東鞍山鐵礦巖石邊坡治理方案研究.pdf

《東鞍山鐵礦巖石邊坡治理方案研究.pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。

1、第9卷第3期礦業(yè)工程2011年6月MiningEngineering15·巖土工程·東鞍山鐵礦巖石邊坡治理方案研究金忠偉王海龍劉太和(鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司，遼寧鞍山114001)摘要：根據(jù)對邊坡巖性構(gòu)成、巖土體結(jié)構(gòu)類型的分析，確定了邊坡的可能破壞類型與危害，通過穩(wěn)定性計算分析得出了邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)，并研究確定了削坡減載、擋墻護(hù)坡、防水排水與掛網(wǎng)噴漿的綜合整治措施。關(guān)鍵詞：露天鐵礦；邊坡穩(wěn)定；邊坡治理中圖分類號：TD824．71文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671—8550(2011)03～0015—031概況

2、、．鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司東鞍山鐵礦巖石一期破碎站、。＼邊坡主要巖性為第四系坡積土和鞍山群千枚巖，受、、”Q／、．、1．_-．二．_．-大氣降雨的影響，邊坡體發(fā)生了開裂變形與破壞。該破碎站井口位置建在采場66m水平東部，邊坡／專7’‘＼一主要巖性為第四系坡積土和鞍山群千枚巖(圖1)。千枚巖呈灰綠色一暗綠色，殘斑狀，細(xì)鱗片粒狀變甚IA，'-●b?,~．●h●●晶結(jié)構(gòu)，片理發(fā)育，巖層和片理傾向與邊坡反向。／，-·。／．_，_-—r二—‘-千枚巖巖性較軟，單軸抗壓強(qiáng)度為29．78～．．_二=：：曩41．32MP

3、a，單軸抗拉強(qiáng)度為3．23～4．15MPa。-，／艫-東鞍山鐵礦巖石一期破碎站井口水平標(biāo)高為66ITI，圖1東鞍山鐵礦巖石一期破碎站邊坡平面圖邊坡坡頂水平標(biāo)高為120m，邊坡高54m，66～85m邊坡巖性為鞍山群千枚巖，85m水平以上為第四系坡積土，85、95和105m水平的平臺已被滑落的第四系土堆滿，形成垂直高54m的一坡到底的邊坡形態(tài)，66～1201TI間的邊坡角約為35?！?1o。東鞍山鐵礦巖石一期破碎站邊坡由于受雨水侵蝕及巖石風(fēng)化嚴(yán)重的影響，已產(chǎn)生大面積滑坡，120m水平出現(xiàn)規(guī)模較大的張裂隙

4、，并出現(xiàn)整體下沉(圖2)，嚴(yán)重影響了巖石一期破碎站施工作業(yè)人員和設(shè)備的安全，并將對巖石破碎站建成投產(chǎn)后圖2東鞍山鐵礦巖石一期破碎站邊坡破壞形態(tài)構(gòu)成威脅，為此必須詳細(xì)分析邊坡穩(wěn)定狀況，采取有效措施以消除安全隱患。2邊坡破壞模式分析與計算方法選擇根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，66～851TI水平的千枚巖片理較發(fā)育，片理面與邊坡傾向相反，并未見發(fā)育有可收稿日期：2011一Ol一21能構(gòu)成平面滑動或楔體破壞的其它類型結(jié)構(gòu)面(如作者簡介：金忠偉(1971一)，男(滿族)，遼寧莊河人，鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司規(guī)劃資源管理部主任科員，采

5、礦工程師。斷層、節(jié)理等)及結(jié)構(gòu)面組合情況，邊坡的破壞主16礦業(yè)工程第9卷第3期要以第四系坡積土中的圓弧型剪切滑動為主。件，顯然削坡減載與擋墻護(hù)坡相結(jié)合的總體治理方穩(wěn)定性分析計算選用極限平衡法中的畢肖普案是比較合理的選擇。(Bishop)法和摩根斯坦一潑賴斯(Morgenstern-Price)法，Bishop法是適于圓弧滑動、應(yīng)用非常廣泛的一種簡化方法，而Morgenstern—Price法則適用于各種滑面形狀、計算比較復(fù)雜的一種精確方法，最危險滑弧優(yōu)化搜索采用單純形法_1卅]。3邊坡計算模型及計算

6、參數(shù)反分析東鞍山鐵礦巖石一期破碎站邊坡穩(wěn)定性計算在如圖1所示的A—A剖面上進(jìn)行，計算模型考慮3種巖性：第四系坡積土、平臺滑落的堆積土和鞍山群千枚巖，見圖2，計算中土的強(qiáng)度指標(biāo)按飽水條件考慮，坡頂張裂隙的深度約3m，并被水充滿，以模擬大氣降雨條件，但因位于山脊則假設(shè)坡體內(nèi)不存在穩(wěn)定滲流的水壓作用。圖3邊坡計算模型與反分析計算結(jié)果千枚巖的室內(nèi)巖塊剪切試驗結(jié)果為粘聚力C一5削坡施工方案的設(shè)計參數(shù)與穩(wěn)定性計算5．1O～8．40MPa，內(nèi)摩擦角===38．36?！?2．48。，考慮巖體中片理、節(jié)理及裂隙等結(jié)構(gòu)

7、面的發(fā)育情巖石～期破碎站邊坡的削坡減載施工設(shè)計在況，采用杰基法、費(fèi)辛科法推求的巖體剪切強(qiáng)度85、95和105m等4個水平進(jìn)行，削坡減載后85m為：粘聚力C一346384kPa，內(nèi)摩擦角一34．5。平臺寬4～30m，95IT1平臺寬4～10IT1，105m平臺～35．5。。寬8～10ITI。削坡減載后66~851TI水平的千枚巖的根據(jù)邊坡已發(fā)生張裂和滑塌變形的事實，邊坡坡面角為60。，第四紀(jì)坡積土坡面角48?！?0。，85～的穩(wěn)定性已接近極限平衡狀態(tài)，為此，可采用反分120m水平的第四紀(jì)坡積土的局部邊

8、坡角為36?！龇ù_定坡積土的粘聚力。計算模型及Bishop法39。。削坡施工設(shè)計方案A—A剖面見圖4。搜索的危險滑弧位置見圖3，坡積土粘聚力的反分削坡施工后，無降雨條件下單臺階邊坡的安全析計算結(jié)果見表1，Bishop法和Morgenstern—系數(shù)均>1．7O，穩(wěn)定性較好，多臺階全高土邊坡Price法的計算結(jié)果非常接近，當(dāng)C一35kPa時，85～125rrl的安全系數(shù)為1．298～1．300，已達(dá)到兩種方法計算的安全系數(shù)均略大于1，表明邊坡處《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范G