层状反倾岩质边坡崩塌机理研究以湖北鹤峰红莲池铁-中南大学学报.PDF

第 45 卷第 7 期 中南大学学报(自然科学版)  Vol.45  No.7  2014 年 7 月  Journal of Central South University (Science and Technology)  July2014  层状反倾岩质边坡崩塌机理研究： 以湖北鹤峰红莲池铁矿边坡为例 王章琼，晏鄂川，尹晓萌，张颀明，唐睿璇  (中国地质大学(武汉)  工程学院，湖北 武汉，430074)  摘要：以湖北鹤峰红莲池铁矿山体崩塌为例，在分析边坡地质条件及采矿扰动的基础上，通过离散元软件 UDEC  模拟，研究边坡在 自重、露采、地下开采等因素作用下的变形破坏特征，认为这一类层状反倾岩质边坡发生崩塌 灾害的控制性因素主要有 4 个：(1)  层状块裂岩体结构，岩体被岩层面及节理切割成块体，离散性好，形成架空 结构；(2)  露天开采导致弯曲倾倒变形，露采区上部岩体发生类似于“悬臂梁”的弯曲变形，边坡处于长期蠕变 状态；(3)  地下开采直接降低下部岩体的竖向承载力，同时，部分“悬臂梁”嵌固端被截断，导致其抗弯力矩降 低，边坡岩体加速蠕变；(4)  暴雨加速崩塌发生，降雨入渗直接导致岩体结构面强度降低，并在节理裂隙中产生 渗透压力或静水压力，加速崩塌的发生。对于该类层状反倾山体，矿体主要埋藏于地下，山脚也有出露，前期露 天开采和后期地下开采共同导致山体应力环境的调整，是崩塌发生的主要原因。建议采取对露天采空区上部岩体 进行支撑、对地下采空区进行及时回填、对山体上部裂隙进行封填的防治措施。 关键词：反倾岩坡；崩塌；弯曲倾倒；离散元数值模拟；破坏机理 中图分类号：TU457  文献标志码：A  文章编号：1672−7207(2014)07−2295−08  Study on collapse mechanism of anti inclined rock slope:  A case study of Honglianchi Iron Mine slope in Hefeng, Hubei  province  WANG Zhangqiong,YAN Echuan, YIN Xiaomeng,ZHANG Qiming,TANG Ruixuan  (Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan 430074, China)  Abstract:  Taking  Honglianchi  Iron  Mine  collapse  in  Hefeng,  Hubei  for  example,  based  on  analyzing  geological  conditions and mining exploitation, the deformation and failure pattern of the slope with gravity, open­pit mining and  underground mining were simulated with the universal distinct element code (UDEC). The results show that the collapse  of anti inclined rock slope has 4 principal characters. (1) Bedding block­broken body structure, rock mass is split into  distinct blocks with levels and several groups of joints, an