[發明專利]大型露天礦山邊坡最大設計安全系數取值方法

有效

• 申請號: 201810336820.6
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108776714B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 杜時貴;雍睿
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F30/13
• 分類號: G06F30/13;G06F30/20;G06Q10/06;G06Q50/08
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 趙芳

一種大型露天礦山邊坡最大設計安全系數取值方法，根據邊坡工程地質調查結果，比較邊坡穩定狀態和基于邊坡穩定性分級分析和巖體結構面精細取值確定的邊坡穩定系數的差異性，進而確定邊坡穩定系數系統誤差δ_s；計算邊坡穩定性評價的靜態誤差δ₁：大型露天礦山服務期限、重要性程度不同，按評價期計算邊坡穩定系數時，將隨著礦山服務期限與礦山類別及工程等級的不同而不同，產生設計誤差δ_2s：計算得到礦山邊坡最大設計安全系數。本發明在分析穩定系數精度與穩定系數誤差的基礎上，立足于邊坡長期設計安全系數基礎上，考慮礦山類別及工程等級(重要性)，顯著提高了大型露天礦山邊坡設計安全系數取值的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種大型露天礦山邊坡最大設計安全系數取值方法，特別的是本發明在分析穩定系數精度與穩定系數誤差的基礎上，立足于邊坡長期設計安全系數基礎上，考慮礦山類別及工程等級(重要性)，為大型露天礦山邊坡最大設計安全系數取值問題提供了一種確定性解決方案，顯著提高了大型露天礦山邊坡設計安全系數取值的可靠性，本發明屬于工程技術領域。

背景技術

邊坡穩定性分析是確定邊坡是否處于穩定狀態，是否需要對其進行加固與治理，防止其發生破壞的重要決策依據。邊坡穩定系數分析法是評價邊坡穩定性的基本方法。邊坡穩定性評價一般有兩個方面：一是搞清最不利工況下邊(滑)坡穩定系數值，按此來判斷邊坡的穩定性如何；二是將邊坡穩定系數與工程設計要求的穩定安全系數進行比較，以此來判斷邊坡的穩定性是否滿足設計要求。

從工程設計安全系數的角度來看，各行各業雖然都十分重視設計安全系數及其選取，但由于人們對設計安全系數缺乏明確的認識，導致設計安全系數的選用十分混亂。由于工程重要性不同、規范制定者的經驗與看法不同、采用的計算方法不同，當前國內各行業以及不同地區所采用的設計安全系數存在較大差異。建筑工程中邊坡安全系數取值：一級邊坡1.30～1.35，二級邊坡1.25～1.30，三級邊坡1.20～1.25；公路路塹邊坡中安全系數取值：一級邊坡1.30，二級邊坡1.20，三級邊坡1.10，鐵路邊坡中安全系數取值：一級邊坡1.25，二級邊坡1.15，三級邊坡1.05；水利工程中邊坡的安全系數取值為1.50；大型水利和土木工程，采用1.50的設計安全系數，對露采邊坡采取1.20～1.30；非煤礦山總體邊坡安全系數取值，如表1所示。雖然，這種安全系數取值已寫入規范，它們是在總結經驗的基礎上提出的，對解決實際工程問題發揮了一定的作用，但是，具體工程在進行取值時，人為因素影響很大，而且針對不同工程地質條件、對工程地質條件認識程度的不同，沒有很好的區分度，很難讓決策者感到“胸有成竹”。在邊坡穩定性評價結果的精確性難以準確估計的情況下，常常通過人為地提高設計安全系數、增加工程投入來保證安全度和可靠度，在這種理念指導的邊坡工程設計所造成的浪費是驚人的。從露天礦山開采的經濟性出發，不恰當的提高設計安全系數，顯然會增加礦產開發的經費，減少礦產企業的利潤，給國家帶來較大的資源損失，這與我國優化資源配置、提高資源綜合利用水平的目的背道而馳，而一味追求經濟性而降低設計安全系數，可能導致邊坡失穩破壞，造成更大的經濟損失和人員傷亡，結果適得其反。

發明內容

為了克服大型露天礦山邊坡設計安全系數取值的不足，本發明體用一種大型露天礦山邊坡最大設計安全系數取值方法，在分析穩定系數精度與穩定系數誤差的基礎上，立足于邊坡長期設計安全系數基礎上，考慮礦山類別及工程等級(重要性)，為大型露天礦山邊坡最大設計安全系數取值問題提供了一種確定性解決方案，顯著提高了大型露天礦山邊坡設計安全系數取值的可靠性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種大型露天礦山邊坡最大設計安全系數取值方法，包括以下步驟：

(1)選定所需分析的露天礦山邊坡作為研究對象，開展該邊坡的工程地質現場調查，測量并記錄邊坡重要幾何參數，查明邊坡范圍內結構面發育情況；