陡倾顺层岩质边坡倾倒变形机理研究
本文选题:顺倾结构面 + 倾倒变形 ; 参考:《山东科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:大多数倾倒变形都发育在反倾坡中,但通过系统地文献查询和实地调查,发现顺层边坡倾倒变形在一些矿山、水电站以及公路边坡也有发育。由于该类倾倒变形较少见,目前针对顺层边坡倾倒变形演化机理的研究成果在国内外还不多,具有很强的研究意义。本文结合国家自然科学基金资助项目“露天转地下开采后采坑围岩变形行为及其发生机理”,以金川露天矿坑顺层岩质边坡倾倒变形为例,对该类边坡倾倒变形特征进行了系统地研究和总结。采用物理模拟和数值模拟方法,研究了陡倾顺层岩质边坡倾倒变形的成因机制及演化特征。研究取得以下成果:(1)通过查阅资料和现场调查,查明了金川露天矿坑顺层岩质边坡倾倒变形的发展过程、变形特征和成因机制。在广泛查阅相关文献的基础上,总结了典型顺层边坡倾倒变形破坏特征及其主要成因。(2)采用物理模拟、数值模拟方法研究了陡倾顺层岩质边坡倾倒变形的成因机制,得出顺层岩质边坡发生倾倒变形的两个必要条件是:顺倾结构面位于边坡坡脚处;顺倾结构面倾角陡倾。(3)采用PFC模拟了露天开挖条件下边坡倾倒变形演化过程,从裂纹演化、颗粒旋转、位移变化多角度研究了边坡变形演化过程,并分析了顺倾结构面不同部位的变形特征。结果表明,边坡坡脚处发生剪切变形,坡肩和坡顶处发生拉张变形;顺倾结构面在剪切应力作用下发生倾倒变形,且其变形程度随深度加大而快速降低。
[Abstract]:Most of the toppling deformation is developed in the reverse slope, but through systematic literature inquiry and field investigation, it is found that the toppling deformation of the bedding slope is also developed in some mines, hydropower stations and highway slopes. Because this kind of dumping deformation is rare, there are few researches on the mechanism of toppling deformation in bedding slope at present, which is of great significance. Combined with the project "deformation behavior of surrounding rock and its occurrence mechanism after open-pit to underground mining" funded by the National Natural Science Foundation of China, this paper takes the toppling deformation of the bedding rock slope in Jinchuan opencast mine as an example. The characteristics of toppling deformation of this kind of slope are systematically studied and summarized. By means of physical simulation and numerical simulation, the mechanism and evolution of toppling deformation of steep inclined bedding rock slope are studied. The research results are as follows: 1) the development process, deformation characteristics and genetic mechanism of the toppling deformation of the bedding rock slope in the open pit of Jinchuan Open-pit Mine have been found out by consulting the data and investigating on the spot. On the basis of extensive reference to relevant documents, the characteristics of toppling deformation and failure of typical bedding slope and its main causes are summarized. By physical simulation and numerical simulation, the mechanism of toppling deformation of steep bedding rock slope is studied by means of physical simulation and numerical simulation. Two necessary conditions for toppling deformation of bedding rock slope are obtained: the downdip structural surface is located at the foot of the slope, and the inclined structural plane is inclined steeply. 3) the slope toppling deformation evolution process under the condition of open-pit excavation is simulated by PFC, which evolves from crack to crack. The deformation evolution process of slope is studied from the angle of particle rotation and displacement change, and the deformation characteristics of different parts of declination structural plane are analyzed. The results show that shear deformation occurs at the foot of the edge slope, tensile deformation occurs at the shoulder and top of the slope, and toppling deformation occurs in the inclined structural plane under the action of shear stress, and the degree of deformation decreases rapidly with the increase of depth.
【学位授予单位】:山东科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TU45;P642.2
【参考文献】
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,本文编号:1839909
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