 帮 东 部 边 坡 变 形 破 坏 机 理 图 露 天 矿 顺 层 蠕 动 边 坡 稳 定 性 动 态 分 析 探 讨 破 坏 的 扩 展 , 将 随 着 边 坡 存 在 时 间 的 延 长 而 增 大 , 直 所 以 , 一 般 都 将 第 二 种 状 态 的 临 界 应 变 参 量 称 为 破 坏 变 形 。 对 于 炭 质 泥 岩 软 弱 岩 层 , 它 的 蠕 变 试 验 资 料 表 明 , 进 入 加 速 蠕 动 阶 段 的 临 界 破 坏 变 形 量 及 破 坏 至 最 终 失 稳 破 坏 。 3 弱 层 的 蠕 动 变 形 特 性 分 析 11   弱 层 的 蠕 动 变 形 方 程 软 弱 夹 层 的 流 变 本 构 关 系 模 型 由 流 变 产 生 的 总 变 3 应 变 量 如 表 2 所 列 。 表 2 炭 质 泥 岩 软 弱 岩 层 的 破 坏 应 变 量 正 应 力 σ (kPa) 50 100 150 200 平 均 值 形 分 离 成 线 性 流 变 和 非 线 性 流 变 。 非 线 性 流 变 性 态 表 现 为 某 一 正 应 力 条 件 下 在 某 一 剪 应 力 附 近 都 有 一 个 明 显 的 转 折 点 (屈 服 强 度 点 ) , 小 于 此 剪 应 力 属 于 粘 弹 - 2 (mm) 13611 16013 17910 16216 15915 21126 21500 21797 21540 21492 临 界 破 坏 变 形 量 10 破 坏 应 变 ( %) 〔 1~ 3〕 性 问 题 , 大 于 此 剪 应 力 属 于 粘 塑 性 问 题 。 将 等 速 蠕 变 阶 段 向 加 速 蠕 变 阶 段 过 渡 的 过 渡 点 作 为 弱 层 破 坏 的 状 态 , 此 时 变 形 量 作 为 弱 层 流 变 破 坏 的 标 准 。 亦 即 认 为 弱 层 的 破 坏 发 生 在 蠕 变 变 形 达 到 或 超 出 某 一 极 限 值 时 , 即 弱 层 破 坏 。 通 过 目 前 普 遍 应 用 的 流 变 线 性 模 型 、 西 原 流 变 模 型 和 非 线 性 多 项 式 模 型 回 归 统 计 分 析 , 发 现 其 中 试 验 常 数 过 多 , 且 有 些 物 理 意 义 不 明 确 , 反 映 不 出 剪 应 力 水 平 对 蠕 变 的 影 响 。 试 验 拟 合 较 好 的 流 变 统 计 模 型 理 论 , 虽 然 比 前 述 回 归 统 计 模 型 中 试 验 常 数 物 理 意 义 明 确 , 基 本 反 映 了 剪 应 力 不 同 水 平 对 蠕 变 的 影 响 , 但 是 试 验 证 明 , 蠕 变 变 形 极 限 值 对 同 一 种 弱 层 近 似 为 常 数 。 所 以 , 长 期 破 坏 准 则 可 取 变 形 达 到 某 固 定 的 蠕 变 变 形 值 , 建 立 长 期 强 度 条 件 。 〔 4~ 12〕 理 论 分 析 参 数 过 多 且 应 用 繁 琐 〔 。 3 13   长 期 抗 剪 强 度 1〕 根 据 老 化 理 论 , 依 据 逐 级 加 载 的 蠕 变 试 验 数 以 弱 层 破 坏 应 变 量 γ 作 为 蠕 动 变 形 破 坏 标 准 , s 据 分 析 , 弱 层 的 一 般 流 动 方 程 可 以 写 成 下 式 : 就 可 以 建 立 长 期 抗 剪 强 度 与 应 力 作 用 时 间 的 关 系 , 由 (2) 式 展 开 得 到 : A o (1 +σ ) m H m τ = ( 分γ (1) α 1 +δ 分 t ) A o分γ A o分γ H (1 +δ 分 t ) s α s 式 中τ ——— 作 用 于 弱 层 上 的 剪 应 力 , MPa ; A0 ——— 瞬 时 存 剪 切 模 量 , MPa ; τ = ( 分σ m = c +σ m 分 tgφ α (2) + 1 +δ 分 t ) 式 中 c ——— 凝 聚 力 , MPa ; t ——— 剪 切 历 时 , d ; γ ——— 剪 切 应 变 , %; σ m ——— 法 向 应 力 , MPa ; φ ——— 内 摩 擦 角 。 根 据 式 (2) 可 以 计 算 出 炭 质 泥 岩 软 弱 岩 层 不 同 时 间 的 (c , φ ) , 其 长 期 强 度 对 应 的 (c , φ ) 变 化 如 H ——— 抗 拉 强 度 , kPa ; m ——— 应 变 强 化 因 子 ; δ 、α ——— 实 验 常 数 。 表 3 所 列 。 表 3 9 号 弱 层 剪 切 强 度 与 应 力 作 用 时 间 的 关 系 t (a) c (kPa) (帮) 01006 011 16142 4184 3137 2169 2128 1167 1153 1127 16100 12119 12142 12125 11199 11192 11182 11168 014 110 210 710 1010 2010 对 于 炭 质 泥 岩 软 弱 岩 层 (阜 新 海 州 露 天 矿 9 号 弱 Φ 层 ) 、 根 据 弱 层 的 蠕 变 试 验 数 据 分 析 可 以 求 得 式 (1) 中 各 参 数 , 如 表 1 所 示 。 〔 13〕 4 软 弱 夹 层 的 流 变 特 征 与 强 度 的 时 间 效 应 位 移 观 测 表 明 边 坡 变 形 具 有 流 动 特 征 , 现 处 于 稳 表 1 炭 质 泥 岩 软 弱 岩 层 和 褐 色 页 岩 泥 化 夹 层 的 蠕 变 参 数 弱 层 A0 (MPa) H(kPa) 9166 2510 m δ α 炭 质 泥 岩 软 弱 岩 层 01385 01417 01184 态 蠕 变 过 程 , 边 坡 位 移 呈 均 速 发 展 , 这 种 变 形 特 征 主 要 受 赋 存 于 层 状 边 坡 内 的 9 号 弱 层 的 流 变 特 征 所 控 制 , 亦 即 9 号 弱 层 的 流 变 特 性 是 影 响 断 层 带 边 坡 变 形 动 态 的 主 要 因 素 。 3 12   蠕 变 过 程 的 破 坏 应 变 参 量 非 稳 定 蠕 变 发 展 过 程 的 临 界 状 态 有 三 种 : ( ( 1) 由 减 速 蠕 变 向 等 速 蠕 变 流 动 过 渡 ; 2) 由 等 速 蠕 变 向 加 速 蠕 变 过 渡 , 预 示 变 形 已 将 9 号 弱 层 的 流 变 试 验 表 明 , 它 具 有 明 显 的 流 变 特 征 , 其 剪 切 强 度 不 仅 与 其 矿 物 成 分 、 含 水 量 的 大 小 有 关 , 而 且 与 剪 应 力 作 用 的 时 间 有 关 , 具 有 明 显 的 时 间 效 应 。 临 近 破 坏 ; ( 3) 处 于 加 速 蠕 变 流 动 阶 段 , 亦 即 破 坏 时 刻 。 9 号 弱 层 的 强 度 由 t = 0 瞬 时 强 度 τ 随 剪 应 力 作 一 般 情 况 下 , 当 弱 层 蠕 变 过 程 进 入 加 速 蠕 变 阶 段 , 即 认 为 其 已 经 破 坏 。 因 为 对 于 边 坡 工 程 来 说 , 当 变 形 进 入 加 速 蠕 动 变 形 后 , 距 离 剧 滑 的 时 间 已 为 期 不 远 。 0 用 时 间 延 长 而 逐 渐 降 至 t = ∞ 时 的 长 期 极 限 强 度 τ ∞ , 在 τ 0 与 τ ∞ 之 间 任 意 时 间 的 强 度 为 长 期 强 度 τ t 。 ( 1) 蠕 滑 段 剪 应 力 状 态 τ t ≤τ ∞ 5 6 中 国 矿 业 1999 年 第 8 卷 第 6 期 当 蠕 滑 段 剪 应 力 状 态 τ ≤τ 时 , 则 边 坡 的 变 形 如 预 测 的 加 速 阶 段 来 临 或 稳 定 系 数 下 降 至 FS = 110 的 时 间 比 边 坡 设 计 年 限 短 , 则 需 要 采 取 措 施 提 高 边 坡 的 稳 定 系 数 , 以 降 低 边 坡 变 形 速 度 , 推 迟 加 速 阶 段 来 临 的 时 间 。 t ∞ 将 经 历 衰 减 蠕 变 过 程 , 随 着 时 间 的 延 长 变 形 将 稳 定 在 一 个 定 值 。 只 有 对 长 期 存 在 的 边 坡 才 按 这 种 剪 应 力 状 态 来 设 计 边 坡 。 ( 2) 蠕 滑 段 剪 应 力 状 态 τ ∞ <τ t <τ 0 当 加 速 蠕 动 变 形 阶 段 来 临 后 或 稳 定 系 数 下 降 至 FS = 110 , 则 可 运 用 蠕 动 边 坡 临 滑 时 间 预 报 的 理 论 和 预 测 模 型 进 行 剧 滑 发 生 时 间 预 报 。 当 蠕 滑 段 剪 应 力 状 态 τ ∞ <τ t <τ 时 , 则 边 坡 的 0 变 形 将 经 历 稳 定 蠕 变 过 程 , 亦 即 经 历 瞬 时 变 形 阶 段 、 衰 减 变 形 阶 段 、 等 速 变 形 阶 段 , 当 位 移 量 达 到 极 限 位 移 量 以 后 , 将 进 入 加 速 蠕 变 阶 段 , 从 而 导 致 边 坡 破 6   小 结 依 据 弱 层 的 蠕 动 变 形 特 性 , 可 以 对 受 弱 层 的 蠕 动 变 形 控 制 的 边 坡 等 速 变 形 阶 段 的 变 形 速 度 进 行 预 测 , 结 合 破 坏 应 变 量 , 可 对 边 坡 蠕 动 变 形 加 速 段 起 始 时 间 进 行 预 测 , 以 达 到 中 长 期 预 测 预 报 的 目 的 , 采 取 必 要 的 措 施 控 制 边 坡 的 变 形 速 度 , 以 满 足 边 坡 服 务 年 限 的 要 求 。 坏 。 随 着 τ 临 愈 快 。 的 增 大 , 等 速 蠕 变 阶 段 愈 短 , 加 速 段 来 t ( 3) 蠕 滑 段 剪 应 力 状 态 为 τ t >τ 0 当 蠕 滑 段 剪 应 力 状 态 为 τ t >τ 时 , 则 边 坡 变 形 立 0 即 进 入 加 速 蠕 变 阶 段 , 边 坡 很 快 破 坏 。 通 过 分 析 , 边 坡 属 于 稳 定 蠕 变 过 程 , 正 处 于 等 速 蠕 变 阶 段 。 作 者 深 深 地 感 谢 煤 炭 科 学 研 究 总 院 抚 顺 分 院 马 新 民 、 霍 启 元 、 江 智 明 、 张 生 善 几 位 先 生 对 本 论 文 及 相 〔 13〕 5 蠕 动 边 坡 的 稳 定 性 边 坡 在 其 最 终 轮 廓 (1993 年 ) 确 定 后 , 随 存 在 关 课 题 的 多 年 帮 助 与 关 心 。 参 考 文 献 时 间 的 延 长 , 9 号 弱 层 强 度 逐 渐 衰 减 , 边 坡 稳 定 系 数 随 之 下 降 , 稳 定 分 析 结 果 如 表 4 所 示 。 表 4 蠕 动 边 坡 稳 定 性 动 态 变 化 〔 1〕 范 广 勤 , 岩 土 工 程 流 变 力 学 , 煤 炭 工 业 出 版 社 , 1993. 〔 〔 〔 〔 〔 〔 〔 2〕 丁 多 文 , 岩 体 蠕 变 过 程 中 强 度 的 时 间 效 应 规 律 , 南 京 大 学 , 1 993. 3〕 夏 熙 伦 、 徐 平 、 丁 秀 丽 , 岩 石 流 变 特 性 及 高 边 坡 稳 定 流 变 分 ,《 岩 石 力 学 与 工 程 学 报 》 , 1996 (12) 1 t (a) 01006 011 014 110 210 710 1010 2010 疏 干 dr = 0 % 11171 11060 11028 11019 11006 01992 01988 01983 疏 干 dr =100 % 11366 11172 11137 11122 11112 11095 11092 11087 析 4〕 哈 秋 玲 , 岩 石 边 坡 工 程 与 卸 荷 非 线 性 岩 石 (体 ) 力 学 , 《 岩 石 力 学 与 工 程 学 报 》 , 1997 (8) 1 5〕 郭 志 , 软 岩 流 变 过 程 与 强 度 研 究 , 《 工 程 地 质 学 报 》 , 1996 3) 1 6〕 王 贵 君 、 孙 文 若 , 硅 藻 岩 蠕 变 特 性 研 究 , 《 岩 土 工 程 学 报 》 , 996 (11) 1 蠕 动 边 坡 稳 定 性 动 态 变 化 表 明 , 在 当 前 边 坡 不 采 取 任 何 疏 干 等 措 施 的 情 况 下 , 稳 定 性 恶 化 显 著 , 更 为 直 观 的 分 析 方 法 是 建 立 蠕 动 边 坡 稳 定 性 分 析 方 法 模 型 FS = f (τ , t) , 分 析 疏 干 减 压 前 后 边 坡 的 稳 定 系 数 FS ( 1 7〕 李 世 平 、 吴 振 业 、 贺 永 年 、 李 晓 , 岩 石 力 学 简 明 教 程 , 煤 炭 工 业 出 版 社 , 19961 随 着 边 坡 存 在 时 间 的 延 长 而 降 低 的 规 律 , 如 表 4 所 示 。 8〕 Madsen F. T. , Fluckiger A1 , Hauber L1 , Jordan P. , Voegtli B. , New investigations on swelling rocks in the Belchen Tunnel , switzerland , 8th Int. Congress ISRM , Tokyo , 1995. 9〕 Fredlund D G & Rahardjo H1 , Soil Mechanics for Unsaturated Soils. John Wiley & Sons , Inc. 1993. 阜 新 海 州 露 天 矿 北 帮 东 部 边 坡 不 疏 干 减 压 情 况 , 1 993 年 蠕 动 边 坡 的 稳 定 系 数 FS = 11171 , 经 过 4 年 , 即 1997 年 蠕 动 边 坡 的 稳 定 系 数 FS 下 降 至 FS = 1000 , 表 明 边 坡 处 于 临 滑 极 限 平 衡 状 态 。 若 采 取 疏 〔 1 〔10〕 H. H. Einstein , Tunneling in Difficult Ground2Swelling Be2 haviour and Identification of Swelling Rocks , Rock Engng , 1996 干 减 压 相 应 控 制 技 术 措 施 , 蠕 动 边 坡 的 稳 定 系 数 FS ( 3) . 可 以 得 到 控 制 , 将 由 1993 年 的 FS = 11366 下 降 至 〔 11〕 Tian Ye Attractor , analysis of slide creep , Proc. of Beijing In2 1 1 997 年 的 FS = 111050 , 表 明 蠕 动 边 坡 的 动 态 稳 定 性 。 993 年 施 工 的 岩 石 试 验 巷 道 起 到 了 蠕 动 边 坡 局 部 地 tern , Symp Beijing , 1991. 〔 12〕 A. A. Fakhimi & C. Fairhurst , A model for the time depen2 dent behavior of rock , Int. J . Rock Mech. Min. Sci , 1994 下 水 的 疏 干 减 压 作 用 , 护 坡 抗 滑 工 程 和 调 整 开 采 程 序 实 现 内 部 排 土 也 都 延 缓 了 蠕 动 边 坡 稳 定 系 数 FS 的 进 一 步 恶 化 , 随 着 相 应 控 制 技 术 措 施 的 实 施 , 蠕 动 边 坡 的 动 态 稳 定 性 将 进 一 步 得 到 改 善 。 ( 2) . 〔 13〕 芮 勇 勤 , 蠕 动 边 坡 稳 定 性 及 其 变 形 、 失 稳 的 预 测 与 控 制 , 中 国 矿 业 大 学 , 博 士 学 位 论 文 , 19981 可 见 , 进 一 步 监 控 蠕 动 边 坡 的 变 形 速 率 变 化 , 进 行 蠕 动 边 坡 稳 定 性 的 历 时 衰 变 分 析 , 就 可 以 采 取 相 应 技 术 措 施 控 制 蠕 动 边 坡 的 动 态 稳 定 性 。 (收 稿 日 期 1999 年 2 月 5 日 ) 〔 作 者 简 介 〕 芮 勇 勤 东 北 大 学 博 士 后 高 级 工 程 师 露 天 矿 顺 层 蠕 动 边 坡 稳 定 性 动 态 分 析 探 讨 57
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