金川露天矿边坡变形机制及过程_王思敬

1、 第 1期 金 川 露 天 矿边 坡 变 形 机 制及过 程 81 3 式中 5 A3 、 3 B 或 5 3 = A 3户 3 , 常数 为 岩体位 移 和 断 层 剪 切 位 移在 蠕 变 破 坏 阶 段 与 时 间的 关 系 图 10 。 、 n 声 7 占 夕 . . 曰e, s l s le w s e l 破坏 蠕 变 位移 ; 单 位m m : = 2 .5 2 .7 一 且B , 。 J . l l e ! / ! 人 厂 / 产 沪 儿 .0 八 口 。. 热 佑 一 玛 训 . 民 又 喇 钡 嫉 贾 翻 翁 傲 二 城 划 泌 川 z 口 声 . 。 / / / 八 滋

2、乃 2 二 犷 , 、 一 , 一 浮 二 一 附 污 z刀亡 对河 , 、匀 然 双 礼 用间 . 2 , 、 、朽 然 翻 习 . (19 7 6 5 10 1. 图 10 边 坡 的 加 速 蠕 变 位 移 测点 31 1 , 5 1 2 1 6 ( 19 了 . 3 一 10 图n 沿断 层 的 加 速 滑 动 位 移 4 . 测 点 31 1 , 3 . ( 犷为 2 测 点 I 一 4 ( 犷 , . 2 ( U 为 5 测 点 I 一 4 (U 测 点 324( U ; 概 括 起 来 看 金 川 I 区岩 体 和 断 层 的 蠕 变 位 移规 律 是 一 致 的 曲线 关 系

3、, , 它 们 的 全 过程 与时 间 呈 幂数 即 S 二 H 刀 , t 公 ( i 二 1 , , 2 3 ( 5 式中 卫 、 B : 一 一 常数 , , 刀 , = 讯遂 0 5 一 . , B : = . 1 0 , B 3 = . 2 各 阶 段 岩 体 和 断 层 蠕 变 参数 列 于 表 1 位 移 基 础 上 蠕 变三 阶 段 表 1 边 , 表 2 变 。 2. 卜 7 。 。 它 说 明断 层蠕 变 数 1 艺 9 了 一19了 7 , 以 及 反 映 在 岩体 的 整体 从 初 始 蠕 变一 直 到 进 展 破 坏 的 发 展 过 程 玻 岩 体 蟠 参 咨 万 级

4、 2几 二 一 B 。 坏 1 97 5 S sm a x . U 八 100 。 0 3 ; 2; 33 ( 。 3 2 1 ( U 3 3 3 。 · 3 1 “ “ · · 5 “0 0 1 812 · 。 1 4 6 5 。“0 “ 。0 9 2 1 1 ; 0 6 7 2 · O · · 2 “ · 6 “ “0 2 · · 5 3 8 了 。 · 1 · 2 , 。 · . . 33 0 3 0 40 , 5 0 0 0 . 0 一 0 09 1 0 .

5、3 3 1 厂 32 4 (U 2 3 ( · 7 I 丁 注 : 6 一I 一 一 4 4 ( 厂 : S 1 (U , 。 14,. 2 8 。 · , : . 0一 . 0 一 上 1 , . 一 6 7 . 产 O U 八 94 9 0 。 0 。 0 位 移 一一 m m 时 间 一一 d , 。 二 一 最 大 变形 速 率 , m m / d 。 岩 表2 土 滑 工 动 程 学 报 参 数 , 不。, 1982 层 蟠 变 -点 测 弓 层 断 号 一 几 二 兰 竺二 理 竺 i竺 B : a A , 坦 灵 止 i 丝 业 ; 止玺 一 1 坏 三 塑羞

6、 堑 卜 叠夕 ; 茎一 0 _ 蠕 变破】最大滑 竺塑 望望J 三 竺一 上 竺 二兰三 鱼 速皇 经 止 一 竖 】 1 0 3 5 7 一 刀 1975 一 匕 197 】 气 】 哆 】儿 1t 4月 8 月 1 w · 一 一一 一 丝 一 一 一 一 B S 一 5 3 一 刚 一 X X 13H X 11V X l lH B 12 V 一B 1 2 H B 13 厂 B 13 H 注 : 0 。 8 0 。 8 8 。 0 2 。 3 0 。 。 0 3 4 0 。 3 4 0 。 “。 ” 0 ! 2 · 一 。 2 0 0 。 0 。 。 2 1 0 2

7、1 1 7 8 6 2 一 。 1 0 0 。 0 1 2 5 0 6 5 0 。 8 3 0 。 0 2 5 0 。 5 6 一 “ 0 ”0 “ “0 “了 0 “ 。0 3 5 · 5 · “ · 。 4 3 17 1 2 。 3 3 4 0 。 0 、 0 。 4 0 。 2 8 O 。 2 8 。 2 8 0 。 2 8 0 · ” 2 6 “ 。 7 ! 。 9 3 ” “ “ 了 ” ” · 。 1 2 3 位移 单位 , 一 mm 时 间 单位 一 一山 变 形 速 率 一 一 m m d / 。 . 3 蠕 变破 坏的 时间

8、。 蠕 变 破坏 的 达 到 是 岩 体 稳 定 评 价 的 一 个 关键 问 题 根据 进 展 破 坏 的 规 律 。 , 蠕 变 破坏 的 本 质 应 是结 构 强 度 的 丧 失 和 总 变形 有 关 , , 它和 变 形 积 累 有 关 , 。 因此 , 在 一 定 应 力 水 平 下 蠕 变破坏 阶 段 的 出现 一般 稳 定 蠕变速 率 和 稳 定 而 后 者 又 可 以 用 稳定 蠕 变速 率及 变 形 时 间来 表达 即 K 蠕 变 持续时 间有反 比 关 系 52 · T : 二 ( 6 : 式中 T K , 因此 , T 稳 定 蠕 变 在破 坏前 的 持 续 时

9、 间 ; = 32 12 ( 19 7 0 1 9 73 K = 3139 ( 19 75 1 9 7 6 常 数 在金 川 条 件 下 K 年 及 年 变 破 坏 的 到达 时 间 t: 可 由下 式预 测 : 蠕 , 。 t 式中 。 = 了 : + K 5 / 2 (7 。 而 对 于 初 始 蠕 变阶 段 有 初 始 蠕 变持 续 时 间 t S ;= A z B I l 饮有 (8 , 今 a 二 月 , B 沪 1一 , 不 、 因 初 始 蠕 变 结 束时 有 佘 , , B A 一 夕 故得 2 , t。 = 一 ( 5 2 / “B ; 一 ” + 兀 /, : ( 9 。

10、0 对 于 金 川 边 坡 工 区 第 二 次 倾倒 破 坏 的 到 达 时 间 约 为 2 个 月 . 4 变 形 机制 的 影 响 , 岩 体 结 构 稳 定性 制 约 着 断层 的 蠕 变 参 数 就岩 体 . . 位移 速 率 而言 有 一定 特 点 例 如 瓦 扬 坝 滑 坡 稳 定 蠕 变 速 率 低 约 0 8 一 o g m m / d 但 是 蠕 . “ 变 破 坏 的 最 大 位移 速 率 达 80 m m /d 图 12 随 时 间 进 展 呈 4 4 次 方 关 系 ” 智利 金 属 矿 滑 ( , 。 金 川 岩 体变形 机 制 区 别 于 单 纯 的 滑 动 , ,

11、 , , , 。 第1期 金川露天 矿 边 坡变形 机 制及 过 程 . , 83 , , 坡也 有 比 较 高 的 破 坏蠕 变速 率 达2 6m m / 8 d 。 然 而 在金 川 的 情 况 下 第 二次 倾倒 , . J1 月 刀口 翅三 1 ! 。 即 19 76 J 。 二 l /z 。 侧 戈司 书 娜 粉 气 娜 气 脚 礴口 之口 f夕 西o f , I r , 2 。 , 夕 J 年 口 时间 口 , 2J O I2 B6 匕 沼 乃 +刀 :, 。J , 时向 , 年 大月 ( b . . 年前 稳 定 蠕变 速率 高达 5 6 9 om m / d 但 倾倒 破坏 时

12、最 大位 移 速 率 仅 10 m m / d 77 年 初 变 形 速 率 又 逐 渐下 降 恢 复 到 稳定 蠕 变 状 态 最大 位移 达1 m 以 上 此 后 19 0 , 。 图1 2 瓦扬 坝 滑坡 的 滑动位 移 “ , 尽 管边 坡 , 。 这显然 是 倾倒 体抗 载 能 力 随 着倾斜 度 的 增加 而提 高 , 形 成 了 新 的 平衡 的 原 因 。 小 变 形的 影 响 源 、 结 , 作 者 认 为上述 岩体 变 形 机 制和 过程 是 有 启 发 性 的 , 它 说 明 了 岩体 结 构 效 应 和 时 间效 应对 。 而 岩 体结 构 蠕变 特性 是上 述 两 种

13、 效 应 的 综 合反 应 、 在这 里 作 者感 谢 金 川 矿 张 汝 。 张 跃文 及 地 质 所 李 毓 瑞 许 兵 等 同志 所 提 供 的 大 量 现 场 资料 参 1 N o n v e ille r E 场g , E · 考 e . i l s r , 1 9 6 u t 文 o e h u n 献 g i , Z u r F , r a g e · d e , r F o 二 V a jo n t 一 t , R a , l o R 。k M e 。 h a 二i e s a n d 双 滋 eer L in g . , T G h eo e , o l

14、g r R o e . k V o l e , 5 N n 7 , 2 M o lle r S l i d i t h e V a j o n t V a l l e y o 。k M e e h a n ie : a n d E n g i n e e r i n g G e o l o g y , V o B . l . A 2 o N · a n d s e r 4 1 9 6 . , K . E s K en n e d 了 P la n n in g N i 口e y e r · , S l o p e M o n i t o r y S 了s t e 坦 5 U

15、 se d i n , C h i l i P r o e · S _ th色 , P re o d ie tio n o f a M a jo r S lo p e F a ilu re a t C h u q u iea m a ta M in e O P e n P it M in e : , 1 9 7 0 · , 了m p 。 n O t e h M e c a h n i s m a n d P r o c e s s o f S l o P e D e f o r m a t i o n n i a n O p e n P i t M i n e 必 牙 a

16、ng 5 1一j 万 夕 n , e A a d e ns u e o f G eo l g 了 o (I tit t A b , 二 ia S in ie a e B i j i n g s t r a c t T h i , p a P e r P r e se n t s · T h a n e e e 又a m o m P o p le o i e t o f e m s id e l e h a n 一 to P p l i n d n d e f o r m a tio n o d f o r m a t o i n P r in o e t h e s lo p e o

17、 f e s : a r e e o n t r o J in e l l d ehuan y b t e h o P en t a b u l a P i t m in e r 3 i m a 一 b l t o e k y s tr u e tu a r e e r e o n a f a u e lt d a r o e k m . a ss e a n T h e e r h e o l o g e i b e h a v i o u r 1 5 f o u n d t o b e e o n s i s t e n w i th th s t a g e e r e e p l w a n d b 一 r te e 工p rssed b y a n e 工 p o n e n t ia l . f u n e t io n T h e r e s u l ts e n e n t d d o f e f e f i ld o