本文選題：地下開采　切入點(diǎn)：順層邊坡　出處：《重慶大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：在復(fù)雜的地形地質(zhì)條件下進(jìn)行地下工程的開挖,尤其是在丘陵山區(qū)進(jìn)行地下工程開挖活動(dòng),將會(huì)引起上覆巖體的變形和破壞,誘發(fā)一系列的地質(zhì)災(zāi)害問題,如引起地表山體滑坡、裂縫、崩塌、塌陷等,尤以采動(dòng)滑坡最為突出。采動(dòng)滑坡對(duì)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全危害極大,因此,研究采動(dòng)滑坡的機(jī)理有著重要意義。本文以重慶市某地下開采鐵礦井為研究對(duì)象,利用其山體實(shí)際地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、區(qū)域地質(zhì)背景等基本情況,運(yùn)用UDEC軟件對(duì)進(jìn)行地下開挖后坡體滑面形變呈現(xiàn)凸形及反S形的模型進(jìn)行研究,分析在不同采高情況下進(jìn)行開挖后坡體的應(yīng)力應(yīng)變變化規(guī)律,以及覆巖和坡體的變形破壞規(guī)律;通過理論分析計(jì)算不同采高情況下進(jìn)行地下開采后的坡體穩(wěn)定性系數(shù),對(duì)坡體的穩(wěn)定性進(jìn)行分析與評(píng)價(jià);利用可變滑面進(jìn)行相似模擬試驗(yàn),研究坡體的變形破壞規(guī)律。主要研究成果如下:①試驗(yàn)區(qū)山體的數(shù)值模擬結(jié)果表明,地下開挖后,地表附近巖層出現(xiàn)不同程度的拉應(yīng)力分布,采空區(qū)邊界上方均出現(xiàn)拉應(yīng)力集中分布區(qū),且采高越大,拉應(yīng)力集中越明顯。采空區(qū)邊界上方至滑面的斜向裂隙發(fā)育較為明顯,隨采高的增大裂隙發(fā)育程度明顯增大;凸形滑面形態(tài)的模型在開挖后對(duì)坡體產(chǎn)生的影響主要集中在坡體中部以下,反S滑面形態(tài)的模型坡體上部也出現(xiàn)明顯的垂直裂隙分布。此外,坡體受采動(dòng)影響向采空區(qū)和下坡方向產(chǎn)生移動(dòng),采高越大,滑面最大剪應(yīng)力值越大,滑面抗剪強(qiáng)度越低,坡體向下滑動(dòng)的趨勢(shì)越明顯,移動(dòng)變形量越大,坡體穩(wěn)定性降低。②由理論分析可得知,計(jì)算所得到的開采強(qiáng)度均小于1,采動(dòng)均屬于輕微采動(dòng)。隨著采高的增大,坡體穩(wěn)定性系數(shù)降低。反S滑面模型坡體在開采厚度為2.4m時(shí),坡體由穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)榕R近滑動(dòng)的臨界狀態(tài)。反S滑面形態(tài)的坡體由于開挖范圍更大,較凸形滑面的坡體受采動(dòng)影響更大,坡體穩(wěn)定性降低更為明顯。③相似模擬試驗(yàn)中,滑面形態(tài)為凸形與反S形的兩種模型坡體均未發(fā)生整體滑坡,但在模擬采高為2.4m時(shí),模型坡體均在坡腳處發(fā)生小范圍垮塌。凸形滑面模型坡體,僅在中下部產(chǎn)生明顯的垂直大裂隙,而反S滑面形態(tài)的模型,由于開采范圍較前者大,坡體裂隙發(fā)育更明顯。此外,坡體的下沉量和水平位移均隨采高的增大而增大,凸形滑面測(cè)點(diǎn)最大下沉量小于反S形測(cè)點(diǎn)最大下沉量數(shù)值。以上結(jié)論表明反S滑面模型受采動(dòng)影響大于凸形滑面模型,坡體穩(wěn)定性更低。
[Abstract]:The excavation of underground engineering under complicated topographic and geological conditions, especially in hilly and mountainous areas, will cause deformation and destruction of overlying rock mass and induce a series of geological disasters. If it causes landslides, cracks, collapses, collapses, etc., mining landslides are the most prominent. Mining landslides do great harm to the safety of people's lives and property. It is of great significance to study the mechanism of mining landslide. This paper takes an underground mining iron mine in Chongqing as the research object, and makes use of the actual terrain and geomorphology, geological structure, regional geological background, etc. UDEC software is used to study the model of slope surface deformation in convex shape and inverse S shape after underground excavation. The variation law of stress and strain and the deformation and failure law of overburden rock and slope body after excavation under different mining height are analyzed. Through theoretical analysis and calculation of slope stability coefficient after underground mining under different mining heights, the stability of slope body is analyzed and evaluated. The main results of the study are as follows: the numerical simulation results of the mountain body in the 1: 1 experimental area show that, after the underground excavation, the distribution of tensile stress in the rock strata near the surface of the earth appears in varying degrees. The higher the mining height, the more obvious the tensile stress concentration. The diagonal fissure from the goaf boundary to the slip surface is obvious, and the fracture development degree increases obviously with the increase of mining height. The influence of convex slip surface shape on slope body is mainly below the middle of slope body after excavation, and the vertical fracture distribution is also obvious in the upper part of slope body of anti-S slip surface model. Under the influence of mining, the slope body moves to the goaf and downhill direction. The higher the mining height, the greater the maximum shear stress of the sliding surface, the lower the shear strength of the sliding surface, the more obvious the downward sliding trend of the slope body is, and the greater the amount of moving deformation is. From the theoretical analysis, it can be concluded that the calculated mining intensity is less than 1 and the mining movement is slight. With the increase of mining height, the slope stability coefficient decreases. Slope body changed from stable state to critical state near sliding. Because of the larger excavation range of slope body with anti-S slip surface, slope body with more convex slip surface is more affected by mining, and the slope body stability decrease is more obvious in the similar simulation test. However, when the simulated mining height is 2.4 m, the model slope body collapses in a small range at the foot of the slope. Only in the middle and lower part are obvious vertical large fissures. However, because the mining range is larger than the former, the slope-body fissures develop more obviously in the model of the anti-S slip surface. In addition, the subsidence and horizontal displacement of the slope body increase with the increase of mining height. The maximum subsidence of the convex slip surface is smaller than that of the inverse S-shaped point. The above results show that the anti-S sliding surface model is more affected by mining than the convex slip surface model, and the slope stability is lower than that of the convex slip surface model.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD803

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本文編號(hào)：1572989