- GB 51289-2018 煤炭工業露天礦邊坡工程設計標準
- 中國煤炭建設協會
- 1583字
- 2021-04-20 11:36:15
5.2 穩定性計算
5.2.1 邊坡破壞模式、穩定狀態和破壞趨勢初步判斷應采用工程類比法、圖解法等,然后再采用相應的計算方法。
5.2.2 邊坡穩定計算應根據邊坡破壞機理選擇二維或三維方法,二維穩定分析計算應選擇有代表性的地質剖面。
5.2.3 邊坡穩定應按不同工況組合計算,邊坡穩定系數應符合本標準第3.0.7條的規定。爆破振動力和地震力荷載可采用擬靜力法。地震動峰值加速度應符合現行國家標準《中國地震動參數區劃圖》GB 18306的規定。當采用擬靜力法時,爆破震動力和地震力荷載計算應符合下列規定:
1 抗震穩定計算時,各條塊的地震慣性力應按下式計算:

式中:Fi——第i條塊的水平地震慣性力(kN);
a——設計地震加速度(m/s2);
ξ——折減系數,可取0.25;
βi——第i條塊的動態分布系數,可取βi=1;
Wi——第i條塊的重量(kN);
g——重力加速度(m/s2)。
2 邊坡穩定計算時,若考慮爆破振動力,各條塊的水平爆破力可按下列公式計算:

式中:——第i條塊爆破振動力的水平向等效靜力(kN);
ai——第i條塊爆破振動質點水平向最大加速度(m/s2);
βi——第i條塊的爆破動力系數,可取βi=0.1~0.3;
Wi——第i條塊的重量(kN);
g——重力加速度(m/s2);
f——爆破振動頻率(Hz);
Vi——第i條塊重心處質點水平向振動速度(m/s);
Q——爆破裝藥量,齊發爆破時取總裝藥量,分段延時爆破時取最大一段的裝藥量(kg);
Ri——爆破區藥量分布的幾何中心至觀測點或建筑物、防護目標的距離(m);
K、α——與采掘場地質條件、巖體性質、爆破條件等有關的系數,由振動檢測和測試數據獲取。
5.2.4 邊坡穩定計算時,應考慮地下水、地表水對邊坡穩定的影響,并應符合下列規定:
1 巖體的自重在浸潤線以上應采用天然重度,在浸潤線以下應采用浮重度。對有地下水滲流的巖體,采用浮重度計算時應考慮滲透水壓力作用,各條塊的滲透水壓力可按下式計算:

式中:Pwi——條塊i的滲透水壓力(kN);
γw——水的重度(kN/m3);
Vi——條塊i單位寬度巖土體的水下體積(m3);
Ji——條塊i地下水滲透坡降。
2 根據巖質邊坡中地下水位線對邊坡體某點的孔隙壓力進行估算時,可視巖體性質、結構面的發育及其連通程度,按類似工程經驗,對其水頭進行折減;
3 對降雨造成邊坡坡體表層一定深度范圍內形成暫態飽和區的情況,在計算孔隙壓力時,宜進行折減。
5.2.5 巖體結構面抗剪強度指標試驗應符合現行國家標準《工程巖體試驗方法標準》GB/T 50266的有關規定。已滑移的滑坡,其滑動面的抗剪強度指標宜取殘余強度,或取反分析強度值。
5.2.6 巖體抗剪強度指標應采用室內試驗、現場原位試驗等方法確定,無條件進行試驗時,可采用反演分析、經驗類比等方法綜合分析確定。排土場邊坡應根據不同排棄物料組成和基底的巖土性質,選擇合理的計算參數。
5.2.7 邊坡穩定計算方法,根據邊坡破壞類型和可能的破壞模式,可按下列規定確定:
1 均質土體或較大規模破裂結構巖體邊坡可采用圓弧滑動法計算;當土體或巖體中存在對邊坡穩定性不利的軟弱結構面時,宜采用以軟弱結構面為滑動面進行計算;
2 對較厚的層狀土體邊坡,宜對含水量較大的軟弱層面或土巖結合面采用平面滑動或折線滑動法進行計算;
3 對可能產生平面滑動的巖(土)體邊坡,宜采用平面滑動法進行計算;
4 對可能產生折線滑動面的巖(土)體邊坡,宜采用折線滑動法進行計算;
5 對結構復雜的巖體邊坡,可采用赤平投影對優勢結構面進行分析計算,或采用實體比例投影法進行計算;
6 對可能產生傾倒的巖體,宜進行傾倒穩定性分析;
7 對邊坡破壞機制復雜的巖體邊坡,宜結合數值分析法進行分析。
5.2.8 排土場邊坡穩定,除排土場本身的穩定計算外,尚應驗算排土場基底極限承載能力、基底變形、最大排棄高度。
5.2.9 當邊坡可能存在多個滑動面時,對各個可能的滑動面均應進行穩定計算。
5.2.10 邊坡穩定計算應進行敏感性分析,宜根據對邊坡穩定影響程度選擇以下內容:
1 水壓變化;
2 不同含水率弱層強度的變化;
3 邊坡幾何尺寸變化;
4 巖土體強度指標變化;
5 其他因素變化。
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