【摘要】：通過極限平衡法確定邊坡安全系數(shù),進(jìn)而分析其穩(wěn)定性影響因素,對確定的因素進(jìn)行5因素4水平正交試驗,以安全系數(shù)作為評定指標(biāo),采用極差法并對該方法進(jìn)行二次改進(jìn),分別得到改進(jìn)前、后的各因素對邊坡的影響程度。最后,結(jié)合三山島倉上露天坑尾礦庫邊坡工程實例,考慮邊坡高度、巖石重度、黏聚力、內(nèi)摩擦角、結(jié)構(gòu)面傾角等影響因素,結(jié)合Geo-slope和控制變量法,模擬邊坡的穩(wěn)定性,得到邊坡安全系數(shù)對各種因素的敏感度,進(jìn)而驗證正交試驗中采用二次改進(jìn)的可行性,為日后邊坡安全施工和評定提供借鑒。
【圖文】：

來判定影響邊坡穩(wěn)定性的因素，分析邊坡穩(wěn)定性對巖石力學(xué)強度參數(shù)和幾何尺寸的敏感程度，進(jìn)而確定各因素的影響幅度，為巖質(zhì)邊坡的穩(wěn)定性分析提供理論依據(jù)。1巖體邊坡穩(wěn)定性分析1.1計算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)計算邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)時，假設(shè)條件:①將邊坡破裂面近似看作為平面;②按照摩爾庫倫理論作為巖體破壞依據(jù)。取巖質(zhì)邊坡滑動體建立力學(xué)模型如圖1所示，坡頂水平，坡高為H，坡內(nèi)具有傾角為β的結(jié)構(gòu)面AB，邊坡坡角為α，滑體ABC沿AB面剪切滑動，其中β＜α。已知巖體重度為γ，φ為巖體的內(nèi)摩擦角，c為巖體的黏聚力。圖1邊坡力學(xué)模型Fig．1Slopemechanicsmodel由圖1知，滑體ABC在滑面AB上的抗滑力Ｒ和下滑力F分別為Ｒ=12γH2sin(α－β)sinαcotβtanφ+cHsinβ，(1)F=12γH2sin(α－β)sinα.(2)則邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Fs為Fs=ＲF=cotβtanφ+2csinαγHsinβsin(α－β).(3)1.2邊坡安全系數(shù)影響因素分析由式(3)可以得知邊坡安全系數(shù)受邊坡體的巖體力學(xué)強度性質(zhì)和幾何尺寸的影響，設(shè)初始參數(shù)α=50°，H=50m，β=15°，φ=25°，c=2MPa，γ=23kN/m3，通過控制單一變量，進(jìn)而得到邊坡巖體內(nèi)摩擦角、黏聚力、重度、邊坡高度和結(jié)構(gòu)面傾角與安全系數(shù)的關(guān)系曲線，如圖2所示。圖2邊坡安全系數(shù)與力學(xué)參數(shù)和幾何尺寸的關(guān)系曲線Fig．2Curvesofslopesafetyfactorandmechanicalparametersandgeometricsize從圖2中得知，邊坡安全系數(shù)與巖體力學(xué)強度參數(shù)黏聚力、內(nèi)摩擦角呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢，并且安全系數(shù)對黏聚力的敏感性較大，呈線性明顯增加;而邊坡重度對安全系數(shù)的影響較小;隨著邊坡高度的增加，邊·131·王強等:基于正交改進(jìn)和Geo－slope邊坡穩(wěn)定性因素敏感性分析2017年第12

分別為Ｒ=12γH2sin(α－β)sinαcotβtanφ+cHsinβ，(1)F=12γH2sin(α－β)sinα.(2)則邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)Fs為Fs=ＲF=cotβtanφ+2csinαγHsinβsin(α－β).(3)1.2邊坡安全系數(shù)影響因素分析由式(3)可以得知邊坡安全系數(shù)受邊坡體的巖體力學(xué)強度性質(zhì)和幾何尺寸的影響，設(shè)初始參數(shù)α=50°，，H=50m，β=15°，φ=25°，c=2MPa，γ=23kN/m3，通過控制單一變量，進(jìn)而得到邊坡巖體內(nèi)摩擦角、黏聚力、重度、邊坡高度和結(jié)構(gòu)面傾角與安全系數(shù)的關(guān)系曲線，如圖2所示。圖2邊坡安全系數(shù)與力學(xué)參數(shù)和幾何尺寸的關(guān)系曲線Fig．2Curvesofslopesafetyfactorandmechanicalparametersandgeometricsize從圖2中得知，邊坡安全系數(shù)與巖體力學(xué)強度參數(shù)黏聚力、內(nèi)摩擦角呈現(xiàn)正相關(guān)趨勢，并且安全系數(shù)對黏聚力的敏感性較大，呈線性明顯增加;而邊坡重度對安全系數(shù)的影響較小;隨著邊坡高度的增加，邊·131·王強等:基于正交改進(jìn)和Geo－slope邊坡穩(wěn)定性因素敏感性分析2017年第12期

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9 徐克林;周叔舉;;德興銅礦邊坡穩(wěn)定性破壞概率計算與分析[A];全國第三次工程地質(zhì)大會論文選集（上卷）[C];1988年

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本文編號：2586068