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1 引论1

1.1 背景1

1.2 研究范围1

1.3 报告内容范围3

2 最近西澳大利亚露天金矿边坡稳定性的经验总结4

2.1 背景4

2.2 露天矿设计趋向4

2.3 露天矿稳定性的控制5

2.4 现场数据的收集和分析5

2.4.1 边坡高度5

2.4.2 破坏机理5

2.4.3 人工加固的应用6

2.5 边坡稳定性的研究过程6

2.6 岩体分类方法的应用7

2.7 结论7

3 物理模型技术14

3.1 引论14

3.2 以前的工作14

3.2.1 人工岩石材料的开发14

3.2.2 物理模型试验14

3.3 人工岩石混合物16

3.3.1 材料性质要求16

3.3.2 混合物的成份组成16

3.3.3 制备和压紧的过程18

3.3.4 标准的材料性质18

3.4 模拟原理19

3.5 实验设备19

3.5.1 岩土工程离心机19

3.5.2 硬盒及试样的制备设备20

3.5.3 位移传感器20

3.5.4 图形录像系统20

3.6 模型制备和组装20

3.6.1 均质试样20

3.6.2 带有等间距不连续面的试样21

3.6.3 质量控制测量21

3.7 试验过程21

3.8 试验后的研究21

4 数值分析技术25

4.1 引论25

4.2 前人的工作25

4.3 计算机程序26

4.3.1 FLAC程序26

4.3.2 UDEC程序26

4.3.3 3DEC程序26

4.4 模拟的过程27

4.5 数据文件的结构28

5 均质边坡29

5.1 引论29

5.2 离心模型的重力变率步骤29

5.2.1 均匀的变率29

5.2.2 在非平衡力基础上的变率30

5.2.3 在最大网格点速度基础上的变率30

5.2.4 比较30

5.3 网格密度31

5.4 网格的方位31

5.5 材料的特性32

5.5.1 强度变易性32

5.5.2 膨胀性33

5.5.3 峰值后的软化34

5.6 平面图内曲率的影响35

5.6.1 数值分析35

5.6.2 极限平衡分析36

5.6.3 现场数据36

5.7 初步的离心模型36

5.8 总结和结论37

6 地下巷道对露天矿边坡的影响45

6.1 引论45

6.2 模型UNDERI45

6.2.1 物理模型45

6.2.2 数值模拟46

6.3 UNDER2模型49

6.3.1 物理模型49

6.3.2 数值模型50

6.3.3 极限平衡分析50

6.4 现场数据52

6.4.1 实例研究A52

6.4.2 实例研究B52

6.5 总结和结论53

7 弯曲倾倒64

7.1 引论64

7.2 运动试验64

7.3 物理模拟65

7.3.1 前人的工作65

7.3.2 离心试验65

7.4 极限平衡分析67

7.5 数值模拟69

7.5.1 连续区分析69

7.5.2 不连续区的分析70

7.6 现场数据75

7.7 总结和结论78

8 大冶露天矿--由澳方研究组进行的研究93

8.1 引论93

8.2 地质和岩石力学研究93

8.2.1 A区的地质构造94

8.2.2 材料特性94

8.2.3 地下水条件95

8.2.4 边坡的补救措施与加固96

8.2.5 监测98

8.3 DAYE1模型98

8.3.1 物理模型99

8.3.2 数值模拟99

8.3.3 极限平衡分析100

8.4 DAYE2模型100

8.4.1 物理模拟101

8.4.2 数值模拟104

8.5 DAYE3模型104

8.5.1 物理模拟104

8.5.2 数值模拟105

8.6 大冶露天铁矿A区的稳定性分析105

8.6.1 滑动面分析107

8.6.2 倾倒分析109

8.6.3 数值分析110

8.7 综述与结论117

9 大冶露天矿--由中方研究组进行的研究158

9.1 武钢大冶铁矿东露天A区工程地质研究158

9.1.1 工程地质调查研究工作158

9.1.2 岩性特征159

9.1.3 岩体构造特征159

9.1.4 A区水文地质特征162

9.1.5 A区边坡可能破坏型式163

9.1.6 A区滑体破坏和岩体变形机理分析166

9.1.7 A区边坡工程地质条件简要评价175

9.1.8 结语175

9.2 大冶铁矿东采扩帮区A区二维离散元分析179

9.2.1 绪论179

9.2.2 二维离散元及UDEC程序基本原理简介186

9.2.3 A区I-I′剖面工程地质、水文地质条件简述187

9.2.4 岩体与结构弱面的强度指标取值188

9.2.5 有加固构件的UDEC计算188

9.2.6 有地下水作用的UDEC计算190

9.2.7 对I-I′剖面的udec计算结果的分析191

9.3 大冶铁矿东露天A区边坡稳定性研究209

9.3.1 A区岩体与弱面的物理力学指标209

9.3.2 边坡稳定性分析212

9.3.3 结论217

9.4 大冶铁矿A区边坡监测218

9.4.1 边坡面位移的几何监测218

9.4.2 边坡岩体内部的引伸仪、倾斜仪监测系统221

9.4.3 加固构件的监测224