川西北某露天矿山高陡边坡稳定性数值分析

2022-08-10高亚辉刘允秋

世界有色金属 2022年10期

该露天采场所在区域为构造剥蚀高中山地貌，地势总体南高北低，最高点（雷打石）标高2377.8m，最低点标高1283m，相对高差1094.8m。人工边坡在平面上呈线型展布，总体倾向约330°，全长1200余米，边坡最高处标高为2223m，未来露天底标高为1600m，最终人工边坡将高达620m。为保证安全生产，对露天边坡进行模拟分析，鉴于边坡范围大、地质条件复杂，本文选取具有一定代表性的2-2′剖面进行研究。

1 矿区工程地质及水文地质条件

该矿区属南亚热带为基调的干热河谷气候，位于川西南山地南部龙帚山脉南端、雷打石北部山体斜坡地带，为构造剥蚀高中山，地势总体南高北低，目前开采矿山形成的人工台阶式边坡标高介于1770.00m～2240.00m之间，高差约470.00m。区内出露地层以垭口群、米易群、二迭系上统、第三系昔格达、第四系全新统地层为主，出露岩性较多。区域地质构造较强烈，新构造运动频繁。成矿前、后矿区地质构造复杂，不仅形成有向斜构造、流动构造，还形成了F1、F5、F6、F7、F8等断层构造。根据区域地壳稳定性分区图，场地抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第三组，设计基本地震加速度值为0.15g，地震动反应谱特征周期0.45s

。

如图6所示，造林密度与油松纯林保存率呈现负相关关系。随着造林密度的增加，油松纯林的保存率下降，其回归方程y=-0.006 2x+107.76，相关指数R2=0.968 9。表明低密度下油松个体间竞争小，油松能够获得正常发育所需的营养。另外密度过高还会增加病虫害的爆发几率，增大林分枯死率。

中梁山边坡优势节理主要有2组，苗子岭边坡优势节理主要有2组，大田湾边坡优势节理主要有1组；矿区为构造剥蚀高中山地貌；矿区地层主要为素填土、粉质黏土、角闪正长岩、斜长角闪岩、辉长岩、石英片岩、石英角闪正长岩（充填构成F6断层破碎带）、大理岩等；边坡岩体节理裂隙发育，不良地质现象主要为断层破碎带和楔形体（共6个）。

矿区及附近无湖泊、河流等地表水体存在，场地地表水主要来源于大气降水、山体渗水等；地下水主要以大气降水入渗补给，但补给有限，迳流与排泄条件较好；地下水动态变化幅度一般在十多米至数十米之间，地下水动态类型属过渡类型；地下水动态主要影响因素为气象因素、地质因素和人为因素；边坡含水层（带）主要为第四系孔隙含水层、基岩风化裂隙（孔隙）及构造裂隙含水带，含水量受裂隙（孔隙）发育程度及季节因素的影响。

根据采场边坡地层岩性、控制边坡稳定情况的结构面及构造分布特性，将边坡划分为三个稳定性分析区域，中梁山划为Ⅰ区，苗子岭划为Ⅱ区，大田湾划为Ⅲ区。Ⅰ区边坡主要受断层F5、F1控制，Ⅱ区边坡主要受断层F1及长节理控制，Ⅲ区边坡主要受第四系坡残积土层、断层F6及石英角闪正长岩脉控制。

组成采场边坡的地层主要有：

（1）人工素填土。

浅黄、灰色，松散，湿，软～软塑状，成分主要为粉质黏土及少量风化岩碎屑，主要分布于边坡西南侧的大田湾排土场一带，勘察揭露厚度5m。

（2）坡残积粉质黏土。

褐红色，可-硬塑状，无摇振反应，切面稍光滑，干燥状态下强度中等，韧性中等；主要分布于采场边坡上部的自然边坡，勘察揭露厚度17.62m。

（3）下元古代石英角闪正长岩。

灰、灰黑色，细粒变晶结构，片状构造，矿物成分主要由石英、角闪石、斜长石等组成，节理裂隙发育，节理面多见明显擦痕，沿两侧泥化强烈，岩体多处挤压破碎，岩芯多呈短柱状、碎块状，少量柱状，为断层F6的充填岩脉，勘察揭露厚度69.35m。

（13）心理咨询师[Ag]在咨询关系建立之前，必须让[Pro][[求助者[Af-Cog]了解[Pro]心理咨询工作的性质、特点和这一工作可能的局限[Ph]]。

（4）下元古代安宁村组石英片岩。

灰黑色，晶粒结构，块状构造，矿物成分主要由角闪石、斜长石等组成，局部节理面见次生矿物，节理裂隙较发育，岩芯多呈短柱状、碎块状。分布于采场内部及边坡，为矿床围岩体，埋深较深，厚度较大，勘察未穿揭。

（5）元古代角闪正长岩。

通过问卷调查数据结果分析发现，北方农村住宅的取暖方式仍旧较为落后，使用传统能源比例较大，是冬季室内空气污染的主要来源；同时居民吸烟、房屋装修、冬季结霜等也成为了室内污染的重要来源。居民通风换气的次数低，主要依靠开窗通风的形式，单次开窗通风时间长，造成能源浪费，同时将室外污染物带入室内，从数据可以看出，北方农村地区通风换气现状并不理想，存在很大的改善空间。居民对于室内环境的不满意度较低，反映了居民对室内环境的关注程度较低，主动采取通风换气措施来改善居住环境的意识较差。

灰青、浅灰色，粒状结构，块状构造，主要矿物成分为角闪石、正长石等；节理裂隙发育，沿节理面见蚀变矿物，局部节理面见钙质膜或泥质膜；岩芯多呈碎块状、短柱状，少量长柱状，主要为断层F5的充填岩脉，在采场内部见透镜体状分布，勘察揭露厚度18.5m～100.99m。

数值模拟方法主要是依据弹塑性力学及数值计算理论，从岩体的应力应变角度分析、评判岩体的稳定性状况，进而得到边坡的应力应变数据，能直观模拟边坡应力应变的发展过程

。

灰、深灰色，中、细粒辉长结构，块状构造，矿物成分主要由辉石、长石和少量云母组成，节理裂隙较发育，含少量铁矿，岩芯呈柱状、短柱状、碎块状；岩质坚硬，锤击不易碎。中粒辉长岩与细粒辉长岩互层存在，分布于采场内部及边坡，为含矿母岩，在采场边坡均有出露，埋深较深，厚度较大，勘察未穿揭。

（7）米易群安宁村组斜长角闪岩。

灰、深灰色，斑状变晶结构，片状、流纹构造，矿物成分主要由石英、斜长石、绢云母、白云母、黑云母等组成，节理裂隙较发育，岩芯多呈柱状、短柱状、碎块状；分布于采场边缘西北部设计境界外，勘察揭露厚度116.75m。

在变电站运行管理的过程中，管理方式对运行安全性会产生直接影响，一旦出现事故问题，将会导致电力系统的运行受到影响。在变电站运行管理工作中，如果不能保证工作效率，将会对企业的变电站设备管理工作造成直接影响。且在变电站运行管理的过程中，如果工作人员没有树立正确观念，未能总结丰富经验，难以充分落实管理制度，将会影响整体调度管理工作的实施效果，无法充分实施各方面的管理工作。[2]

Conclusion: Operations on patients with low ejection fraction warrant additional vigilance,albeit with proper precaution the outcome is favorable.

本次计算选用2-2′地质剖面作为计算剖面。结合实际同时对地层条件适当简化，建立满足要求的计算模型

。首先利用ANSYS对研究对象进行空间建模并划分单元体

，再借助FLAC3D对模型计算分析

。通过模拟不同条件下坡体的应力场和位移场的变化，来分析评价边坡的稳定性。

乳白、灰白色，隐晶质结构，块状构造，矿物成分主要由方解石、白云石组成，沿节理面可见次生矿物，裂隙发育，岩芯主要呈短柱状、柱状。锤击声脆，且不易击碎。分布于采场边缘，埋深较深，厚度较大，勘察未穿揭。

（1）2-2′剖面现状计算

由于本次研究未作原位力学试验，加之边坡岩体本身又是一个复杂地质体、不同边坡或同一边坡不同部位的工程特性有可能相去甚远，而且岩石力学试验所取样品有限、试块相对于边坡体的尺寸效应等因素是客观存在的。因此，充分考虑了边坡岩体节理裂隙密度及节理裂隙间的相互搭接与贯通情况、结合了以往工程经验和前人成果、类比相近边坡的取值情况，综合选取了边坡岩体力学指标。在选取过程中，还根据费森科公式进行了C值计算。最终采用的物理力学参数见表1。

与车主进一步沟通，了解到之前在别的修理厂维修时，曾更换了发动机和变速器的机脚，但振动故障未能得到排除。

2 边坡变形模拟分析

（6）古生代华力西期辉长岩。

（8）米易群潘家田组三段大理岩。

管理者的管理素质直接影响现场管理质量，因此，要加强管理人员培训，促进其综合管理素质提升。一是，加强水利工程整体内容的讲解，提高管理者对加强水利工程现场管理的重视度，同时明确管理重点。二是，加强现场管理专业知识培训，提升管理者的实际化管理能力，促进现场施工管理的质量提升。三是，对管理者的沟通能力进行培训，使其更好的开展管理工作，有效解决现场各种突发问题。

本体材料应作为材料费，参与费用及利润的计算。而作为未计价装置性材料，不参与计算费用及利润不大符合建筑成品定价特点，为避免计算的不合理，可以比照主要材料进行限价计费，或单独制定计算方法，安装工程还可修改计算基础及费率。

本边坡为岩质边坡，边坡的地层主要有第四系覆盖层、斜长角闪岩(强风化、中风化、微风化)、角闪正长岩(强风化、中风化、微风化)、辉长岩(中风化、微风化)、石英片岩、石英角闪正长岩、大理岩(强风化、中风化、微风化)、断层等。岩体的节理、裂隙发育，有控制性结构面，故在计算中采用岩体力学强度指标，在边坡表面判读时采取岩体结构面的强度指标。

采场边坡岩体力学参数取值。

计算范围取水平距离962m、垂直距离956m、宽度为2-2′左右两侧各10m共计20m；采用mohr-Coulomb本构模型；初始地应力为自重应力场；边界条件取模型地表边界自由、周边边界进行侧向位移限制、底部边界三向限制；地层分9组岩性和2个断层，整体模型划分为6212个单元体。

各层参数选取见表1。模拟结果表明：边坡主要位移发生在上部，开采现状时，最大位移约9cm，滑面整体呈现弧形。

（2）2-2′剖面设计境界计算

选取沿2-2′方向水平距离962m，垂直距离956m，2-2′左右两侧各10m范围内岩体进行模拟。采用mohr-Coulomb本构模型；初始地应力为自重应力场；对实际地层简化处理后，地层分10组岩性和2个断层，整体模型划分为4048个单元体。

模型地表边界自由、周边边界进行侧向位移限制，底部边界三向限制。模型分层见图2，各层参数选取见表1。模拟结果表明：边坡呈现出整体滑移，最大位移发生在上部，最大位移约20cm，滑面整体呈现弧形，具体形式参看图3图4。