本书以安太堡露天矿高陡边坡滑坡监测工程为背景，运用理论分析、现场试验、数值计算等方法，对大型露天矿复杂边坡稳定性分析和滑坡监测预警进行了系统研究。主要内容包括边坡稳定性分析方法、复杂高陡边坡变形破坏机制、大型露天矿复杂边坡位移-滑动力耦合监测预警体系建立、滑坡灾害防治工程以及防治效果评价等。
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前言
第1章 绪论1
1.1 边坡稳定性分析方法3
1.2 滑坡灾害及防治方法9
1.3 滑坡灾害预测预报技术13
第2章 安太堡露天矿高陡边坡地质条件15
2.1 井田概况15
2.1.1 井田位置及交通15
2.1.2 自然地理15
2.1.3 周边小煤矿情况16
2.2 区域地质构造17
2.2.1 区域构造17
2.2.2 安太堡露天矿地质构造17
2.3 水文地质条件18
2.3.1 区域水文地质概况18
2.3.2 地层水文地质条件18
2.3.3 井田水文地质类型21
2.3.4 矿井涌水量22
2.4 地质特征22
2.4.1 区域地质特征22
2.4.2 地层特征22
2.4.3 煤层特征24
2.4.4 开采技术条件26
第3章 安太堡高陡边坡安全隐患及影响因素30
3.1 安太堡高陡边坡存在的安全隐患30
3.1.1 露井联采产生的安全隐患30
3.1.2 内排土场存在的安全隐患32
3.1.3 蠕滑区带来的安全隐患33
3.2 降雨条件下边坡出现的安全隐患34
3.2.1 土质边坡平台滑坡裂缝34
3.2.2 边坡滑塌和泥石流35
3.2.3 东南角黄土滑坡38
3.2.4 东北角滑坡39
3.2.5 南帮边坡、内排土场滑坡40
3.3 边坡稳定性影响因素41
3.3.1 边坡自身特性影响因素41
3.3.2 自然作用因素46
3.3.3 人为因素49
第4章 边坡勘察技术及应用51
4.1 边坡勘察概述51
4.1.1 边坡勘察内容51
4.1.2 边坡勘察主要手段52
4.2 西北帮蠕滑区域勘察技术54
4.2.1 勘察背景54
4.2.2 勘察目的55
4.2.3 勘察内容55
4.2.4 勘察方法56
4.3 井东煤业边坡勘察实施57
4.3.1 工程测量57
4.3.2 工程地质钻探57
4.3.3 取样61
4.3.4 工程地质野外试验61
4.3.5 室内土工试验61
4.4 蠕滑区域综合分析68
4.4.1 勘察结果分析68
4.4.2 蠕滑区域变形稳定性分析68
第5章 安太堡高陡边坡稳定性分析73
5.1 研究区边坡稳定性分析内容73
5.1.1 强度稳定性74
5.1.2 变形稳定性77
5.2 研究区边坡变形稳定性分析79
5.2.1 FLAC3D简介80
5.2.2 露井联采下地质模型及工况81
5.2.3 露井联采条件下边坡工程产生的变形响应83
5.2.4 露井联采及降雨入渗条件下边坡变形响应97
5.3 研究区边坡稳定性MSARMA法分析设计100
5.3.1 计算方法与模型100
5.3.2 计算参数选择101
5.3.3 无加固状态下稳定性评估107
5.3.4 加固力估算与设计107
5.4 研究区边坡稳定性分析109
第6章 安太堡露天矿西北帮高陡边坡监测研究与工程应用110
6.1 滑坡灾害监测内容与手段111
6.1.1 滑坡灾害监测内容111
6.1.2 滑坡灾害监测手段112
6.2 安太堡露天矿西北帮边坡主要监测技术114
6.2.1 监测技术概述114
6.2.2 滑坡力学平衡系统监测117
6.3 安太堡露天矿西北帮高陡边坡监测方案设计118
6.3.1 滑坡工程分级118
6.3.2 布点布线原则118
6.3.3 应力监测设计内容119
6.3.4 应力监测设计方案119
6.3.5 位移监测设计方案132
6.4 基于滑动力监测技术的工程应用132
6.4.1 远程应力智能监测方案实施132
6.4.2 远程应力智能监测施工工艺132
6.4.3 室外监测系统构建137
6.4.4 室内监测系统构建139
第7章 安太堡露天矿西北帮边坡防护方案防治设计与工程实施142
7.1 滑坡治理的原则与基本措施143
7.1.1 滑坡治理基本原则143
7.1.2 滑坡治理实施原则144
7.1.3 滑坡加固防治措施144
7.2 安太堡露天矿滑坡灾害综合防治设计147
7.2.1 研究区滑坡现状分析147
7.2.2 A区加固综合治理方案(西部黄土边坡)150
7.2.3 B区加固综合治理方案(蠕滑区域边坡)156
7.2.4 C区加固综合治理方案(东部排土场边坡)157
7.2.5 D区加固综合治理方案(南部排土场边坡)159
7.2.6 施工图设计161
7.3 井东煤业滑坡灾害综合防治工程实施173
7.3.1 回填裂缝、夯实平台173
7.3.2 坡顶削坡、坡脚堆载173
7.3.3 建立完善的地表排水系统174
7.3.4 建立边坡远程智能稳定性监测系统175
第8章 安太堡露天矿高陡边坡综合治理措施应用效果分析177
8.1 安太堡露天矿高陡边坡灾害防治措施的实施情况177
8.1.1 平台裂缝治理177
8.1.2 排水系统建立178
8.1.3 边坡表面锚喷防护178
8.1.4 远程智能应力监测180
8.2 滑坡治理应用效果评价181
8.2.1 排水治理后的稳定性182
8.2.2 削坡治理后的稳定性184
8.2.3 远程应力锚索加固边坡稳定性186
8.3 应力监测结果187
8.3.1 应力监控预警模型187
8.3.2 应力监测数据189
8.3.3 应力监测曲线193
8.3.4 应力监测结果194
8.4 位移监测结果195
8.4.1 位移监测数据分析195
8.4.2 位移与地理信息叠加分析201
8.5 边坡位移-应力综合监测效果评价206
8.5.1 应力-位移关系拟合206
8.5.2 应力-位移综合分析206
参考文献210
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