宝日希勒露天煤矿软岩边坡稳定性研究.pdf

致 谢 本文是在导师曹兰柱教授的悉心指导下完成的。在论文进展的各个阶段，导师始终给 予了极大的关注，和导师的每一次的交流都使我备受鼓舞，也正是在导师的严格要求下论 文才得以顺利的完成。导师严谨的治学态度、渊博的知识、在科学上勇于探索的创新精神、 朴素的生活作风以及高尚的人格魅力都使我受益匪浅， 必将影响我今后的人生。 从师三载， 导师的教诲之恩，帮助之德，难以言表。谁言寸草心，报得三春晖。在本文完成之际，谨 向恩师表示衷心的感谢。真诚的祝愿导师身体安康、桃李缤纷。 衷心感谢辽宁工程技术大学露天开采研究所的诸多老师和师兄弟们，感谢他们在我的 研究生学习和研究期间给予我的帮助，特别感谢曹兰柱、白润才等几位导师，他们对我的 关怀理解和指导帮助，使我度过了愉快而充实的三年。 论文的撰写过程中得到了宝日希勒露天矿有关部门的大力支持，在此向宝日希勒露天 矿领导和全体员工表示感谢。 最后，我还要感谢我的家人，在我三年艰苦的学习期间，家人一直对我学习和生活等 方面给予无微不至的关心和支持，没有他们我的论文不会顺利的完成，我的成长凝聚着他 们的心血。 谨向所有辛勤培养我成长的老师和关心帮助我的亲人、朋友致以深深的谢意，并以此 文献给支持、关心、爱护、帮助我的老师、朋友和亲人们 - I - 摘 要 随着露天煤矿建设与开采的发展，边坡稳定性问题愈趋突出，尤以软岩边坡变形失稳 最为常见。虽然软岩边坡稳定性研究已有一段历史，但仍处于滞后状态，未能满足现代矿 山生产对边坡稳定性的要求。我国近年来在内蒙古地区开发的几个大型露天煤矿，均属软 岩边坡，其稳定性已成为影响露天矿山安全生产和提高经济效益的主要因素之一。 论文以宝日希勒露天煤矿为依托，根据水文地质、工程地质的勘探结果，分析了地层 结构及岩性、地下水等因素对边坡稳定性的影响，分析了宝日希勒露天煤矿南帮软岩边坡 的潜在破坏模式；系统分析了软岩的物理力学特性，建立了软岩的本构模型；应用刚体极 限平衡法确定了露天矿南帮合理的最终帮坡角，采用 FLAC3 D 对软岩边坡的稳定性进行了 数值模拟，阐明了边坡岩体应力场的演变规律，揭示了软岩边坡的滑坡机理，确定了滑坡 模式为拉裂剪切滑移式。依据计算模拟结果，提出相应的大型预应力锚索加固边坡的 防治措施。 关键词露天矿；软岩边坡；数值模拟；刚体极限；预应力锚索 - II - Abstract W i t h t he devel opm ent i n const ruct i on and m ini ng of open pi t coal m i ne, the probl em of sl ope st abil i ty i s st anding out . The St abil i ty of Soft -Rock Sl ope had a l ong history, but st i ll lagged behind, and i t fai led t o sati sfy t he requi rem ent s on t he slope stabi li t y of t he m odern m ine product i on. Especi al l y in the soft rock sl ope s de ati on i nst abi l it y. In recent years our count ry open up several big-size open pit m ines i n i nner M ongol ia, w hi ch are al l soft rock sl ope. The st abil i zat ion of them have becam e one of t he m ajor fact or w hi ch infl uence t he saf et y operat ion and econom i c effi ci ency i n open pit m ines. A ccordi ng to t he Baori xi le open pi t m ine s hydrogeologi cal invest igat i on and engi neeri ng geol ogi cal prospecti ng, The research anal ysi sed t he i nfluencing fact ors of slope stabi li t y such as st rat al configurat ion, li t hology and ground w at er. A nd anal ysi sed the potent ial break m odel of Baori xi le open pit m ine s south slope. A nd analysised t he m echani cal properti es of soft rock com prehensivel y , t hen est abl ished t he consti t uti ve m odel . The ul ti m ate slope angl e for O pen pi t mi nes was def i ned wi t h l i mi t equi l i br i um met hod f or r i gi d bl ock, appl i ed t he FLAC3 D t o si m ul ate in slope st abil it y, expounded t he developm ent regul ari t y of side sl ope s st ress fi el d, announced t he m echani sm of side sl ope s coast and final ly confirm ed t he l andsl ide m odel w as fract uring-shear-shi ft t ype. A ccording t o t he resul t of num eri cal si m ulat ion, t he research proposed the prophyl act i co-t herapeut ic m easures st rengtheni ng sl ope w i t h bi g-si ze prest ressed cabl es. K ey W ordsSurface m i ne; Soft -rock sl ope; N um erical sim ul at i on; Ri gi d li m it equil i brium ; Pr est r es sed anchor cabl e - III - 目 录 摘 要 . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..I Abstract . . . . .. .. .. . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. . . . .. .. .. .. . . . . .. .. II 1 绪 论 . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 1 1. 1 论文提出的科学依据及意义.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1. 2 国内外研究现状与发展趋势.. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. 1 1. 2. 1 国内研究历史及现状. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 1 1. 2. 2 国外研究历史及现状. .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. . 2 1. 3 本文研究的内容与方法 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 2 1. 3. 1 本文研究的主要内容. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 2 1. 3. 2 本文的研究方法 . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. . 3 1. 4 论文的技术路线 . .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 4 2 矿区概况及工程地质条件. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 5 2. 1 位置与交通 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2. 2 地形地貌及气候条件 . . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. 5 2. 3 煤岩赋存条件 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 5 2. 3. 1 地层.. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. . 5 2. 3. 2 煤层.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 6 2. 4 边坡岩体工程地质特征 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 6 2. 4. 1 地层工程地质特征 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 6 2. 4. 2 煤层顶底板工程地质特征 . .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 7 2. 5 矿区水文地质特征.. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 9 2. 5. 1 第四系孔隙潜水含水层 . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 9 2. 5. 2 裂隙孔隙承压含水层 . . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. . 10 2. 6 小结 . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 3 软岩边坡稳定性影响因素及破坏模式 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 11 3. 1 影响软岩边坡稳定性的因素.. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..11 - IV - 3. 2 软岩边坡岩体的工程地质特征 .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..12 3. 2. 1 软岩的定义及分类 .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 12 3. 2. 2 软岩的物理力学特征. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 15 3. 2. 3 软岩的工程力学特征. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 17 3. 2. 4 软岩的本构模型 . .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 20 3. 3 软岩边坡变形破坏模式 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..22 3. 3. 1 软岩边坡变形破坏规律 . .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. . 22 3. 3. 2 软岩边坡变形的力学机制 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3. 3. 3 软岩边坡变形破坏机制及演化过程 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 25 3. 4 宝日希勒南帮软岩边坡影响因素及变形特点. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..27 3. 5 小结 . . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 28 4 宝矿南帮软岩边坡刚体极限平衡分析 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 29 4. 1 刚体极限平衡法基本原则 . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..29 4. 2 安全储备系数及物理力学指标的确定.. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 30 4. 3 南 27 剖面稳定性分析 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..30 4. 4 小结 . . .. .. .. . . .. .. .. .. .. .. .. . .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. ..33 5 宝矿南帮软岩边坡 FLAC3 D 模拟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5. 1 FLAC3D 简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5. 2 FLAC3D 理论基础 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5. 2. 1 FLAC3D 弹性及塑性模型简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 5. 2. 2 强度折减法的计算原理 . .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 35 5. 2. 3 强度折减法中边坡失稳的判据.. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 36 5. 3 数值模型的创建及模拟计算.. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 36 5. 3. 1 本构模型的选取 . .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 36 5. 3. 2 数值模型的建立 . .. . . . . . .. .. .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. . 36 5. 3. 3 计算参数的确定 . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 5. 4 数值模拟结果分析.. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..38 5. 4. 1 应力分析 .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 39 - V - 5. 4. 2 位移分析 .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 42 5. 4. 3 应力监测分析 . .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 43 5. 5 小结 . . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..47 6 软岩边坡稳定性分析成果与控制措施 . .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 48 6. 1 刚体极限分析与数值模拟结果比较 .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..48 6. 2 边坡稳定性控制方法 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..49 6. 3 预应力锚索加固措施分析 . .. .. . . .. .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . .. .. . .. . . .. .. .. .. . . . . .. ..50 6. 3. 1 预应力锚索加固方案的确定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 6. 3. 2 预应力锚索加固原理及设计方法 .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 50 6. 3. 3 边坡预应力锚索加固刚体极限平衡分析.. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 54 6. 4 小结 . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 55 7 结论与展望 . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 56 7. 1 结论 . . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..56 7. 2 展望 . . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . . .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. .. .. . .. .. .. . . . . .. .. .. .. . . . . .. . . . . . .. .. .. .. . . . . .. .. 56 参 考 文 献.. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 57 学位论文数据集. . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 - 1 - 1 绪 论 1.1 论文提出的科学依据及意义 露天矿山边坡稳定性是露天矿工程设计中的重要组成部分，是现代矿山经济、安全研 究的热点和重点。随着露天矿山工程的发展，开采规模不断扩大和深入，露天矿边坡失稳 问题日趋严重，尤以软岩边坡最为突出。虽然岩石边坡的稳定性研究已有一段历史，但是 在软岩边坡稳定研究方面起步较晚，投入较少，软岩边坡稳定性仍处于滞后状态，未能满 足现代矿山生产边坡稳定之需。然而我国近年来在内蒙地区开发的几个大型露天煤矿，其 边坡都属软岩边坡，例如神华宝日希勒露天煤矿，伊敏河露天煤矿，大唐露天煤矿，白音 华一、二、三、四号露天煤矿等。因此，软岩边坡的稳定性已成为制约露天矿山安全生产 和经济效益的主要因素。所以应用现代计算机数值模拟计算方法及工程力学理论等对软岩 边坡稳定性进一步研究乃是当前发展方向[ 1 ] 。 随着生产规模的不断扩大，宝日希勒露天煤矿采场边坡稳定性问题日益突出。 2001 年 8 月东帮发生了自地表至坑底的大滑坡，2008 年 10 月 28 日西端帮发生滑坡，造成了巨大 的经济损失和工作人员安全隐患。所以对宝日希勒露天矿边坡进行专题研究，是一项很有 现实意义的工作。 宝日希勒露天矿采场边坡为典型的软岩边坡。对软岩边坡稳定性的认识、研究及在工 程中的控制和管理是一个世界性难题。所以，边坡的防治问题成为影响宝日希勒露天矿安 全生产和经济效益的主要技术问题。通过对宝矿边坡稳定性因素的研究，可以进一步揭示 边坡变形失稳的机理，确定滑坡模式，并经详细分析计算，对边坡稳定性做出科学评价， 从而提出边坡稳定性的综合治理和控制措施以及科学的方案，确保采场边坡稳定，矿山安 全生产之目标。因此对宝矿边坡稳定性的研究具有十分重要的现实意义。 1.2 国内外研究现状与发展趋势 1.2.1 国内研究历史及现状 在边坡问题的早期研究中，人们对于软岩的诸多问题并没有引起重视，也没有进行专 门的研究；自 80 年代开始，逐步对软弱岩石及软弱质边坡进行了一些专题研究；90 年代 谷德振教授提出“工程地质岩组”理论，对软弱岩石的工程地质研究具有重要的指导意义， 成为软弱岩石研究的基础。随着工程建设的发展，越来越多的软岩边坡问题的出现，工程 - 2 - 界逐渐对软岩边坡的重要性开始认识和重视，开展了一些软岩的专门研究，提出了软岩所 特有的变形破坏模式，并在软岩的物理力学性质、软岩边坡稳定性分析与变形破坏模式等 方面取得了一些具有指导作用的成果。但总的来说，对于软岩边坡变形失稳的机理研究还 不系统，有待于进一步完善。 1.2.2 国外 研究 历 史 及现 状 软弱岩石和软弱岩石工程问题的提出始于1975年国际著名岩石力学家D . U. Deeer在第 五届全美土力学及基础工程会议上所作的“软弱岩石工程性质和问题”的专题报告，1979 年在瑞士举行的第四届国际岩石力学大会上，他又一次专门强调了“软弱地质带”在应用 岩石力学中的重大意义。“软弱岩石”在 1981 年于日本举行的“Int . Sym . on w eak roek”会 上，正式获得了国际岩石力学界的广泛认可，它标志着软弱岩石作为世界性的岩石力学和 岩石工程的难题已获得了世界各国的普遍关注，在会议文集中明确地把软岩、碎裂岩和风 化岩作为软弱岩石的三种类型。 “软弱岩石”的概念在国际工程地质界的认可和重视始于 1986 年在阿根廷首都布宜 诺斯艾利斯召开的第五届国际工程地质会议，会议将软弱岩石的工程地质性质列入大会的 第二个专门议程。1990 年 9 月，由伦敦地质学会工程地质学科组组织的在英国 l eeds 大学 召开的 The Engi neeri ng G eol ogy of W eak Roek 讨论会A . A . Bal kem a press 1991，更进一步 促进了国际工程地质学界对软弱岩石的研究[ 1 , 2 ] 。 总体上讲，国外对边坡的研究较国内起步要早，无论是理论或是实践几乎都领先于国 内，我国的许多理论和模式都是从外国引进来的。从研究的深度上看，发达国家无论是其 资金投入、试验条件、测试手段、勘探手段、机械设备等更加先进，因此研究深度上也是 领先的。但是随着我国工程技术的逐渐成熟，实践经验的积累，我国的边坡研究在理论和 技术方面都有了长足的进步，有追赶并超越国外的趋势。 1.3 本文研究的内容与方法 1.3.1 本文研究的主要内容 1 分析影响露天矿软岩边坡稳定性的因素 在分析现场勘探的水文地质、工程地质及其他资料的基础上，根据岩体的物理力学性 质、水理性质、工程荷载等影响边坡稳定性的因素，分析得出软岩边坡失稳的主要原因， 为滑坡的综合分析做准备。 - 3 - 2 软岩边坡变形机理分析 从岩体力学、软岩工程力学、土力学及工程地质学的理论基础出发，并结合宝矿软岩 边坡的实际情况，分析软岩边坡在其失稳主要原因及相关影响因素作用下，软岩边坡岩体 所处的力学状态与变化趋势，以及对边坡稳定性的影响，得出软岩边坡变形失稳的表现形 式及与之相对应的软岩边坡变形机理。 3 软岩边坡数值模拟计算 论文采用 FLAC3 D 理想化模型对软岩边坡模拟计算，揭示软岩边坡失稳机理，同时应 用二维刚体极限平衡计算方法辅助三维数值模拟计算，得到边坡安全系数，验算并提出合 理的露天矿边坡角，使之既经济又安全。分析结果将会通过图表的形式给出（例如应力分 布图，位移分布图，边坡内应力演化曲线等），这就使结果生动立体、一目了然。 4 提出滑坡防治措施 根