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1、高陡边坡变形治理措施及其项目造价探析-->1绪论1.1选题背景高陆边坡是一项十分复杂的系统工程,出现在不同的工程地质环境中,其整改治理比较困难。随着露天矿开采的延深与坡角的不断增加,形成了许多高陆边坡,露天深部开采又诱发这些高陆边坡产生剧烈变形,其稳定与否直接影响着矿山的安全生产和矿区周边建筑物的安全稳定。1.2选题目的及意义本选题通过研宄复杂地质条件下的高陆边坡变形控制技术和不同治理方案间的效益对比,为其确定最合理的治理方案,实现矿山企业的可持续发展。目前,随着煤炭需求量的增加,露天矿不断加大其深部的幵采,诱发了高陆边坡产生剧烈变形和失稳,引起的各种地表及地面
2、建筑物变形越来越严重,严重影响了矿区居民的生活和当地工业厂房的正常生产使用。例如阜新的海州露天矿,由于在高陆边坡下区采动引起剧烈变形失稳,造成大量房屋破坏,险些发生人员被埋事件;新疆由于地震引发的高边坡失稳造成的泥石流灾害事故夺走了28人的生命。本课题的研究,不仅可以很好的解决露天矿由于深部开采而形成的剧烈变形高陡边坡的稳定控制的实际工程问题,而且促进了高陆边坡理论的发展,有着巨大的社会效益和经济效益。针对以上存在的问题,能否将排土场整体再利用,将这个放错位置的资源发挥它的功用,是一个急需解决的问题。本题研宄将排土场整体做为边坡压脚的应用理论和施工方案,将完善高
3、陆边坡的治理方法,也将给矿山企业带来直接的经济效益和社会效益。因此,本课题的研究不仅具有巨大的工程实用价值,更具有重要的科研理论价值。1.3主要研究内容及方法本课题在现场观测资料和文献资料分析整理的基础上,应用边坡稳定性系统评价理论和有限元数值模拟软件(MIDASGTS数值模拟软件)对边坡进行相关稳定性计算和安全评价,然后针对布沼坝西北帮露天高陆边坡的实际工程给出了高陆边坡变形治理方案的设计和工程造价的对比。主要研究内容:1)布沼坝西北帮和西帮到界高陆边坡稳定性现状评价;2)边坡体的三维变形效应的数值模拟研究;3)高陡边坡提前内排压脚的治理措施；4)内排排土场优
4、化及配套工程的设计和复垦工程设计;5)不同治理方案的造价对比分析。1.4国内外边坡稳定性分析的研究现状人们关于边坡稳定性研究的经验已有一个世纪的历史,英国学者Laier(1833)最早提到边坡稳定问题,在他的书《地质学原理》中,首次提到了滑坡,他认为是地下水影响的结果。之后几乎所有参与地质问题的工程都对边坡稳定性进行了研究,已经取得了很多经验和成就。目前,边坡稳定分析方法大体可以分为两大类:确定性分析方法和非确定性分析方法。1.4.1确定性分析方法1)定性分析评价方法定性分析评价方法是以实际的工程地质调查为依据,综合影响边坡稳定性的各个因素,应用力学分析原理和地
5、质演变的规律对边坡的稳定性及其发展趋势给出说明和解释[
6、]。此法的优点是整和影响边坡稳定的各个因素加以分析能够快速的给出边坡的稳定情况和其发展趋势。但是此方法只能够给出边坡是否稳定的定性的评价,不能给出边坡具体的稳定安全系数。定性分析评价方法又分为以下几类:(1)图解法图解法主要包括赤平极射投影法和偌谟图法。赤平极射投影法最早在天文学领域应用,到了20世纪80年代初被应用到了工程地质学里,该方法是通过制作赤平极射投影图,将边坡破坏边界和各个结构面的空问关系展现出来,确定边坡整体形态和存在的危险滑动面的方向,对边坡稳定性给出分析,此法适用于岩质边坡的整体稳定性的分
7、析和评价[2]。偌谟图法是将关系曲线图与偌谟图组合应用,展现边坡的各个参数间的定量关系,此法能够简单的求出边坡的稳定安全系数,再给出相关参数,也能够求出稳定坡角和极限坡高。此法适用于土质边坡以及全风化的破坏面为弧形的边坡的稳定性分析和评价[3]。(2)工程类比法工程类比法是总结以往边坡的情况、影响因子和治理办法,将其应用到相似边坡的分析和治理上,尤其是近年来边坡数据库和专家系统的建立,更是促进了工程类比法应用的可行性和高效性。此法适用于条件不太复杂的中小型工程,对条件复杂的大型工程的应用还有缺陷,需要参考其他方法一同使用。(3)自然历史分析法自然历史分析法是将所
8、分析的边坡的地质条件和变形迹象汇总分析,得出该边坡的地质演变过程,同时推测出将来的发展趋势,借以达到评价边坡的稳定性,此法得出的额结论只是初步评价,适用于天然斜坡的稳定性分析和评价。2布招现露天煤矿高陡边坡工程地质概况2.1概述小龙潭露天矿位于云南省红河哈尼族彝族自治州的开远市境内,距开远市区大约16krn,地理坐标为东经103°11'52〃,北纬23°48'45〃,如图2-1所示。该矿是云南省已探明储量最大的露天褐煤矿,矿区南北共长约7km,东西宽2?3km,地貌为北窄南宽的椭圆形盆地状,面积约为17km2,己探明地质储量约为1099.59Mt。该矿区煤层构造
9、简单,煤质优良,开采条件
