[科普中国]-边坡动态控制技术

边坡动态控制技术是指一种应用在边坡上的控制技术。随着边坡监测工作的开展，发现边坡在到界的过程中，不同程度都在发生变形，有些边坡由变形而发展到破坏。因而研究边坡变形破坏规律，将为边坡变形的动态控制奠定基础。

简介20世纪80年代以来，随着边坡监测工作的开展，发现边坡在到界的过程中，不同程度都在发生变形，有些边坡由变形而发展到破坏。因而研究边坡变形破坏规律，将为边坡变形的动态控制奠定基础。露天煤矿边坡主要由沉积岩层组成，而且含有粘土质较多的软弱岩层和断层破碎带，这些软弱结构面遇水软化并呈塑性状态，具有明显的流变特性。软弱结构面与边坡面的组合关系，就构成了不同的边坡变形破坏类型，弱层的流变特性是边坡变形破坏的根本原因，地下水压的变化可促使或减缓变形破坏的发展。

露天矿边坡的服务年限是有限的，在边坡的服务年限内，对边坡变形发展趋势进行预测并采取措施控制边坡变形的发展，使其不影响露天矿的正常生产，以最少的投入获得最大的经济效果，这就是边坡动态控制的任务。

我国露天煤矿曾先后发生过多种类型的边坡变形破坏。如：顺层变形破坏，倾倒滑移变形，座落式变形破坏，沉陷滑移变形等1。

顺层变形破坏顺层变形破坏是露天煤矿常见的一种边坡变形破坏类型，一般发生在底板帮，我国一些主要露天矿如抚顺西露天矿、海州露天矿、平庄西露天矿、小龙潭露天矿均多次发生此种类型滑坡。

断层下盘的边坡岩体沿着力学强度低的有流变特性的层滑移变形。在滑移段岩体的推力下，断层破碎带发生挤压变形并产生侧向挤出，造成坡面隆起。在断层带挤压和压缩变形过程中，滑移段的推力逐渐通过断层破碎带传递至断层上盘的锁固段。随着锁固段的剪应力不断增大，其岩体发生渐进式剪切变形和破坏，一旦剪切面贯通，将会发生滑坡。

倾倒滑移变形倾倒滑移变形的边坡变形剧烈，变形量大，变形影响范围广，对坑内和地面的工业设施破坏严重，近年来抚顺西露天矿和小龙潭露天矿均发生此类边坡的变形破坏实例。边坡存在不对称的向斜构造，向斜轴倾向边坡内部，向斜一翼岩层倒转陡倾，另一翼岩层倾角平缓；岩层中夹有多层软弱夹层呈软硬相间的互层结构。当边坡角加陡到一定限度后，边坡将发生倾倒滑移变形。向斜一翼倒转陡倾岩层被软弱夹层分割成独立的岩柱，在岩体自重作用下发生倾倒，自上而下逐块传递倾倒力，在倒转岩层倾倒力的作用下，另一翼岩层发生沿弱层的顺层滑移，其结果导致倾倒岩层进一步发生倾倒变形2。

座落式变形破坏座落式变形破坏一般发生在近水平和缓倾的岩层中，其变形破坏周期较短，并有分条块向外扩展的趋势，对露天矿的安全生产危害较大。平庄西露天矿、新疆三道岭露天矿、内蒙古胜利煤田的红旗露天矿、安太堡露天矿均发生过此种类型的滑坡。边坡下部赋存有水平顺坡向或反坡向的缓倾斜软弱岩层（倾角3°-5°），其上为胶结程度较差的岩层或碎裂结构的硬岩层，当边坡角和边坡高度达到一定限度后，在岩层自重应力作用下，将发生沿弱层滑移的座落式滑坡。

沉陷滑移变形沉陷滑移变形的边坡处于井工开采的岩移范围内，且赋存有与坡面顺倾向的软弱夹层，当边坡角加陡到一定限度后，在井采岩移过程中，有可能发生沿弱层的沉陷滑移，使井采岩移范围扩大，甚至会导致滑坡。抚顺西露天矿E800滑坡，E800-E1300的沉陷滑移变形以及海州露天矿北帮F1断层区边坡的顺层滑移变形都属于这种类型3。

本词条内容贡献者为:

王强 - 副教授 - 西南大学