简析加固基于FLAC3D白云鄂博铁矿东矿边坡稳定性结论

论文导读：部到顶部位移放大系数逐渐增大；锚杆加固作用后，下方无软岩情况下的水平位移较加固前显著减小，减小幅度最大达到10.37%，当边坡体下方有软岩有着时，水平方向的位移减小幅度达18.7%。下方无软岩时，预应力锚杆的竖向锚杆和侧向锚杆的轴力均240.2KN，四周围岩砂浆的应力竖向较侧向稍大；软岩时锚杆的轴力和四周围岩砂浆的应力较下方
摘要：露天矿边坡是否稳定直接影响到矿山的正常生产，人员和设备的安全及矿山的经济效益，所以它是一个值得探讨并且有必要探讨的不足。影响边坡稳定性的因素很多，本论文主要考虑爆破震动和锚杆支护对边坡稳定性的影响。文中以白云鄂博露天铁矿东矿东北帮C区岩质高边坡为工程背景，在有限差分法原理的基础上，运用FLAC3D软件建立边坡的三维数值模拟浅析模型。运用此模型，首先进行下方无软岩情况下和软岩情况下的初始应力场计算，浅析了边坡的最大不平衡力收敛情况和应力场分布规律；其次对两种情况分别模拟输入爆破地震载荷进行动力浅析，浅析了监测点的位移时程曲线和应力变化规律，得出爆破震动对边坡稳定性的影响结果；最后模拟计算了相同锚杆加固案例时两种情况下边坡的动力浅析，浅析了加固后两种情况下锚杆的内力变化情况，边坡的位移和应力变化值，得出了锚杆对两种不同情况的影响结果。通过数值模拟计算得出：软岩的有着对初始应力场的分布规律影响不显著；但是在爆破载荷的作用下，有软岩有着时应力的分布规律发生了变化，并且与下方无软岩状态相比，爆破地震载荷作用下，前一种情况下的位移、应力的值变化幅度较大，竖向应力变化幅度为26.1%，水平应力最大达到43.3%，而下方无软岩情况下竖向应力几乎不变；同一高程的边坡面上，越是靠近边坡外缘的地方，位移放大系数越大，沿着高程，以底部到顶部位移放大系数逐渐增大；锚杆加固作用后，下方无软岩情况下的水平位移较加固前显著减小，减小幅度最大达到10.37%，当边坡体下方有软岩有着时，水平方向的位移减小幅度达18.7%。下方无软岩时，预应力锚杆的竖向锚杆和侧向锚杆的轴力均240.2KN，四周围岩砂浆的应力竖向较侧向稍大；软岩时锚杆的轴力和四周围岩砂浆的应力较下方无软岩时显著增大，而且竖向锚杆的轴力（287.3KN）大于侧向锚杆的轴力（253.2KN），四周围岩砂浆的应力则是侧向的2倍。本论文的计算结果对边坡稳定性的防护和治理具有一定的参考价值。关键词：边坡稳定性论文软岩论文动力浅析论文锚杆加固论文
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Abstract6-10
1 绪论10-15

1.1 引言10

1.2 探讨的工程背景与作用10-12

1.3 国内外边坡稳定性探讨近况12-13

1.4 本论文主要探讨的内容及主要工作13-15

2 边坡地质资料浅析和探讨策略的选择15-23

2.1 东矿 C 区边坡工程地质背景15-19

2.

1.1 工程地质分区及边坡分区15-16

2.

1.2 C 区地形地貌介绍16-17

2.

1.3 采场工程地质特点17-18

2.

1.4 边坡岩体结构特点18-19

2.2 边坡稳定性浅析现有论述及策略19-21

2.1 边坡稳定性浅析的论述和策略19

2.2 Lagrangian 法19-21

2.3 小结21-23

3 边坡稳定性的 FLAC3 D 数值模型的建立23-39

3.1 FLAC3D 软件介绍23-25

3.

1.1 FLAC3D 介绍23

3.

1.2 FLAC 3D 的运用领域23

3.

1.3 FLAC 3D 的特点23-24

3.

1.4 FLAC 3D 模拟边坡稳定性不足的步骤24-25

3.2 东矿 C 区三维地质模型的建立25-27

3.3 白云鄂博铁矿东矿 C 区的岩体的力学参数选择27-30

3.1 岩体的内聚力27

3.2 岩体的内摩擦角27-28

3.3 岩体的抗拉压强度28

3.4 弹性模量 E 和泊松比μ28-29

3.5 岩石参数与岩体参数的计算成果29-30

3.4 数值模拟计算模型的初始应力平衡状态30-37

3.4.1 下方无软岩情况下初始应力状态计算结果31-34

3.4.2 软岩情况下初始应力状态计算结果34-37

3.5 小结37-39

4 爆破地震对边坡稳定性的影响浅析39-57

4.1 爆破论述介绍39

4.2 边坡动力浅析数值模型的建立39-41

4.

2.1 动载荷的输入39-40

4.

2.2 设置动力计算的边界条件40-41

4.3 数值模拟计算结果浅析41-55
4.

3.1 下方无软岩情况下加入地震爆破荷载的计算结果浅析41-47

4.

3.2 软岩情况下加入地震爆破荷载的计算结果浅析47-55

4.4 小结55-57
5 锚杆对边坡稳定性的影响浅析57-70

5.1 我国预应力锚固技术进展近况57

5.2 预应力锚杆工作机理57-58

5.3 预应力锚杆对边坡稳定性的影响的数值浅析58-68

5.

3.1 锚杆的数值模型58-60

5.

3.2 下方无软岩时边坡在锚杆作用下的动力反应浅析60-61

5.

3.3 软岩有着时边坡在锚杆作用下的动力反应浅析61-68

5.4 小结68-70
结论70-71
参考文献71-75
在学探讨成果75-76
致谢76