每次大的深部构造运动都会导致产生新的应力状态水平应力=上覆岩层重力X侧压应力系数构造应力场内：自重应力
水平应力铅直应力
李四光《地质力学理论》非洲测得：水平应力是铅直应力的2.6倍
2.6其他因素影响
一、露天矿存在年限
具体讲应指边坡服务年限
时间长，岩体强度减弱大，稳定系数大些
二、边坡形状
凹形：侧向阻力大，稳定性好
凸性：侧向阻力小，稳定性不好
但凸性边坡剥离量最小，经济合理
三、地形荷载：外排土场就近位置
推进方向（工作线）破坏岩体完整性，引起边坡滑落总之，因为边稳固什么很多，尚待研究。
3 —1边坡工程地质工作程序
一、边坡工程工作主要任务：
1、搜集影响边坡稳定性的各项因素；
2、分析边坡岩体的稳定性：
—查明岩体中结构面分布及岩性变化；
—分析潜在滑面；
—建立滑动模式。
二、边坡工程地质工作程序：
三、1、区域地质背景；
四、2、矿区地质构造；
五、3、露天矿现采场边坡工程地质条件；
六、4、露天矿最终采场边坡工程地质条件；
七、5、露天矿边坡工程地质分区。
三、露天矿边坡各阶段的工作内容
-矿山地质勘探报告；
-露天矿设计阶段；
-投产以后岩层暴露。
1、岩性分布；
2、地质结构面分布
3、出水点；
4、采掘台阶现状；
5、工程地质分区及剖面线；
6、岩石力学试验取样地点
3—2岩体结构面的调查主要调查节理、岩层面产状、密度。
方法：地面测量；钻孔。
一、 结构面地面调查（表 3-1为调查内容） 二、 钻孔定向取芯，主要是探明深部的不利结构面。
（一）岩芯定向 三个要素：倾向、倾伏角、围岩轴 线（旋转的某一基准线）。
第五章边坡稳定性计算
5.1概述
一、边坡岩体内部分析
1、有两种运动
a 、 相对静止：边坡稳定
b 、 显着变动：滑坡（变动非常复杂） 2、滑坡原因 a 驱动滑坡因素
震动 水 构造应力 温差应力
b 、抗滑能力
岩体强度 二、 露天采场边坡
1、 高大边坡
2、 暴露岩层多
3、 地质构造面纵横交错
4、 水文及工程地质条件复杂
因此，边坡随时监控调整，合理的边帮角只能最终评价。
三、 目前研究现状及任务
1、 土体边坡稳定研究，解决岩石边坡有许多问题
2、 露天边坡稳定计算任务
a 验算已有边坡的稳定性，以便决定是否采取防护措施，并作为防护设施设计的依据。
b 、 设计露天矿合理边坡角，在已知开采深度，设计既经济合理又安全的边坡角。
c 、 边坡的技术原理
I 、到界边帮台阶的减震爆破 n 、防排水
川、伞檐处理
管理不善，缓坡可能滑坡，管理好陡帮也可能安全（例如平装西露天矿）结合生产工艺
3、 经验法选取边帮稳定角
爆破<40度 金属矿<50度
4、边坡稳定表示方法
当 Fs<1，滑坡 四、本章研究内容：
当 Fs=1，极限平衡
当 Fs>1，稳定。
保守起见 根据边坡服务年限选取不同值 :=Fs
F
抗滑数取
滑力
1.3。
1、确定边坡岩体内最危险区
2、分析区内的全部作用力
3、求FS
4、判断稳定程度2
5.2计算基础及方法分将/H）］cot（cot cot 1）｝
一、边坡稳定分析步骤
1、确定滑面
CA （W cos U Vsin ）tan
2、分析滑面上的作用力及反作用力，建立平衡条件
二、计算方法
1、刚性极限平衡法
①、将滑体视为刚体
②、滑体的位移是剪切破坏
③、滑体在滑面上的平衡条件，应用滑块在斜坡上的平衡原理
2、有限元法
3、概率法
5.3平面滑面计算法
边坡沿某一倾斜面滑动，发生在以下条件：
1、滑面走向与边坡走向平行或近于平行（）度左右
2、滑面出露在坡面上，二者相交在坡面上
3、滑体两侧有裂面，侧阻力|小詁略）
一、边坡内有确定的滑面及垂直裂隙W N T 0
（一）、数学分析法F AC
设：1、岩石不透水，垂直裂隙渗入，流经滑面自坡面逸出，水的压强呈线性分布。
2、滑体重力W，水压U3及V均通过滑体重心不产生力矩，滑体无转动，则滑体稳定条件为：当断裂出露在坡顶时：当断裂出露在坡面时：
边坡的稳定程度，以稳定系数表缶c（抗滑力与滑动力之比:
C=0 2 Sin
H
H2
（二）矢W法1—Sin（）
力多边形封闭为平衡状态步骤：
1、绘铅直重力矢W，比例自选
2、接W之首绘V矢，与W方向垂直
3、接V之首绘U矢，与铅直方向成B角
4、接U之首绘反力（矢N , 与铅直方向与U同
5、求封闭力矢S,其方向平行滑面，指向与滑动方向相反。
自W之尾绘线，使其平行滑面，并与N矢相垂交，便是所求平衡抗力S o
抗力中摩擦阻力
接U绘拐角0,在S线上截取便是
稳定系数：
二、边坡内无确定的滑面，最危险滑面位置可分析求得
1、滑面临界倾角（不计U、V）
平衡方程：又由于：故:
或:
令： 最后解得： （最危险滑面倾角）（排土台阶c 土边坡,锡盟地区H
a <45度多为圆弧滑坡， 坡角较大时，多为平面滑面 2、直立边坡的临界高度： 当边坡垂直时，a =9°度 所以： 带入整理后得？ Wcos tan
应用公式： 教材中： 方法二： Wcos tan C （H Z ）csc 5—7式将Fs
---------- Wsi n 弋入上式可得： 对于垂直边坡时，a =90° : 把a =9°。
代入5—孑式： 以上绘制曲线图5— 6： 说明： 1、 垂直边坡的高度大于上式值时，岩体自重力足， 丄
1 cos sin
以使边坡产生剪切破坏2滑坡。
2、 小于上式值时，处于弹性应力状态，不发生剪切位移。
3、 任意边坡滑动时，剪切面仅在距坡顶一定的深度即｛[ 1 亿/ H ）下方能产生，c 以上岩层成为弹性层，它
的破坏呈拉断。
P （1 Z/
Hcos ） 抗拉强度小于抗剪强度 4、 当边坡体内某局部开始达到塑性变形，而远未形成滑坡之前，坡顶处便首先出现 垂直张裂隙，往往称作为滑坡的前兆特征，用来预报即将发生滑坡。
存在最小的极限高度，相对应的弱面倾角为： 当C=°时，张,性断裂时，哥石坚硬： 极限平衡 说明：当C 趋于°时，滑面被较陡的坡面切割，而沿滑面的摩擦角又小于滑面倾角时 即： ，则可能产生滑坡，与坡面和坡角无关（在 a >时 稳定性，减少坡高和削坡是无益的，只有沿滑面削掉或机械加固，煤矿多见此种例子。
三、边坡内无确定的拉张裂缝，其最危险的位置可分析求得 1、滑体稳定系数 将 带入上式 2、拉张裂缝的临界高度 解Fs 的极限值（最小化） 不考虑水的因素，一般采用减弱系数法处理，分步微分法 设： 岂° d 求Fs 极值，设 又知： tan tan W sin 9° CA H 2 W = cot 9° 2 C(H Z)csc
1 cos 令: 得：
3、滑体临界顶宽
W cos tan — 2 ，用分步微分法：令
9o ta n 抗滑力 下滑力 sin 1 cos 1 cos
sin 9°
= 45
一
2
垂 直 ■而 言） 圆
崩
弧此时为增加边坡
坡 面
极
限
平面 高
滑面
°
H9° 9°
从图中求：
代入上式：
四、实例分析
1、条件：已知某矿坡高382m，坡角42度，断层倾角70度(弱面)，宽度5m, ①：Fs,②：
坡角
岩体力学性质：
闪长岩：
Y27KN/m3 H H (1 cot tan ) H
c=500 —1000KPa tan tan
妒40度断层c'=0 —30KPa
0=18 度
2、滑动模式
经分析确定为平面滑动
3、稳定性计算：
求解
Fs {W cos Psin[90 (70 )]} tan CI2 Ws in P cos[90 (70
)]。