露天礦邊坡穩(wěn)定性評價及危險性分區(qū)綜合方法：以南芬露天鐵礦為例

1 緒論
1．1 邊坡穩(wěn)定性分析方法研究現(xiàn)狀
1．1．1 定性分析方法
1．1．2 定量分析方法
1．1．3 不確定性分析方法
1．1．4 確定性和不確定性方法的結合
1．1．5 物理模擬方法
1．2 GIS三維可視化邊坡穩(wěn)定性分析研究現(xiàn)狀
1．2．1 國外GIS技術在邊坡穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
1．2．2 國內GIS技術在邊坡穩(wěn)定性的研究現(xiàn)狀
1．3 邊坡工程地質調查方法研究現(xiàn)狀
1．4 邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測加固研究現(xiàn)狀
1．4．1 變形監(jiān)測方法
1．4．2 應力監(jiān)測方法
1．4．3 水文監(jiān)測方法
2 南芬露天礦區(qū)域地質條件分析
2．1 工程概況
2．2 礦區(qū)自然地理條件
2．2．1 位置與交通
2．2．2 自然地理
2．3 歷史邊坡工程地質勘察及存在問題
2．3．1 歷史邊坡工程地質勘察
2．3．2 存在的問題
2．4 巖性結構場特征
2．4．1 地形地貌
2．4．2 地層和巖性
2．5 地質構造場特征
2．5．1 褶皺構造
2．5．2 斷裂構造
2．6 環(huán)境物理場特征
2．6．1 地下水滲流場特征
2．6．2 爆破震動
2．7 節(jié)理分布規(guī)律
2．8 本章小結
3 邊坡工程地質物探及解譯分析
3．1 物探方法選擇
3．2 地質雷達基本原理
3．2．1 平面電磁波在均勻導電媒介中的傳播
3．2．2 平面電磁波在良導電均勻媒介中的傳播
3．2．3 電磁波的反射
3．3 地質雷達工作原理
3．4 物探及分析系統(tǒng)
3．4．1 系統(tǒng)介紹
3．4．2 主要技術參數(shù)
3．4．3 數(shù)據(jù)處理流程
3．5 野外探測參數(shù)的選擇
3．5．1 工作頻率的選擇
3．5．2 采樣時間窗口選擇
3．5．3 采樣率的選擇
3．5．4 定位方法的選擇
3．5．5 相對介電常數(shù)選定
3．6 測線布設
3．7 信息解釋的基本方法
3．7．1 雷達檢測目標與探測介質參數(shù)的關系
3．7．2 雷達反射波判別基本準則
3．7．3 一般雷達目標體的判別準則
3．7．4 常見目標體雷達圖像特征
3．7．5 地下介質與雷達的穿透性
3．8 探測結果
3．8．1 探測過程
3．8．2 探測結果分析
3．8．3 下盤潛在滑面初步分析
3．9 本章小結
4 現(xiàn)場工程地質調查與分析
4．1 調查范圍與調查內容
4．1．1 調查范圍
4．1．2 調查內容
4．2 采場北山工程地質調查與描述
4．2．1 測線和測站布置原則
4．2．2 北山382m臺階調查
4．2．3 北山406m臺階調查
4．2．4 北山430m臺階調查
4．3 采場下盤工程地質調查與描述
4．3．1 測線和測站布置原則
4．3．2 下盤682m臺階調查
4．3．3 下盤646m臺階調查
4．3．4 下盤622m臺階調查
4．3．5 下盤598m臺階調查
4．3．6 下盤550m臺階調查
4．3．7 下盤526m臺階調查
4．3．8 下盤334m臺階調查
4．3．9 下盤310-322m臺階調查
4．4．采場上盤工程地質調查與描述
4．4．1 測線和測站布置原則
4．4．2 上盤538m臺階調查
4．5 節(jié)理產(chǎn)狀的邊坡破壞模式識別
4．5．1 結構面現(xiàn)場調查分析
4．5．2 赤平極射投影法分析
4．5．3 赤平極射投影法的應用
4．6 本章小結
5 巖石物理力學數(shù)據(jù)庫構建
5．1 現(xiàn)場取樣方案設計
5．1．1 取樣點設計
5．1．2 取樣批次設計
5．2 取樣機械及取樣過程
5．2．1 機械鉆孔取樣
5．2．2 樣品切割和蠟封
5．2．3 樣品運輸
5．3 單軸抗壓強度實驗原理及結果
5．3．1 實驗目的
5．3．2 實驗設備
5．3．3 實驗樣品
5．3．4 實驗步驟
5．3．5 實驗數(shù)據(jù)整理
5．3．6 實驗結果
5．4 三軸抗壓強度實驗原理及結果
5．4．1 實驗目的
5．4．2 實驗步驟
5．4．3 實驗數(shù)據(jù)整理
5．4．4 實驗結果分析
5．5 抗拉強度實驗原理及結果
5．5．1 實驗目的
5．5．2 實驗步驟
5．5．3 實驗數(shù)據(jù)整理
5．5．4 實驗結果
5．6 礦物成分及微觀結構實驗
5．6．1 實驗目的
5．6．2 實驗設備
5．6．3 X射線衍射實驗結果
5．6．4 氣態(tài)水實驗前后電鏡掃描實驗結果
5．6．5 實驗結果分析
5．7 水理作用實驗原理及結果
5．7．1 樣品選擇
5．7．2 氣態(tài)水吸附實驗
5．7．3 強度軟化實驗
5．7．4 液態(tài)水吸附實驗
5．8 本章小結
6 邊坡失穩(wěn)模式判別及邊坡穩(wěn)定性評價
6．1 總體邊坡破壞模式
6．1．1 上盤總體邊坡破壞模式
6．1．2 下盤總體邊坡破壞模式
6．2 巖體抗剪強度的確定
6．2．1 巖體內聚力的確定
6．2．2 巖體內摩擦角的確定
6．2．3 巖體抗剪強度的確定
6．3 基于MSARMA法雙滑面型和平面型滑體穩(wěn)定性分析
6．3．1 巖石物理力學性質
6．3．2 采場北山和下盤整體邊坡穩(wěn)定性評價
6．3．3 下盤回采區(qū)邊坡穩(wěn)定性評價和敏感性分析
6．3．4 下盤擴幫區(qū)邊坡穩(wěn)定性評價和敏感性分析
6．3．5 采場下盤回采區(qū)露天開采前后邊坡穩(wěn)定性分析
6．4 基于Geo-slope的圓弧型滑體穩(wěn)定性分析
6．4．1 Geo-slope穩(wěn)定性分析軟件介紹
6．4．2 危險滑動面搜索原理
6．4．3 下盤回采區(qū)邊坡穩(wěn)定性分析
6．4．4 下盤擴幫區(qū)邊坡穩(wěn)定性分析
6．5 基于Rocscience-Swedge楔型滑坡體穩(wěn)定性分析
6．5．1 Rocscience-Swedge計算程序
6．5．2 回采區(qū)楔型滑體穩(wěn)定性及敏感因素分析
6．6 基于Flac3D邊坡破壞數(shù)值分析
6．6．1 下盤邊坡整體模型建立
6．6．2 下盤平面破壞數(shù)值分析
6．7 本章小結
7 采場邊坡危險性區(qū)劃及防治對策研究
7．1 模糊數(shù)學綜合評判法
7．1．1 模糊數(shù)學綜合評價的基本原理
7．1．2 模糊數(shù)學綜合評價的過程與步驟
7．2 邊坡危險性的模糊綜合評價
7．2．1 評價因子的選取與數(shù)據(jù)準備
7．2．2 邊坡危險性評價單元的劃分
7．2．3 確定權重
7．2．4 評價因子對于模糊集合的隸屬函數(shù)的確定
7．2．5 邊坡危險性模糊綜合評價
7．3 邊坡危險性分區(qū)結果分析
7．4 采場邊坡危險性GIS三維可視化分析
7．4．1 GIS的組成
7．4．2 GIS軟件平臺與應用系統(tǒng)
7．4．3 采場邊坡的二維模型建立
7．4．4 采場邊坡的三維空間可視化分析
7．5 災害防治對策及詳細設計方案
7．5．1 各危險性分區(qū)防治對策
7．5．2 加固-防治-監(jiān)測-預警綜合防護工程
7．5．3 常規(guī)監(jiān)測預警工程
7．5．4 加固治理工程
7．5．5 截排水工程
7．6 本章小結
參考文獻
附錄
附錄1 測點坐標
附表1-1 測點坐標統(tǒng)計表
附錄2 地質雷達探測過程記錄表
附表2-1 本鋼南芬露天鐵礦地質雷達物探現(xiàn)場測試記錄表（回采區(qū)）
附表2-2 本鋼南芬露天鐵礦地質雷達物探現(xiàn)場測試記錄表（擴幫區(qū)）
附錄3 工程地質調查分區(qū)圖
附錄4 工程地質調查編錄圖
附錄5 工程地質調查記錄表
附表5-1 調查區(qū)拐點坐標測繪表
附表5-2 巖體節(jié)理現(xiàn)場調查統(tǒng)計表
附表5-3 水文地質調查統(tǒng)計表
附表5-4 地形地貌現(xiàn)場調查統(tǒng)計表
附表5-5 南芬露天鐵礦老滑坡區(qū)節(jié)理調查統(tǒng)計表
附表5-6 南芬露天鐵礦回采區(qū)節(jié)理調查統(tǒng)計表
附錄6 現(xiàn)場巖石取樣統(tǒng)計表
附表6-1 本鋼南芬露天鐵礦采場部位主要巖礦石標本采樣表（批）
附表6-2 本鋼南芬露天鐵礦采場部位主要巖礦石標本采樣表（第二批）
附表6-3 本鋼南芬露天鐵礦樣品蠟封清單
彩圖