露天矿顺层软岩边坡开挖变形特征与参数优化研究 论文

针对露天矿含水软岩边坡在成坡后出现的蠕滑变形与顺层失稳问题，研究人员为了确定极限稳定边坡角，以东明露天矿南端帮边坡为研究对象展开了深入分析。在工程地质勘查与力学实验的基础上，采用了有限差分计算程序FLAC3D，对地下水作用下顺层软岩边坡的变形破坏特征进行了详细研究。有限差分法作为一种常用的数值分析方法，能够模拟复杂地质条件下边坡的变形和应力分布。

随后，研究者采用极限平衡法，对比分析了地下水对边坡稳定性的影响程度。这种方法通过计算边坡的安全系数，来评估其在不同条件下的稳定性。为了进一步优化设计，研究还结合了有限元强度折减法，对边坡角进行了优化设计。这种方法在考虑实际工程条件的同时，能够提供更为准确的边坡角优化结果。

研究结果显示，地下水对东明露天矿南帮边坡的稳定性影响显著。当考虑地下水作用时，软弱岩层面位置的稳定系数比正常情况下低了20.73%。为应对这一情况，研究最终确定南帮极限稳定边坡角为22°。这种基于有限元法和极限平衡法相结合的边坡参数优化设计方法，科学可靠，对于类似软岩矿山边坡角优化具有重要的借鉴意义。

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