·388· 北京科技大学学报 2005年第4期 位移出现在左右边坡的坡脚，数值为120.0mm.Y 度较快.回填之后，位移的变化速度明显降低 方向位移变化较为复杂，坡顶位移6mm左右，坡 边坡腰部X方向位移的变化规律与顶部追踪 底位移为24mm左右.由于在边坡下部的坡面出 点相同，但未回填之前，上盘腰部点的位移为10 现拉应力和坡脚出现剪应力，产生更大范围的塑 mm,下盘腰部点的位移为8~l0mm.Y方向位移 性区，整个边坡的稳定性有所降低（图4）. 在未回填之前，上盘腰部点的位移为5mm,下盘 腰部点的位移为3.5mm. FLAC (Vernton 3.30) 边坡坡脚X方向位移在未回填之前，上盘坡 30 LEGEND 脚点的位移为55mm,下盘坡脚点的位移为45 3w业39 100 mm,见图5.由于开采的卸载作用，Y方向均产生 160 向上的位移，但位移量较小，为1.0-1.2mm,回填 后产生了反向位移，并最终趋于稳定，见图6. 20 (a) -3X 4 -2 107 -3 图4塑性区分布图 -4 Fig.4 Distribution of the plastic zone 采用废石回填露天坑底至0m时，边坡岩 6 体的最大主应力和最小主应力数值和分布规律 与开挖至48m水平时未发生大的变化.由于回 中 343536373839 迭代次数10 填体采用弹性介质，最大剪应力7.2MPa仍出现 6 (b) 在边坡的坡脚部位，最大位移矢量出现在右侧坡 脚，为120.4mm,方向为斜向上.X方向位移较前 面没有增加，坡顶Y方向位移在3mm左右，坡底 位移为21~27mm之间.由于边坡下部坡面出现 的拉应力范围减小和坡脚的剪应力消失，使得塑 性区范围缩小，整个边坡稳定状态得到提高，这 与大冶铁矿的实际情况是吻合的. 为了更好地研究开挖卸荷过程中边坡岩体 33343536373839 的位移变化规律，模拟计算中追踪记录了上下盘 迭代次数/10 六个点的位移变化情况.记录过程自±0m开挖开 图5上盘(a)和下盘b)坡脚追踪点X方向位移 始，开采至-48m水平后迭代到34000步回填，然 Fig.5 Displacements in the X-direction of monitoring points at the slope bottom in upperwall(a)and lowerwall (b) 后再迭代到38500结束. 边坡顶部方向位移在未回填之前，上盘顶 通过分析可以看出，大治铁矿露天边坡I-2 部点的位移为0.3mm,下盘顶部点的位移为5 地质剖面的上下盘边坡在整个开采过程中，保持 mm,二者方向相反，开挖卸荷的作用十分明显， 了基本稳定的状态，回填体的主要作用一是给边 表现为位移的变化速度较快.回填之后，位移的 坡提供了部分侧向支撑压力，有效限制了边坡岩 变化速度明显降低，并最终趋于稳定.Y方向位移 体的水平和垂直方向的位移，二是改善了岩体的 在未回填之前，上盘顶部点位移为6mm,下盘顶 受力状态，提高了边坡的稳定程度.但由于回填 部点的位移为45mm,二者方向均向下，由于卸 的高度相对于高边坡而言有限，所以作用并不十 荷的作用，产生极小的向上位移，位移的变化速 分显著.一 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 位 移 出现 在左 右 边 坡 的坡脚 ， 数值 为 方 向位 移变 化较 为 复 杂 ， 坡顶 位 移 左 右 ， 坡 底 位 移 为 左 右 由于 在 边 坡 下 部 的坡 面 出 现 拉应 力和 坡脚 出现 剪应 力 ， 产 生 更大 范 围 的塑 性 区 ， 整 个 边 坡 的稳 定性 有 所 降低 图 摊 口 介的‘ 朋 氏即 洲 」” 闷 ， 比 叫 ， 〔 服 勺 犯 卜 切 ” 卜眨 书 日。泌划、 度较 快 ， 回填 之 后 ， 位 移 的变 化速 度 明显 降低 边坡 腰 部尤方 向位移 的变 化 规律 与顶 部追 踪 点相 同 ， 但 未 回填 之前 ， 上 盘腰 部 点 的位 移 为 ， 下 盘 腰 部 点 的位 移 为 一 幻 方 向位 移 在 未 回填 之前 ， 上 盘 腰 部 点 的位 移 为 刀 ， 下 盘 腰 部 点 的位 移 为 边 坡 坡脚尤方 向位 移 在 未 回填 之 前 ， 上 盘 坡 脚 点 的位 移 为 ， 下 盘 坡脚 点 的位 移 为 ， 见 图 由于 开采 的卸 载作用 方 向均 产 生 向上 的位 移 ， 但 位 移量 较 小 ， 为 一 ， 回填 后 产 生 了反 向位 移 ， 并最 终趋 于 稳 定 ， 见 图 · 优困 · 百朋月 让 洲 的心 口洲 伪洲 口朋 图 塑 性 区分 布 图 肠 卜 采用 废 石 回填 露 天坑底 至土 时 ， 边 坡 岩 体 的 最 大 主 应 力 和 最 小主 应 力 数值 和 分 布 规 律 与 开挖 至礴 水平 时未 发 生 大 的变 化 由于 回 填 体采 用 弹性 介 质 ， 最 大 剪应 力 仍 出现 在边坡 的坡脚 部位 最 大位 移 矢 量 出现在 右侧 坡 脚 ， 为 ， 方 向为斜 向上 尤方 向位 移 较前 面 没 有 增加 ， 坡顶 方 向位 移在 幻 刀 左 右 ， 坡底 位 移 为 一 之 间 由于 边 坡 下 部 坡面 出现 的拉应 力范 围减 小和坡脚 的剪 应 力消 失 ， 使得塑 性 区 范 围缩 小 ， 整 个 边 坡 稳 定状 态 得 到提 高 ， 这 与大 冶铁矿 的实 际情 况 是 吻合 的 为 了更 好 地 研 究 开挖 卸 荷 过 程 中边 坡 岩 体 的位 移变化 规律 ， 模拟计 算 中追 踪 记 录 了上 下 盘 六 个 点 的位 移变化情 况 记 录过程 自士 开挖 开 始 ， 开采 至一 水 平 后 迭代 到 步 回填 ， 然 后 再 迭 代 到 结束 边 坡 顶 部厂方 向位 移 在 未 回填 之 前 ， 上盘 顶 部 点 的位 移 为 ， 下 盘 顶 部 点 的位 移 为 ， 二 者 方 向相 反 ， 开 挖 卸 荷 的作用 十 分 明显 ， 表 现 为位移 的变化 速 度 较 快 回填 之 后 ， 位 移 的 变化速度 明显 降低 ， 并最 终趋于 稳 定 方 向位 移 在 未 回填 之 前 ， 上 盘 顶 部 点位 移 为 ， 下 盘顶 部 点 的位 移 为 小 幻 ， 二 者 方 向均 向下 ， 由于 卸 荷 的作用 ， 产 生 极 小 的 向上 位 移 ， 位 移 的变化 速 迭代次 数 护 划之沁日 】 一 一一 一 一 一一一 一一 一 一 一 － 一一习 迭代次数八『 图 上盘 和 下 盘助坡脚追踪点尤方 向位移 如 助 通 过 分 析 可 以看 出 ， 大 冶 铁 矿 露 天边 坡 卜 地质 剖 面 的上 下盘 边坡 在 整个 开采 过 程 中 ， 保 持 了基本稳 定 的状态 ， 回填 体 的主 要作用 一 是给边 坡提供 了部分侧 向支撑 压 力 ， 有效 限制 了边坡 岩 体 的水平 和 垂 直方 向的位 移 ， 二 是 改善 了岩体 的 受 力 状 态 ， 提 高 了边 坡 的稳 定程度 但 由于 回填 的高度相对 于 高边坡而 言有 限 ， 所 以作 用 并 不十 分 显 著