复杂边坡稳定性优化的试验研究.pdf

复杂边坡稳定性优化的试验研究 来兴平 蔡美峰乔 兰 (西安科技学院·710054)(北京科技大学土木与环境I程学院-100083) TESToFoPTIMIZINGSTABILITYOFSLoPEoF COMPLICATEDsTRUCTURE Lai Cai XingpingMeileng 100083) (BeijingScience＆TechnologyUniversity 传统的边坡稳定性评价与治理设计均以强度稳 工智能、神经网络和“数据挖掘(DataMining) 定性理论及基于静力学的规范设计为依据，这一体 技术。 系的应用在工程界已有近百年的历史，其设计思想 1．1理论基础 与实际工程地质情况相差很远，存在以下明显不 尽管在岩体损伤力学、高边坡稳定分析方法、 足：①其基本出发点是土力学的极限平衡理论，考 边坡锚固机理、岩体宏观力学参数、边坡变形机制 虑均匀介质的简单破坏模式，这与大多数边坡受岩 及岩体渗流分析等方面国内外均有一定数量的研究 土体结构面控制的实际情况相差甚远；②作为设计 成果，但作者认为复杂边坡治理工程设计的基础理 依据的岩土压力的产生是岩土体变形与支挡结构相 论仍然是关于岩土体变形一破坏过程描述、地质体 互作用的结果，因此岩土压力的计算应该基于岩土 与治理工程结构的相互作用理论和过程控制理论， 体的变形(弹塑性、蠕变等)及其与支挡结构的相 有关内容在以后逐步阐述。 互作用理论，而且，研究表明，边坡作为地质体， 1．2试验设计 其稳定状况与治理工程设计在更多的情况下，取决 本研究主要采用了现场(勘测)试验、室内实 于边坡的变形特性。 验和现场工业性试验方法。主要完成了：①现场工 l研究方法 程地质、水文地质、深部边坡工程勘察以及岩体力 边坡治理工程是通过支、挡、锚、喷等方式人 学试验取样与地应力测试；②室内边坡岩体物理力 为地将地质体的变形长期地控制在一定的尺度内， 学性质试验；③现场智能综合集成监测网(AE 避免地质体突发性破坏形成灾害。因此，只要地质 网)；④边坡稳定性分析及优化设计与施工。 体和治理工程结构之间能“和睦相处”，便达到治 2工程地质勘察 理灾害的目的。因此，查明地质体与支挡结构之间 某铁矿为一含锡、锌、砷等组成的大型露天磁 相互作用方式以及各个部位、各个不同阶段相互作 铁矿山，矿区地层主要有三迭系上统大顶群为一套 用的大小就成了边坡灾害防治方案设计的基本依 浅海相连续沉积的砂质页岩、细碎屑岩、碳酸盐 据。但是，影响边坡稳定的因素很多，它不但与地 岩．围绕石背穹隆四周呈环带状分布，并形成一组 质体本身的结构特征、岩土体的力学性质以及边坡 近EW向的褶皱和断裂。该工程典型的特点是： 的变形破坏方式和变形破坏机理有关，而且还受控 “高”——474m～764m；“碎”——节理裂隙发 于治理工程结构的类型、具体形态、结构本身的力 育，围岩破碎；“三多”——含水层充水多，雨多， 学特性、渗流与温度等情况有关，这就完全形成了 裂隙水多；“陡”——露天开采终了分14个台阶， 一个“数字边坡”。要全面考虑如此复杂的影响因