1、据弹性理论：每次大的深部构造运动都会导致产生新的应力状态水平应力=上覆岩层重力侧压应力系数构造应力场内：自重应力水平应力铅直应力李四光地质力学理论非洲测得：水平应力是铅直应力的 2.6 倍2.6 其他因素影响一、露天矿存在年限具体讲应指边坡服务年限时间长，岩体强度减弱大，稳定系数大些二、边坡形状凹形：侧向阻力大，稳定性好凸性：侧向阻力小，稳定性不好但凸性边坡剥离量最小，经济合理三、地形荷载：外排土场就近位置推进方向（工作线）破坏岩体完整性，引起边坡滑落总之，因为边稳固什么很多，尚待研究。31 边坡工程地质工作程序一、边坡工程工作主要任务：1、搜集影响边坡稳定性的各项因素；2、分析边坡岩体的稳定
2、性：查明岩体中结构面分布及岩性变化；分析潜在滑面；建立滑动模式。2、边坡工程地质工作程序：3、1、区域地质背景；4、2、矿区地质构造；5、3、露天矿现采场边坡工程地质条件；6、4、露天矿最终采场边坡工程地质条件；7、5、露天矿边坡工程地质分区。3、露天矿边坡各阶段的工作内容-矿山地质勘探报告；-露天矿设计阶段；-投产以后岩层暴露。1、岩性分布；2、地质结构面分布3、出水点；4、采掘台阶现状；5、工程地质分区及剖面线；6、岩石力学试验取样地点32 岩体结构面的调查主要调查节理、岩层面产状、密度。方法：地面测量；钻孔。一、结构面地面调查（表 3-1 为调查内容）二、钻孔定向取芯，主要是探明深部的不
3、利结构面。（一）岩芯定向 三个要素：倾向、倾伏角、围岩轴线（旋转的某一基准线） 。第 5 章 边坡稳定性计算5.1 概述 一、边坡岩体内部分析1、有两种运动a、相对静止：边坡稳定b、显著变动：滑坡（变动非常复杂）2、滑坡原因a、驱动滑坡因素荷载震动水构造应力温差应力b、抗滑能力岩体强度二、露天采场边坡1、高大边坡2、暴露岩层多3、地质构造面纵横交错4、水文及工程地质条件复杂因此，边坡随时监控调整，合理的边帮角只能最终评价。三、目前研究现状及任务1、土体边坡稳定研究，解决岩石边坡有许多问题2、露天边坡稳定计算任务a、验算已有边坡的稳定性，以便决定是否采取防护措施，并作为防护设施设计的依据。b、设
4、计露天矿合理边坡角，在已知开采深度，设计既经济合理又安全的边坡角。c、边坡的技术原理、到界边帮台阶的减震爆破、防排水、伞檐处理管理不善，缓坡可能滑坡，管理好陡帮也可能安全（例如平装西露天矿）结合生产工艺 3、经验法选取边帮稳定角爆破1，稳定。保守起见: =1.11.5，多数取 1.3。根据边坡服务年限选取不同值四、本章研究内容：1、确定边坡岩体内最危险区2、分析区内的全部作用力3、求 FS4、判断稳定程度5.2 计算基础及方法分类一、边坡稳定分析步骤1、确定滑面2、分析滑面上的作用力及反作用力，建立平衡条件二、计算方法1、刚性极限平衡法、将滑体视为刚体、滑体的位移是剪切破坏、滑体在滑面上的平衡
5、条件，应用滑块在斜坡上的平衡原理2、有限元法3、概率法 5.3 平面滑面计算法边坡沿某一倾斜面滑动，发生在以下条件：1、滑面走向与边坡走向平行或近于平行（）度左右2、滑面出露在坡面上，二者相交在坡面上3、滑体两侧有裂面，侧阻力小（略）一、边坡内有确定的滑面及垂直裂隙(一)、数学分析法设：1、岩石不透水，垂直裂隙渗入，流经滑面自坡面逸出，水的压强呈线性分布。2、滑体重力 W，水压 U 及 V 均通过滑体重心不产生力矩，滑体无转动，则滑体稳定条件为：当断裂出露在坡顶时：0TNWH68 1732Z 419,56Utan)sicos(cossinCAV1)(ZHzUw )(cot)(21coscs)(
6、cos)(21 ZZHZW t/2H21当断裂出露在坡面时：边坡的稳定程度，以稳定系数表示，抗滑力与滑动力之比：C=0（二）矢量法力多边形封闭为平衡状态步骤：1、绘铅直重力矢 W，比例自选 2、接 W 之首绘 V 矢，与 W 方向垂直3、接 V 之首绘 U 矢，与铅直方向成 角4、接 U 之首绘反力矢 N，与铅直方向与 U 同5、求封闭力矢 S，其方向平行滑面，指向与滑动方向相反。自 W 之尾绘线，使其平行滑面，并与 N 矢相垂交，便是所求平衡抗力 S。抗力中摩擦阻力接 U 绘拐角 ，在 S 线上截取便是稳定系数：二、边坡内无确定的滑面，最危险滑面位置可分析求得1、滑面临界倾角（不计 U、V
7、） 平衡方程： 又由于：故：或：令：)1cot(cot)/(122 HZW下 滑 力抗 滑 力ncssintan)icoVUCA2052 VW345,26 421,86670,EA*CgACFstansintacossinHW)(is22HWsintaco)(Ccos/)sin(ti cosi)()(2H)()in(C0d )(sin)(sin )cos(icosico222 最后解得：（最危险滑面倾角） （排土台阶，土边坡，锡盟地区） 时而言）,此时为增加边坡稳定性,减少坡高和削坡是无益的,只有沿滑面削掉或机械加固，煤矿多见此种例子。三、边坡内无确定的拉张裂缝，其最危险的位置可分析求得1、滑
8、体稳定系数将带入上式2、拉张裂缝的临界高度解 Fs 的极限值（最小化）不考虑水的因素，一般采用减弱系数法处理，分步微分法设：求 Fs 极值，设 ，用分步微分法：令又知：， ，令：得：cs)(tancossinZHCWot)/(122ZHsins)tsF bz下 滑 力抗 滑 力sincot)/(1tanco22ZC tancosicto)/(12)/2HZC)cos/1(HZP sincott)/(12ZQtanQCFs/ dQFdPsdFP12csd 2QPHCs sincot2d0dFs 0tanco122/)(4(t)anco1(HZe 222 sincott)1( sit)1(cot)
9、1( HC3、滑体临界顶宽从图中求：代入上式：四、实例分析1、条件：已知某矿坡高 382m，坡角 42 度，断层倾角 70 度（弱面） ，宽度 5m， 求解：Fs， ：坡角岩体力学性质：闪长岩：=27KN/m3c=5001000KPa=40 度断层 c=030KPa=18 度2、滑动模式经分析确定为平面滑动3、稳定性计算： tantaHZcbc)o1(ZtantantcHbcr tt)oHcottan1co2Hcc )t()otot(Hbc)70(9cossintan0co 2PWClFs)70sin(23l)70sin(sitacoc 2PWCl70sin2wlP)(31W)70sin(31l)i(32l
