伊宁弱胶结地层露天矿边坡稳定性研究

摘要

伊宁矿区位于高山之间的坳陷盆地，特殊地形条件下区域降雨具有强度大、但持续时间短的气候特点．由于矿区地层岩石胶结程度低、结构松散、力学性质差，在高强度降雨过程中，弱胶结地层岩体受雨水浸润作用强度大幅度降低，露天矿边坡的稳定性急剧下降，极易发生失稳．针对伊宁矿区在短时强降雨条件下的弱胶结露天矿边坡稳定性问题，采用理论分析、FLAC 3D数值计算及GeoStudio降雨模拟方法，分析边坡倾角、坡高及降雨强度对弱胶结地层边坡稳定性的影响．结果表明：（1）边坡安全系数与坡高、倾角呈负相关，随着二者的增大安全系数总体呈现快速下降和缓慢下降两个阶段；（2）降雨作用下，弱胶结地层边坡变形分为非饱和入渗、径流形成、饱和渗透及稳定卸压四个阶段，且随着降雨时长的延伸，边坡安全系数大幅度下降；（3）针对伊宁矿区短时强降雨弱胶结露天矿边坡稳定性的变化规律，提出采用“防渗+锚固”相结合的边坡联合控制方法．

关键词

弱胶结地层 / 边坡稳定性 / 降雨入渗 / 数值模拟