节理岩体损伤与露天矿边坡可靠性研究

"节理岩体边坡采动损伤与可靠性分析" 本文主要探讨了节理岩体边坡在开采活动中的损伤对边坡可靠性的定量分析。研究者以大孤山铁矿下盘混合岩边坡为例，通过现场勘查和模糊C均值聚类优化分析，确定了岩体中两组优势节理的倾斜方向、倾斜角度、迹长和密度的随机分布参数。这些参数对于理解节理岩体的结构特性至关重要，因为它们直接影响到岩体的稳定性。 作者采用了Hoek-Brown强度准则，这是一个广泛应用的岩体强度评价标准，它关联了岩体质量分类指标GSI（地质强度指数）和扰动系数。通过Monte-Carlo模拟抽样技术，研究者得出了节理岩体强度的随机分布参数，这有助于量化岩体在开采过程中可能出现的变化。 为了研究采动损伤，作者引入了Kawarnoto损伤张量理论，这是一种数值分析方法，可以模拟岩体因开采活动引起的损伤状态。同时，根据Rosenblueth原理，他们考虑了时间和空间效应以及岩体的各向异性，进一步得到了反映这些因素的岩体强度随机分布参数。这些参数揭示了节理岩体在开采过程中的损伤模式和程度。 分析结果显示，当采场底部标高从-87米降至最终的-450米时，边坡顶部至-87米水平的同一高度滑弧的可靠性指标相对下降了7.7%。这一变化主要归因于开采活动导致的节理岩体损伤加剧和强度降低。此外，研究发现，危险滑面的位置逐渐向坡面靠近，这与近坡面岩体的损伤程度较高有关。 关键词涉及“可靠性”、“概率损伤”、“各向异性”、“节理岩体”和“露天矿边坡”，表明了研究的核心关注点。该研究对于理解节理岩体边坡的动态稳定性，特别是在采矿工程中的风险评估和安全管理具有重要意义。它提供了量化分析节理岩体损伤和稳定性的方法，为实际工程中的边坡设计和安全监控提供了理论依据。