水-地震耦合作用下露天矿边坡稳定性折减研究

本文主要探讨了水和地震这两个关键因素如何共同影响露天矿边坡的稳定性。在边坡工程中，水的存在会导致岩层软化、静水压力和渗透力增加，降低了岩层间的有效摩擦力，从而对边坡稳定性构成负面影响。地震则通过传播的横纵波，特别是横向加速度，促使岩体内裂隙发展，削弱边坡结构的完整性，进一步降低边坡稳定性。 文章引用了经典的极限平衡法，如Bishop法和Janbu法，来分析水和地震的作用下边坡的稳定性。在Bishop法中，假设存在水平条间力，竖向力平衡，滑体满足总体力矩平衡。在地震条件下，边坡稳定性计算需要考虑地震动荷载的影响，安全系数的计算公式包括地震作用下的动力效应。 在实例研究中，作者针对神东煤炭集团神山露天煤矿的端帮边坡进行了计算，结果显示水对边坡稳定性的折减效应约为6.35%，地震的影响则为14.99%，而当两者耦合时，对边坡稳定性的总折减效应达到17.52%。这表明多因素对边坡稳定性的影响并非简单叠加，而是具有乘性效应，即影响因素越多，边坡稳定性折减幅度可能越大。 研究得出的结论对于理解和评估多因素共同作用下边坡的稳定性至关重要，为露天矿边坡的设计提供了科学依据，有助于确保工程的安全性。因此，理解和掌握水和地震耦合作用下的边坡稳定性变化规律，对于保障露天采矿工程的稳定性和可持续性具有实际意义。