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专利名称：一种边坡岩体稳定性评价方法
一种边坡岩体稳定性评价方法本方法不仅适用地下与露天复合开采条件下的边坡稳定性的评价，同样也适用于地下开采对丘陵山区斜坡体、铁路路基稳定性的评价；这样可以在开采前进行必要的验算， 以避免或减少由此造成的经济损失。
背景技术：
在地下与露天复合采动影响下，由于两种采动影响域中的一部分相互包含，致使它们之间应力场变化过程与动态平衡过程之间相互扰动、相互叠加，边坡岩体在空间不同位置上的原岩应力发生了根本性变化，而边坡岩体应力场的变化正是这两种采动影响因素综合叠加的结果，如果忽略某一影响因素，最终结果将与实际情况存在一定差异；从而影响到理论评价的真实性。因而，对此类采矿条件下的安全性评价等问题需要对有关计算方法进行必要的完善，从而为合理地确定边坡稳定状况提供科学依据。

发明内容
如

图1所示，在地下与露天复合采动影响下，边坡岩体除受露天开挖所产生的应力变化及各种环境工程条件的改变所产生的影响之外；由于边坡岩体位于地下采动影响域之内，因此边坡岩体内的力学性态还要受到地下采动效应的影响。一般情况下，地下开采对影响域内的上覆岩体产生三方面的作用，即上覆岩层层位的变化、整体强度的降低和影响域内应力场的变化。其中后者是由于地下开挖改变了原岩的应力分布状态。在其影响域内， 不同空间位置上的应力值大小和性态都是不同的，因此地下开挖对上覆岩体的破坏具有分区性，而这种应力变化分区性将随后续开挖而产生不同的变化过程。该变化过程将直接影响边坡岩体的稳定状态，也就是这种应力的赋存状况制约或改变边坡体的稳定性态。因此， 在边坡岩体的稳定性分析中，应将这一主要影响因素考虑进去。在图1中取一条块体abcd， 并在其中任取一单元体(图幻；由于在地下采动影响域内，单元体两侧产生不均衡的水平移动及单元体上下产生不均衡的沉降，使得单元体内产生水平应变和竖直应变(图幻；其中地下采动所引起的水平应力为ε = -(σ-μσ;)(1)σ = Es = E-b d2jV(f)(2)式中，b为水平移动系数，E为岩体弹性模量，W(P)为单元体左侧的下沉值，另一侧下沉值为W(P+A ρ)。单元体上下面沉降不一致而产生的竖直应力为sJ=- ((jJ - Μσ)(3 )(4) 1 dz式中，E为岩体弹性模量，W(z)、W(Z-Az)为单元体上下面的下沉值。
-般在地下开采影响下，距地面不同深度上任意点的下沉值为
权利要求
1. 一种边坡岩体稳定性评价方法，不仅适用于地下与露天复合采动影响下边坡岩体稳定性评价，同样也适用于地下开采对丘陵山区斜坡体、铁路路基稳定性的评价，其主要包括以下步骤取一条块体abcd，并在其中任取一单元体；由于在地下采动影响域内，单元体两侧产生不均衡的水平移动及单元体上下产生不均衡的沉降，使得单元体内产生水平应变和竖直应变；其中地下采动所引起的水平应力为
2.如权利要求1所述的方法，其主要特征在于对公式10、19、20的推导。
全文摘要
对于地下与露天复合开采方式而言，依据采区的空间对应关系，两种采动影响域中的一部分相互重叠，导致采动效应相互作用和相互叠加，从而组成一个复合动态系统，因此边坡岩体变形机理更加复杂。地下开采对影响域内的上覆岩体产生三方面的作用，即上覆岩层层位的变化、整体强度的降低和影响域内应力场的变化。其中后者是由于地下开挖改变了原岩的应力分布状态。在其影响域内，不同空间位置上的应力值大小和性态都是不同的，因此地下开挖对上覆岩体的破坏具有分区性，而这种应力变化分区性将随后续开挖而产生不同的变化过程。该变化过程将直接影响边坡岩体的稳定状态，也就是这种应力的赋存状况制约或改变边坡体的稳定性态。因此，在边坡岩体的稳定性分析中，应将这一主要影响因素考虑进去。然而，过去在处理此类问题时近似地应用单一露天采动影响下的分析方法，结果与实际情况存在一定差异；本发明在理论分析的基础上，推导出一种边坡岩体稳定性评价方法，为此类矿山后续采矿设计及安全生产提供科学依据。
文档编号G01V9/00GK102279421SQ20111012059
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者冯少杰, 孙世国, 宋志飞, 陈静 申请人:北方工业大学