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[科普中国]-边坡工程地质

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边坡工程地质(engineering geology of side slope)是指露天采矿场边坡的地质条件分析、边坡工程建设、维护和防治的地质丁作的总称。边坡工程地质工作的任务是,查明边坡的地质条件,分析和评价边坡的稳定性,预报边坡变形破坏的地质信息,并提出防治措施和方法等,以保证采场安全生产。

简介边坡工程地质(engineering geology of side slope)是指露天采矿场边坡的地质条件分析、边坡工程建设、维护和防治的地质丁作的总称。边坡工程地质工作的任务是,查明边坡的地质条件,分析和评价边坡的稳定性,预报边坡变形破坏的地质信息,并提出防治措施和方法等,以保证采场安全生产1。

边坡工程地质调查边坡工程地质条件是边坡稳定性的基础和影响边坡变形破坏的重要因素。边坡工程地质调查的内容是,在查明了区域、矿区工程地质特征的基础上,调查边坡的地层、边坡岩石土壤的性质、边坡的地质构造和岩土体结构,测定岩石土壤的体重、湿度、孔隙度和物理力学性质,调查水文地质特征,调查边坡附近的地形、地貌特征,查明已开挖的边坡的结构要素,如边坡的倾向和倾角、边坡高度,安全平盘宽度、清扫平盘宽度、阶段坡面倾向和倾角、阶段高度,以及已竣工边坡工程的完整,稳定状态2。

边坡稳定性分析和评价边坡岩体稳定性主要取决于结钩面的力学性质及其空间组合,结构体的力学性质及其立体几何形状和大小,结构面、结构体和边坡结构等的空间组合形式。边坡稳定性分析,就是通过现场调查和室内进行的结构分析。评定边坡岩体的稳定性,其步骤是:

(1)首先进行结构面野外调查、分别在结构面的走向和垂直走向两个方向上力学性质、规模、分布规律、组数、面距、组合形式和切割关系,并实测边坡横剖面图和纵剖面图。

(2)用赤乎极射役影方法,图解分析边坡范围内有代表性的结构面、结构体的组合特征。以及它们与边坡面的组合关系,判断边坡岩体稳定性的结构类型。边坡岩体稳定性的结构类型及其判据为稳定结构、基本稳定结构和不稳定结构。

稳定结构是边坡岩体中结构面或结构面组合交线的倾向与边坡面的倾向相反,可能滑动面倾向边坡内部,边坡岩体不易向基本稳定结构系边坡岩体中的结构面或结构面组合交线的倾向与边坡面的倾向一致,但前者倾角大于边坡角。不稳定结构指边坡岩休中的结构面或结构面组合交线的倾向与边坡面的倾向一致。但前者倾角小于边坡角。不稳定体极易沿结构面或结构面组合交线向采坑中心滑动3。

边坡整冶工作中的工程地质调查为了维护边坡工程的完整和稳定,整治遭受破坏或变形的边坡。改善矿山安全条件。恢复正常生产,而开展工程地质调查工作。其内容包括:

(1)边坡岩石移动的预板观测。

(2)查明边坡变形破坏的特征、类型和波及范围。变形破坏特征指边坡表而的宏观特征,如变形破坏区内及其周边裂隙分布。裂隙的产状、性质、延展规模和宽度,周围岩土位移或破坏的性状(是整体移动,还是解体破坏),破坏类型有崩塌、座落、滑坡、倾倒等。

(3)查明引起边坡变形破坏的主要因素。一般情况,引起边坡变形破坏的因素有地质因素、自然因素和开采因素。

地质因素如边坡由软硬相间的岩石组成,有顺坡倾斜的低倾角断层、断面,存在与边坡反倾的高角度迭瓦式断层群,有大的破碎带在坡面通过,地下水位波动等,自然因素如暴雨、解冻、地震和风化作用等,开采因素如边坡参数设计不当,或未按设计要求施工,剥离和采矿爆破震动等1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学