基于Geo-Studio的某露天矿风化砂质边坡稳定性分析

发布时间：2018-02-11 01:28

  本文关键词： 风化砂质边坡 边坡稳定性分析 GEO-Studio模拟 蒙特卡洛法　出处：《昆明理工大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：边坡角大、边坡高、降雨量集中、风化程度高、边坡岩性多样、地质条件复杂等因素制约着云南某露天铁矿边坡的安全稳定性。探究边坡稳定性影响因素,分析边坡稳定性对矿山安全生产有重要意义。本论文以风化岩层的相关特性和影响砂质风化边坡稳定性的主要因素为基础,应用边坡稳定性分析软件Geo-Studio,以云南某露天铁矿为工程背景,探究了降雨渗流、岩石风化程度等对边坡稳定性的影响规律,分析了云南某露天铁矿边坡实际的稳定性。其主要结论如下：(1)介绍了风化岩层的地理、水文、力学特性,包括风化岩的形成方式、分布规律；风化作用的影响因素及岩石风化程度判别方法。(2)分析了风化砂质边坡稳定性影响的主要因素。其影响因素主要包括风化程度、边坡角、边坡高度、岩层倾角性、地层岩、结构面、降雨、开挖载荷以及爆破、地震、时间效应的影响。(3)探索降雨渗流对边坡稳定性影响的规律。结合云南某露天铁矿工程概况,应用边坡分析软件GEO-Studio中的SIGMA/W模块、SEEP/W模块及SLOPE/W模块模,模拟分析降雨渗流对边坡稳定性的影响。建立边坡数值模型,选择合理的参数及边界条件,模拟在不同降雨量、持续不同降雨时间的条件下边坡的降雨入渗情况以及边坡滑移面、滑移线分布情况,得到在不同工况条件下边坡的安全系数,以及降雨渗流对边坡稳定性影响的规律。(4)探索岩石风化程度对边坡稳定性影响的规律。应用软件SEEP/W模块及SLOPE/W模块,模拟分析岩石风化程度对边坡稳定性影响。在已建立的边坡数值模型的基础上,选择风化岩层不同的饱和含水量、残余含水量等参数在相同的降雨条件下模拟边坡的安全性,得到风化岩层饱和含水量与边坡稳定性的关系,并根据岩石风化程度与岩石饱和含水量的关系,间接得到岩石风化程度对边坡稳定性的影响关系。(5)运用不同的方法分析了云南某露天铁矿实际边坡稳定性。运用Geo-Studio一般方法分析了边坡稳定性；同时运用蒙特卡洛法从概率发生的角度分析边坡的稳定性,得到边坡失稳破坏概率；运用敏感性分析方法得到中风化岩层内摩擦角对云南某露天铁矿边坡稳定性影响最大。各分析方法均表明云南某露天铁矿边坡处于稳定安全状态。
[Abstract]:Factors such as large slope angle, high slope, concentrated rainfall, high weathering degree, variety of slope lithology and complex geological conditions restrict the safety and stability of an opencast iron mine slope in Yunnan Province. It is very important to analyze the slope stability for mine safety production. This paper is based on the related characteristics of weathered rock strata and the main factors affecting the stability of sandy weathered slope. In this paper, the influence of rainfall seepage and rock weathering degree on slope stability is studied by using Geo-Studioc, an open-pit iron mine in Yunnan Province. The practical stability of an open-pit iron mine slope in Yunnan Province is analyzed. The main conclusions are as follows: (1) the geographical, hydrological and mechanical characteristics of weathered rock strata, including the formation mode and distribution law of weathered rock are introduced. The main factors affecting the stability of weathered sandy slope are analyzed, which include weathering degree, slope angle, slope height, rock stratum inclination, formation rock. Structure surface, rainfall, excavation load and the effects of blasting, earthquake and time effect.) to explore the influence of rainfall seepage on slope stability, combined with the general situation of an open pit iron mine project in Yunnan Province. The influence of rainfall seepage on slope stability is simulated by using SIGMA/W module SEEP / W module and SLOPE/W module in slope analysis software GEO-Studio. The slope numerical model is established, and reasonable parameters and boundary conditions are selected to simulate the slope stability at different rainfall levels. The slope safety factor is obtained under the condition of continuous rainfall time and slope slip surface and slip line distribution under different working conditions. And the effect of rainfall seepage on slope stability. (4) to explore the influence of rock weathering degree on slope stability. The application of software SEEP/W and SLOPE/W module, The influence of rock weathering degree on slope stability is simulated and analyzed. On the basis of established numerical model of slope, different saturated water content and residual water content of weathered rock layer are selected to simulate slope safety under the same rainfall conditions. The relationship between saturated water content of weathered rock and slope stability is obtained, and according to the relationship between rock weathering degree and saturated water content of rock, The influence of rock weathering degree on slope stability is obtained indirectly. Different methods are used to analyze the actual slope stability of an opencast iron mine in Yunnan Province. The slope stability is analyzed by Geo-Studio method. At the same time, Monte Carlo method is used to analyze the slope stability from the perspective of probability occurrence, and the failure probability of slope instability is obtained. By using sensitivity analysis method, it is found that the internal friction angle of weathered strata has the greatest influence on the stability of an open pit iron mine slope in Yunnan, and all the analysis methods show that the slope of an open pit iron mine in Yunnan is in a stable and safe state.
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD854.6

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本文编号：1501905