平朔東露天煤礦精煤槽倉(cāng)高邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)研究.pdf

1、平朔東露天煤礦場(chǎng)址區(qū)工程地質(zhì)條件相當(dāng)復(fù)雜,邊坡穩(wěn)定問(wèn)題十分突出,對(duì)其展開(kāi)深入研究,對(duì)于優(yōu)化邊坡結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、保障擬建精煤倉(cāng)設(shè)施的長(zhǎng)期安全,均具有十分重要的意義。本文以平朔東露天煤礦精煤槽倉(cāng)高邊坡為研究對(duì)象,研究目標(biāo)為分析場(chǎng)地邊坡變形和地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育規(guī)律,評(píng)價(jià)擬建精煤倉(cāng)邊坡在各種工況下的穩(wěn)定性,提出邊坡處置建議。
　　東露天礦區(qū)及重點(diǎn)斜坡工程的勘察結(jié)果表明,研究區(qū)槽倉(cāng)位置存在7個(gè)滑坡和1個(gè)不穩(wěn)定斜坡,其中H3至H7滑坡及不穩(wěn)定斜坡,與重點(diǎn)

2、研究的擬建槽倉(cāng)位置相隔較遠(yuǎn),對(duì)其安全性影響不大,且該5個(gè)滑坡在去年7月份已被平整;H1與H2滑坡與原擬建槽倉(cāng)相距較近為本次研究的重點(diǎn)。研究區(qū)內(nèi)滑坡主要是由于黃土的濕陷以及坡腳的長(zhǎng)期側(cè)蝕導(dǎo)致坡體的重力牽引作用相對(duì)加大造成的。其中,水沿坡上及坡下洼地長(zhǎng)期侵入并導(dǎo)致紅層飽水是誘發(fā)斜坡失穩(wěn)的最主要外因。
　　結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)與室內(nèi)試驗(yàn)成果,進(jìn)行了天然狀態(tài)與開(kāi)挖狀態(tài)下邊坡的穩(wěn)定性與變形分析,主要結(jié)論如下:
　　采用本次模擬的支護(hù)方式及參數(shù)

3、對(duì)擬建槽倉(cāng)進(jìn)行模擬發(fā)現(xiàn),即便在地震和暴雨耦合作用下的這一最危險(xiǎn)狀態(tài),其垂直方向的最大位移也只有300mm,但通過(guò)三維塑性區(qū)分布可以看出,地表以下存在連續(xù)的拉伸破壞帶,在今后的運(yùn)營(yíng)期要采取防雨防水措施。
　　從槽倉(cāng)邊坡開(kāi)挖后的穩(wěn)定性與變形分析,可以得出擬建槽倉(cāng)開(kāi)挖后是不穩(wěn)定的,會(huì)產(chǎn)生滑移,尤其是在邊坡坡腳處及槽倉(cāng)直臂段區(qū)域,會(huì)產(chǎn)生較大的水平位移與應(yīng)力集中現(xiàn)象,屬于槽倉(cāng)邊坡開(kāi)挖最危險(xiǎn)區(qū)域,需進(jìn)行重點(diǎn)加固。三維塑性區(qū)顯示,在原始的溝谷進(jìn)

4、行回填的地方在計(jì)算過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生剪切和拉伸破壞,故在槽倉(cāng)運(yùn)行期間要防止其發(fā)生滑動(dòng)。
　　對(duì)槽倉(cāng)挖方邊坡宜采用邊開(kāi)挖邊支護(hù)的方式施工,槽倉(cāng)斜壁段以錨桿與土釘聯(lián)合支護(hù),槽倉(cāng)直壁段采用鋼內(nèi)撐和護(hù)坡樁(灌注樁)聯(lián)合支護(hù)方式;槽倉(cāng)暗道頂板處設(shè)置一定厚度的橫梁,可以有效抑制邊坡發(fā)生較大的水平位移。通過(guò)開(kāi)挖支護(hù)前后數(shù)值模擬的對(duì)比,證明設(shè)計(jì)中采用的支護(hù)加固方式可行。
　　通過(guò)對(duì)黃土改良后的擊實(shí)試驗(yàn)與直剪試驗(yàn)分析,并考慮到原材料的價(jià)格,建議

5、采用石灰改良黃土摻加碎石土與鋼塑土工筋帶相結(jié)合的方法進(jìn)行支護(hù),可以達(dá)到滿足工程要求,并較為經(jīng)濟(jì)的目的。
　　針對(duì)槽倉(cāng)填方邊坡,通過(guò)極限平衡分析與有限元分析表明:填方表層出現(xiàn)較多拉應(yīng)力區(qū)與塑性區(qū),可能會(huì)出現(xiàn)淺層滑動(dòng),需重點(diǎn)控制回填土的壓實(shí)度,并對(duì)表層原狀土進(jìn)行適度強(qiáng)夯固結(jié);回填土與原狀土連接段及回填土底層部分出現(xiàn)塑性區(qū),表明施工中在該區(qū)域需做好不同土質(zhì)的壓實(shí)銜接;坡腳與暗道左側(cè)護(hù)壁樁底部出現(xiàn)應(yīng)力集中,屬于填方加固的重點(diǎn)區(qū)域,需引起高