【摘要】：巖土體力學(xué)參數(shù)是分析露天開采礦井邊坡穩(wěn)定的必要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),原位直剪試驗(yàn)是獲取巖土體可靠力學(xué)參數(shù)的重要方法。以內(nèi)蒙古白云鄂博西礦露天邊坡為工程背景,提出一種改進(jìn)的原位直剪試驗(yàn)裝置,即通過將型鋼用錨桿錨固于巖土體內(nèi)為垂直液壓千斤頂提供作用反力的方式替代堆載裝置,開展礦區(qū)典型巖土體力學(xué)特性研究。結(jié)果表明:不同區(qū)域及類型的巖土體,其內(nèi)聚力的偏差較內(nèi)摩擦角更大;巖土體的微觀構(gòu)造及宏觀結(jié)構(gòu)顯著地影響著巖土體力學(xué)特性與剪切面破壞形態(tài);這種改進(jìn)的原位直剪試驗(yàn)裝置在實(shí)際操作中是切實(shí)可行的,可為礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性計(jì)算分析提供重要的參考依據(jù)。
【圖文】：

地質(zhì)資料所闡述的礦區(qū)地層空間分布，通過地表地質(zhì)調(diào)查，初步可將構(gòu)成邊坡的巖組劃分為7類，即:屬于H8巖段的白云巖組、鐵礦石巖組;屬于H9巖段的板巖巖組;介于H9與H8巖段之間的云母巖組;鈉閃石巖組、第四系巖組;此外還有巖脈分布。這些巖組在構(gòu)造特性上具有一定的同一性。為便于邊坡穩(wěn)定性評價(jià)、按區(qū)段提出最佳邊坡角，在工程地質(zhì)分區(qū)基礎(chǔ)上，將工程地質(zhì)條件、邊坡幾何形狀和邊坡傾向基本相同的區(qū)段劃分為同一區(qū)，共將西礦采場劃分為11個(gè)區(qū)段，即:西采場A至E區(qū)、北采場F至I區(qū)以及南采場J，K2區(qū)，如圖1所示。NA區(qū)B區(qū)E區(qū)C區(qū)D區(qū)F區(qū)G區(qū)H區(qū)J區(qū)I區(qū)K區(qū)2#1#6#5#3#4#78##圖1采場邊坡分區(qū)Fig．1Slopedivisionofstope2試驗(yàn)方案文中選取礦區(qū)具有代表性的黏土、漂石、砂礫石及炭質(zhì)板巖等巖土體，開展現(xiàn)場原位直剪試驗(yàn)研究，試驗(yàn)布置位置如圖1所示。黏土原位直剪試驗(yàn)共3組，分別為試驗(yàn)1#，5#，6#，每組含3個(gè)試樣，其中試驗(yàn)1#，5#位于采場I區(qū)，試驗(yàn)6#位于采場D區(qū);漂石原位直剪試驗(yàn)僅有試驗(yàn)2#一組，共3個(gè)試樣，位于采場D區(qū);砂礫石原位直剪試驗(yàn)共2組，分別為試驗(yàn)3#，4#，每組含3個(gè)試樣，均位于采場I區(qū);炭質(zhì)板巖原位直剪試驗(yàn)共2組，分別為試驗(yàn)7#，8#，每組含2個(gè)試樣，均位于采場G區(qū)。現(xiàn)場原位直剪試驗(yàn)剪力盒尺寸為700mm×700mm，高度250mm．采用平推法施加剪切應(yīng)力，而法向應(yīng)力反力由錨固于巖土體內(nèi)的型鋼提供，替代傳統(tǒng)的堆載裝置，從而建立一種改進(jìn)的原位直剪試驗(yàn)裝置，如圖2所示。試驗(yàn)步驟如下1)施工前嚴(yán)格放樣試坑、錨桿及型鋼位置。錨桿距離試坑邊緣大于1m，孔位允許偏差為±533

1000~1500%mm6%000%mm鐖25連接套HW250型鋼HW400型鋼400%mm錨桿錨桿段>5%000%mm傳力板鐖25鋼筋YCW60B承載板滾軸排YCW60B枕木試樣剪力盒700%mm×70%mm圖2改進(jìn)的原位直剪試驗(yàn)裝置示意圖Fig．2Schematicdiagramofmodifiedapparatusofin-situdirectsheartestcm;錨孔深度大于5．5m，錨桿桿體由鐖25Ⅱ級螺紋鋼制作;2)放置型鋼，安裝錨桿。錨桿安裝時(shí)外露75cm，錨孔注漿采用P．O42．5純水泥漿，水灰比為0．45～0．5;3)錨桿漿體達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，采用SANY75C型反鏟開挖試坑及試樣，試樣土體周圍至少保留10cm進(jìn)行人工修整。試坑平面尺寸為5．5m×2.1m，深度1．0～1．5m．試樣平面尺寸為70cm×70cm方形，高度25cm．同一試坑內(nèi)的試樣間距大于1．0m;4)測定滾軸排摩擦系數(shù)，安裝垂直、水平加載裝置及讀數(shù)儀表。加載裝置均采用YCW60B液壓千斤頂;5)分5級施加法向荷載，待法向變形相對穩(wěn)定后開始施加橫向推力;6)橫向推力按等差數(shù)列分8級施加。施加時(shí)水平推力連續(xù)、均勻，每分鐘記錄壓力表和百分表讀數(shù)，當(dāng)變形相對趨于穩(wěn)定時(shí)，方可施加下一級荷載，直至試樣被剪切破壞時(shí)終止;7)試驗(yàn)結(jié)束，將試樣翻起，觀察剪切面狀態(tài)，繪制剪切面缺損、起伏情況，并對試件進(jìn)行描述，計(jì)算試驗(yàn)后的試樣面積;8)針對同類試樣，按上述方法在不同垂直壓力下做3次以上試驗(yàn)，得到3組以上垂直荷載與對應(yīng)的水平推力讀數(shù)。圖3為現(xiàn)場砂礫巖原位直剪試驗(yàn)照片。3試驗(yàn)結(jié)果3．1巖土體抗剪力學(xué)特性對選取的巖土體試樣進(jìn)行不同法向荷載作用下的原位直剪試驗(yàn)，所獲取的試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1．其中，圖3現(xiàn)場改進(jìn)的原位直剪試驗(yàn)裝置實(shí)物圖Fig．3Modifiedapparatusofin-situdirectsheartestin

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：2731815