[發(fā)明專利]大型露天礦山邊坡穩(wěn)定性分類方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810337047.5
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108875773B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 杜時貴;雍睿
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 浙江千克知識產(chǎn)權代理有限公司 33246
• 代理人: 趙芳

一種大型露天礦山邊坡穩(wěn)定性分類方法，通過計算模型、潛在滑移面抗剪強度參數(shù)計算邊坡的穩(wěn)定系數(shù)；計算隨機誤差δ_r：確定邊坡穩(wěn)定系數(shù)系統(tǒng)誤差δ_s；如果計算得到的露天礦山邊坡穩(wěn)定系數(shù)k_i小于1+|δ_s|，即認為邊坡處于不穩(wěn)定狀態(tài)；如果露天礦山邊坡穩(wěn)定系數(shù)k_i大于等于1+|δ_s|，但小于1+|δ_s|+|δ_r|時，即認為邊坡處于欠穩(wěn)定狀態(tài)；如果露天礦山邊坡穩(wěn)定系數(shù)k_i大于等于1+|δ_s|+|δ_r|，但小于1+2|δ_s|+2|δ_r|時，即認為邊坡處于基本穩(wěn)定狀態(tài)；如果露天礦山邊坡穩(wěn)定系數(shù)k_i大于等于1+2|δ_s|+2|δ_r|時，即認為邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。本發(fā)明有效定量確定大型露天礦山邊坡所處于的穩(wěn)定狀態(tài)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種大型露天礦山邊坡穩(wěn)定性分類方法，特別的是本發(fā)明在分析穩(wěn)定系數(shù)精度與穩(wěn)定系數(shù)誤差的基礎上，確定了露天礦山邊坡穩(wěn)定狀態(tài)與穩(wěn)定系數(shù)誤差的相關關系，為邊坡穩(wěn)定性分類問題提供了一種定量化解決方案，本發(fā)明屬于工程技術領域。

背景技術

邊坡穩(wěn)定性分析是確定邊坡是否處于穩(wěn)定狀態(tài)，是否需要對其進行加固與治理，防止其發(fā)生破壞的重要決策依據(jù)。邊坡穩(wěn)定系數(shù)分析法是評價邊坡穩(wěn)定性的基本方法。邊坡穩(wěn)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(wěn)定系數(shù)值，按此來判斷邊坡的穩(wěn)定性如何；二是將邊坡穩(wěn)定系數(shù)與工程設計要求的穩(wěn)定安全系數(shù)進行比較，以此來判斷邊坡的穩(wěn)定性是否滿足設計要求。

從工程設計安全系數(shù)的角度來看，各行各業(yè)雖然都十分重視設計安全系數(shù)及其選取，但由于人們對設計安全系數(shù)缺乏明確的認識，導致設計安全系數(shù)的選用十分混亂。由于工程重要性不同、規(guī)范制定者的經(jīng)驗與看法不同、采用的計算方法不同，當前國內(nèi)各行業(yè)以及不同地區(qū)所采用的設計安全系數(shù)存在較大差異。建筑工程中邊坡安全系數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)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(shù)，對露采邊坡采取1.20～1.30；非煤礦山總體邊坡安全系數(shù)取值，如表1所示。雖然，這種安全系數(shù)取值已寫入規(guī)范，它們是在總結(jié)經(jīng)驗的基礎上提出的，對解決實際工程問題發(fā)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(zhì)條件、對工程地質(zhì)條件認識程度的不同，沒有很好的區(qū)分度，很難讓決策者感到“胸有成竹”。在邊坡穩(wěn)定性評價結(jié)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(shù)、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(jīng)濟性出發(fā)，不恰當?shù)奶岣咴O計安全系數(shù)，顯然會增加礦產(chǎn)開發(fā)的經(jīng)費，減少礦產(chǎn)企業(yè)的利潤，給國家?guī)磔^大的資源損失，這與我國優(yōu)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(jīng)濟性而降低設計安全系數(shù)，可能導致邊坡失穩(wěn)破壞，造成更大的經(jīng)濟損失和人員傷亡，結(jié)果適得其反。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)方法判斷大型露天礦山邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)的局限性，本發(fā)明基于邊坡穩(wěn)定系數(shù)誤差，提出了一種大型露天礦山邊坡穩(wěn)定性分類方法，在分析穩(wěn)定系數(shù)精度與穩(wěn)定系數(shù)誤差的基礎上，確定了露天礦山邊坡穩(wěn)定狀態(tài)與穩(wěn)定系數(shù)誤差的相關關系，為邊坡穩(wěn)定性分類問題提供了一種定量化解決方案。

本發(fā)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穩(wěn)定性分類方法，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，開展現(xiàn)場工程地質(zhì)調(diào)查與資料的收集工作；