强度折减法在露天矿边坡稳定性分析中的应用研究

【摘要】论文在对边坡稳定性分析方法的研究成果及进展进行总结的基础上，基于强度折减法对矿区边坡的稳定性进行了分析，主要包括工作台阶稳定性、边坡剖面稳定性及整体稳定性。另外可靠性分析也是边坡工程分析的热点之一，本文在数值模拟的基础上，结合蒙特卡洛方法对矿区边坡的稳定性进行了可靠性分析，并对计算结果进行统计分析、可靠性评价。取得的主要成果与认识如下：1、通过研究有限差分数值模拟方法的基本原理，以及对FLAC3D自带的强度折减法进行改进，应用了改进的强度折减法，研究了Mohr-Coulomb准则及边坡失稳判据，并对不同的岩体材料参数对边坡稳定性计算结果的影响进行了研究，确定了对计算结果影响比较大的因素是粘聚力和内摩擦角。2、对露天矿边坡工程的基本情况进行分析，包括露天矿开采最终边坡角、围岩情况、地下水情况、边坡剖面情况等，选取合适的岩体材料参数，然后分别从边坡工作台阶稳定性、边坡剖面稳定性及整体稳定性三个方面进行了数值模拟，采用强度折减法进行计算，得到的计算结果证明总体来说边坡是稳定的。3、采用了在强度折减法的基础上融合蒙特卡洛思想进行边坡可靠性分析，主要是通过FLAC3D中内置的FISH语言进行实现。可靠性分析中考虑了材料参数的变异性，得到的安全系数的计算结果与数值模拟方法的结果基本一致，为岩体边坡的分析提供了另一种思路。4、最后结合简化Bishop法、数值模拟法及可靠性分析法进行综合分析，证实边坡在自重应力作用下能够基本维持稳定，但是在对矿区进行爆破开采时仍需要对边坡位移进行随时监测，以保证其稳定性。
【作者】宋坤；
【导师】姚磊华；
【作者基本信息】中国地质大学（北京），岩土工程，2014，硕士
【关键词】露天矿边坡；FLAC3D；稳定性分析；可靠性分析；

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