本文選題：順層巖質(zhì)邊坡　切入點(diǎn)：相似材料配比　出處：《昆明理工大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：在我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)快速發(fā)展的過(guò)程當(dāng)中,作為不可再生資源的礦產(chǎn)資源越來(lái)越難以滿足需求,露天開(kāi)采礦產(chǎn)資源的開(kāi)采規(guī)模不斷變大、開(kāi)采強(qiáng)度不斷增加,因此,高陡邊坡穩(wěn)定性將成為大型露天礦山所必須面臨的首要問(wèn)題。諸多工程實(shí)例表明,高陡邊坡中具有層狀結(jié)構(gòu)巖體的邊坡最容易發(fā)生失穩(wěn)破壞,且危害巨大。對(duì)層狀巖質(zhì)邊坡展開(kāi)深入全面的研究,掌握其變形規(guī)律和破壞模式,了解對(duì)其穩(wěn)定性產(chǎn)生影響的各種因素,以此來(lái)確保層狀高陡邊坡的安全可靠。本文以昆鋼集團(tuán)小河邊鐵礦為研究背景,運(yùn)用相似模擬試驗(yàn)方法和突變理論分析對(duì)高陡順層巖質(zhì)邊坡進(jìn)行研究,主要研究?jī)?nèi)容如下：(1)結(jié)合國(guó)內(nèi)外邊坡穩(wěn)定性分析發(fā)展歷程及現(xiàn)狀、分析計(jì)算方法和層狀巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定性研究的現(xiàn)狀及成果,對(duì)其穩(wěn)定性影響的內(nèi)外在因素進(jìn)行總結(jié)分析,深入研究層狀邊坡的失穩(wěn)破壞機(jī)理及破壞模式,全面掌握研究對(duì)象特征,提出合理處治對(duì)策。(2)首先基于相似原理,推導(dǎo)相似準(zhǔn)則,結(jié)合研究對(duì)象工程特征及試驗(yàn)條件,選取合理相似常數(shù)并確定試驗(yàn)各項(xiàng)參數(shù)；其次進(jìn)行相似材料的選取與配比,在滿足重度、抗壓強(qiáng)度、彈模、泊松比四個(gè)主要物理力學(xué)參數(shù)與原型的相似性基礎(chǔ)上,確定最優(yōu)配比方案；最后采用分層填筑夯實(shí)的方法填筑模型,布置觀測(cè)點(diǎn),進(jìn)行試驗(yàn),觀測(cè)模型變形規(guī)律。(3)運(yùn)用液壓伺服加載系統(tǒng),采用坡頂施加荷載替代上部巖體的方法,經(jīng)過(guò)相似換算得出替代巖體相對(duì)應(yīng)的荷載值,對(duì)開(kāi)挖完成的邊坡施加荷載,模擬研究邊坡高度增加后的變形規(guī)律,實(shí)現(xiàn)小模型上模擬高邊坡的目的,得到了高陡順層巖質(zhì)邊坡滑移-彎曲失穩(wěn)破壞模式。(4)分析高陡順層巖質(zhì)邊坡發(fā)生滑移-彎曲破壞的受力機(jī)制,對(duì)順層邊坡變形的非線性特性,采用尖點(diǎn)突變理論,建立順層邊坡系統(tǒng)的尖點(diǎn)突變模型,再現(xiàn)了巖層軸向推力與自重應(yīng)力漸變導(dǎo)致邊坡系統(tǒng)狀態(tài)突變的災(zāi)變過(guò)程。
[Abstract]:In the process of rapid economic development in China, mineral resources, as non-renewable resources, are becoming more and more difficult to meet the demand. The mining scale of open-pit mining mineral resources is becoming larger and larger, and the mining intensity is increasing.The stability of high-steep slope will become the most important problem in large-scale open-pit mines.Many engineering examples show that the slope with layered rock mass is the most vulnerable to instability and damage.In order to ensure the safety and reliability of stratified high and steep slope, a thorough and comprehensive study is carried out on the stratified rock slope, its deformation law and failure mode are grasped, and various factors that affect its stability are understood in order to ensure the safety and reliability of the stratified high and steep slope.In this paper, taking Xiaohebian Iron Mine of Kunming Iron and Steel Group Group as the research background, similar simulation test method and catastrophe theory are used to study the rock slope of high and steep bedding.The main research contents are as follows: (1) combined with the development history and present situation of slope stability analysis at home and abroad, the present situation and achievements of the research on the stability of layered rock slope are analyzed, and the internal and external factors affecting its stability are summarized and analyzed.In this paper, the failure mechanism and failure mode of layered slope are deeply studied, and the characteristics of the research object are comprehensively grasped, and the reasonable treatment countermeasures are put forward. Firstly, based on the similarity principle, the similarity criterion is deduced, combined with the engineering characteristics of the research object and the test conditions.The reasonable similarity constant is selected and the parameters of the test are determined. Secondly, the selection and proportion of the similar material are carried out, on the basis of satisfying the similarity of the four main physical and mechanical parameters, namely, the degree of gravity, the compressive strength, the modulus of elasticity, the Poisson's ratio, and the prototype.Finally, the method of tiered filling tamping is used to fill the model, arrange observation points, conduct experiments, observe the deformation law of the model, and use hydraulic servo loading system to replace the upper rock mass with the load applied by the top of the slope.Through the similarity conversion, the corresponding load value of the replacement rock mass is obtained, the load is applied to the slope completed by excavation, the deformation law of the slope height is simulated and studied, and the purpose of simulating the high slope in the small model is realized.In this paper, the failure mode of slippage and bending instability of high steep bedding rock slope is obtained. The stress mechanism of sliding bending failure of high steep bedding rock slope is analyzed. The cusp catastrophe theory is used to analyze the nonlinear characteristics of bedding slope deformation.The cusp catastrophe model of bedding slope system is established, and the catastrophic process of slope system state catastrophe caused by axial thrust and gravity stress gradual change of rock stratum is reappeared.
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TD854.6

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本文編號(hào)：1717046