2 (ctg1
ctg2 )
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高等岩石力学
二、边坡工程对露天矿建设的影响
对于一个深400m的大型露天矿，如 果从坡角35°增加到36°，每公里长 的坡段可减少剥离量415万m3，节约的 剥岩费上亿元。
加陡边坡成为减少废石开挖量和运输 量、提高矿山经济效益的关键问题。
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高等岩石力学
三、边坡的分类
成 物 质
得岩质边坡和土质边坡的力学性能很不 相同，其边坡破坏模式的差别也十分显
分 著。
类
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高等岩石力学
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高等岩石力学
7.2 边坡的破坏形式和影响因素
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高等岩石力学
一、边坡岩体的变形特征
边坡坡脚部位的岩体被冲刷侵蚀掉 松 或人工开挖，使边坡岩体失去约束， 动 应力重新调整分布，从而使岸坡岩体 变 发生向临空面方向的回弹变形及产生 形 近平行于边坡的拉张裂隙，一般称作
要 素
与坡顶面相交
的部位称。
坡脚：边坡
与坡底面相交
的部位。
坡面角：坡面与水平面的夹角。 坡高：坡肩与坡脚间的高差。
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高等岩石力学
二、边坡工程对露天矿建设的影响
采矿工程完成的挖方量约占人类各种挖方 量总和的五分之四。
设采深为H、采场 长为L，坡角为α。
若α从α1增加至α2， 减少剥岩量：
Q
1 2
LH
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高等岩石力学
二、边坡岩体的破坏模式
（二）、滑坡 滑坡是边坡岩体主要在重力作用下沿贯通的 剪切破坏面发生滑动破坏的现象。 滑坡通常以深层破坏形式出现，其滑动面往 往深入坡体内部，甚至延伸到坡脚以下。 根据滑面的形状，滑坡形式可区分为平面剪 切滑动和旋转剪切滑动。
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Hale Waihona Puke 高等岩石力学二、边坡岩体的破坏模式
水厂铁矿整个露天采场上口尺寸3600m×(400-1680)m ，露天 底尺寸180m×60 m，采场边坡最高标高为+310m，最低开采标 高-350m，采场封闭圈标高+80m，采场总体边坡角41°-46°，
台阶坡面角65°。
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高等岩石力学
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高速高公等岩路石滑力坡学
漫湾水电工程的滑坡
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高等岩石力学
二、边坡岩体的破坏模式
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高等岩石力学
二、边坡岩体的破坏模式
2、旋转剪切滑动 旋转剪切滑动的滑面通常成弧形状，均质 岩体易产生近圆弧形滑面，当岩土非常软弱 (土边坡)、或岩体节理 异常发育、或已破碎 (废石堆)，破坏也常 常表现为圆弧状滑动。
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高等岩石力学
二、边坡岩体的破坏模式
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高等岩石力学
三峡船闸岩石边坡
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高等岩石力学
西藏易贡巨型山体滑坡
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高等岩石力学
一、基本概念
露天矿边坡：露天矿开挖形成的斜坡构成 的采矿区的边界。
（最终帮边坡、工作帮边坡和台阶边坡）；
路堤边坡：铁路、公路建筑施工中形成的 路堤斜坡。
路堑边坡：开挖路堑所形成的斜坡称为。
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高等岩石力学
一、基本概念
边
坡
坡肩：边坡
l、平面剪切滑动 平面滑动的特点是块体沿着平面滑移，它 的产生是由于这一平面上的抗剪力与边坡形状 不相适应。这种滑动往往发生在地质软弱面的 走向平行于坡面、产状向坡外倾斜的地方。 根据滑面的空间几何组成，平面滑动存在 简单平面剪切滑动、阶梯式滑坡、三维楔体滑 坡和多滑块滑动等几种破坏模式。
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高等岩石力学
边坡卸荷裂隙。
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高等岩石力学
一、边坡岩体的变形特征
（二）、蠕动
边坡岩体在自重应力等应力的长期作
蠕 动
用下，向临空方向缓慢而持续的变形， 称为边坡蠕动。
变 蠕动形成机制：
形 1、岩土的粒间滑动(塑性变形)；
2、沿岩石裂纹微错；
3、岩体中一系列裂隙扩展所致。
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高等岩石力学
二、边坡岩体的破坏模式
（一）、崩塌 崩塌－－高陡的边坡岩体突然发生倾倒崩落， 岩块滚落堆积于坡脚的现象。 山崩--大规模的岩体崩塌，可达数千万甚至 上亿立方米。 坠石--小规模的崩塌，一般仅数立方米或数 十立方米。 坚硬岩体中发生的崩塌也称岩崩，土体中发 生的则称土崩。崩塌下来的岩块碎石大小混杂 堆积于坡脚，称为崩积物。
三、边坡稳定性的影响因素
影响边坡稳定性的因素有内在因素与外在 因素两个方面。
内在因素有组成边坡岩土体的性质、地质 构造、岩体结构、地应力等。它们常常起 着主要的控制作用。
外在因素有地表水和地下水的作用、地震、 风化作用、人工挖掘、爆破以及工程荷载 等。其中地表水和地下水是影响边坡稳定 最重要、最活跃的外在因素，其他大多起 着触发作用。
坡 挖方形成的边坡称为开挖边坡，填
按 方形成的边坡称为填筑边坡，水力水
成 因 分
电工程中还称为坝坡，这类边坡的几 何参数可以人为控制。
类
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高等岩石力学
三、边坡的分类
边 土质边坡和岩质边坡
坡 土体和岩石的物质构成并无本质的差
按 别，差别在于结构，它们的工程地质和
组 水文地质特征及力学特征差异显著，使
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高等岩石力学
一、稳定性分析方法综述
（二）、极限平衡法基本原理 极限平衡法是依据边坡上的滑体或滑体分 块的力学平衡原理(即静力平衡原理)，分析 边坡各种破坏模式下的受力状态，以及边坡 滑体上的抗滑力和下滑力之间的关系，来评 价边坡的稳定性。 极限平衡法是边坡稳定性分析计算的最主 要方法，也是工程实践中应用最多的一种方 法。
高等岩石力学
Adwanced Rock Mechanics
辽宁科技大学
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高等岩石力学
第七章 岩石边坡工程
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高等岩石力学
7.1 边坡工程的影响与分类
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高等岩石力学
一、基本概念
首都钢铁公司水厂铁矿边坡
水厂铁矿是一座大型变质岩型磁铁矿床，位于河北省迁安市， 西至北京200km，西南至唐山80km，东南至迁安市20km。
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高等岩石力学
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高等岩石力学
7.3 边坡稳定性分析计算
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高等岩石力学
一、稳定性分析方法综述
（一）、边坡稳定性分析方法分类 目前用于边坡稳定性分析的方法大体上可 分为定性分析方法和定量分析方法两大类。 定性分析方法：工程类比法、赤平极射投 影法、实体比例投影法、摩擦圆法等； 定量分析方法：极限平衡法、数值分析法 (有限元，边界元，离散元等)及可靠性分析 方法(蒙特卡洛法和随机有限元法等)。
自然边坡：天然的山坡和谷坡。
边 自然边坡是在地壳隆起或下陷过程中逐
坡 渐形成的，这类运动今天可能还在继续。
按 成 因
然而，只要边坡位于侵蚀基准面以上，不 论成因如何，它们就处于受剥蚀的环境之
分 中，开始了风化、解体以至滑塌的过程，
类 较大规模的破坏就是自然滑坡。
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高等岩石力学
三、边坡的分类
边 人工边坡：人工建设形成的。