·408· 工程科学学报，第40卷，第4期 rainfall in accordance with the power function.The slope deformation velocity is in good agreement with the rainfall intensity.Further- more,the landslide generally occurs after maximum rainfall intensity.The landslide stages were classified into three,namely,initial deformation,stable deformation,and accelerated deformation.The warning threshold of displacement was 20mm within 6h and 30mm within 12 h.The speed threshold was 1.5mmhwithin 6h and 2.5mmhwithin 12h.The landslide curve on the stope was highly similar to geotechnical non-steady creep curve."Sharp convex"and "step jump"phenomena occurred on the curve,which could cause slope slide particularly at the inflection point of the slope deformation displacement curve and convex point of the corresponding velocity curve.The research results can provide a scientific basis and reference for slope stability monitoring and failure mechanism of similar mines. KEY WORDS slope stability;rainfall:deformation law;warning threshold;instability model;step jump:sharp convex 边坡稳定性是露天矿开采中最重要的问题之 据.该方法受控制点限制，测距有限，精度不如某些 一，随着开采深度不断增加，整体边坡加高加陡，边 传统测量方法.针对以上各种监测手段的不足，谢 坡稳定性愈发严峻，导致边坡失稳滑坡概率也随之 建林与许家林运用地质雷达进行顶板离层的探 增加，特别是露天采场的生产段和交通枢纽段，边坡 测，该技术为顶板离层提供了一种新途径.杨红磊 一旦失稳滑坡，不仅造成严重的经济损失导致采场 等回采用雷达监测技术对露天矿边坡进行了实时 瘫痪，重责危及生命安全，有可能随时诱发多种地质 监测，获取边坡整体变形信息，实现了边坡预警效 灾害四.目前露天矿边坡风险控制的主要手段是边 果.韦忠跟向采用边坡雷达在某露天矿预测预报了 坡监测预警，因此通过测量手段实时监测露天矿边 滑坡位置、时间和滑动土体规模，该技术是滑坡预测 坡，了解边坡变形情况，掌握变形规律，分析边坡各 预报方面切实有效的新方法.林德才等基于边 阶段变形发展信息，建立灾害预警预报显得尤为 坡雷达在浙江丽水“11·13”滑坡救援中的应用，成 重要回 功预报10m3的滑坡险情，证明了边坡监测预警作 目前我国露天矿边坡监测的主要手段有常规表 用的重要意义.李静涛等通过在平朔东露天矿 面位移监测技术，如采用经纬仪、水准仪、全站仪测 使用SSR一X边坡稳定监测雷达无接触实时监测边 量地表变形等：空间定位监测技术如全球定位系统 (global positioning system,GPS)测量、近景摄影测量 帮的微小变形，精度达亚毫米级. 技术、三维激光扫描技术、边坡雷达监测技术 降雨是诱发滑坡的主要因素之一，尤其在暴雨 等-.华前程等)采用TM30全站仪并分别在小 条件下，更易激发滑坡.根据资料统计，暴雨诱发滑 苗岭岩堆群边坡和某露天矿边坡开展地表位移监 坡占滑坡总数的90%.降雨入渗致使岩土体吸水软 测.此测量方式仍为单点接触测量，受监测控制点 化，裂隙扩展，滑动面贯通并最终岩石破坏边坡失 限制，效率相对低下.针对测区控制点较少，测点间 稳.为此，石振明等时分析了广州大夫降雨滑坡， 的通视困难，蔡美峰等网和郑国忠等回采用GPS技 得到了不同降雨强度和历时对滑坡稳定性的影响 术，建立了GPS边坡位移动态监测系统.但GPS只 周家文等图、娄一青和王字等0分析了降雨入 能同时监测若干个接收点，不能满足区域性整体测 渗引起的岩土体变化，研究了降雨条件下的滑坡变 量，有可能漏测边坡局部不稳定区域.在此基础上， 形机理与边坡稳定性问题.沈银斌等如和付宏渊 吴姗等@通过建立应力、断面收敛及全站仪联合监 等四利用有限元软件，分析了降雨持续时间和降雨 测网，对武钢大治铁矿采场开采过程实时监测.马 强度对边坡稳定性的影响.荣冠等在元磨公路 俊伟等u和徐进军等☒认为GPS和全站仪测量的 典型滑坡体工程边坡，进行降雨过程边坡稳定性分 特征点偏少，无法研究边坡整体变形情况，采用三维 析，得到强降雨可导致坡体抗剪强度降低，稳定性明 激光扫描技术进行了滑坡变形监测与试验，获取了 显下降.吴李泉等通过浙江武义山体滑坡，采用 边坡整体变形情况.这种测量受现场条件干扰大， 有限元软件，分析验证了强降雨条件下的边坡滑坡 导致测量的点云数据包含大量不稳定点和噪音点， 本文基于MSR300型真实孔径雷达监测系统， 后期处理强度大，多幅图像拼接后精度严重降低，不 对南山矿凹山采场进行实时动态监测，获取边坡位 如传统测量方式.为满足测量精度同时兼顾整体变 移速度信息，分析了凹山采场变形与降雨关系，讨论 形，李欣等的将数字近景摄影测量技术应用于某高 了凹山采场边坡失稳模型，可为类似矿山边坡稳定 速公路边坡变形测量中，获取了不同阶段的影像数 性监测和破坏机制提供了科学依据和参考.工程科学学报，第 40 卷，第 4 期 rainfall in accordance with the power function． The slope deformation velocity is in good agreement with the rainfall intensity． Further￾more，the landslide generally occurs after maximum rainfall intensity． The landslide stages were classified into three，namely，initial deformation，stable deformation，and accelerated deformation． The warning threshold of displacement was 20 mm within 6 h and 30 mm within 12 h． The speed threshold was 1. 5 mm·h － 1 within 6 h and 2. 5 mm·h － 1 within 12 h． The landslide curve on the stope was highly similar to geotechnical non-steady creep curve． “Sharp convex”and“step jump”phenomena occurred on the curve，which could cause slope slide particularly at the inflection point of the slope deformation displacement curve and convex point of the corresponding velocity curve． The research results can provide a scientific basis and reference for slope stability monitoring and failure mechanism of similar mines． KEY WOＲDS slope stability; rainfall; deformation law; warning threshold; instability model; step jump; sharp convex 边坡稳定性是露天矿开采中最重要的问题之 一，随着开采深度不断增加，整体边坡加高加陡，边 坡稳定性愈发严峻，导致边坡失稳滑坡概率也随之 增加，特别是露天采场的生产段和交通枢纽段，边坡 一旦失稳滑坡，不仅造成严重的经济损失导致采场 瘫痪，重责危及生命安全，有可能随时诱发多种地质 灾害［1］． 目前露天矿边坡风险控制的主要手段是边 坡监测预警，因此通过测量手段实时监测露天矿边 坡，了解边坡变形情况，掌握变形规律，分析边坡各 阶段变形发展信息，建立灾害预警预报显得尤为 重要［2］． 目前我国露天矿边坡监测的主要手段有常规表 面位移监测技术，如采用经纬仪、水准仪、全站仪测 量地表变形等; 空间定位监测技术如全球定位系统 ( global positioning system，GPS) 测量、近景摄影测量 技术、三维激光扫描技术、边坡雷达监测技术 等［3--6］． 华前程等［7］采用 TM30 全站仪并分别在小 苗岭岩堆群边坡和某露天矿边坡开展地表位移监 测． 此测量方式仍为单点接触测量，受监测控制点 限制，效率相对低下． 针对测区控制点较少，测点间 的通视困难，蔡美峰等［8］和郑国忠等［9］采用 GPS 技 术，建立了 GPS 边坡位移动态监测系统． 但 GPS 只 能同时监测若干个接收点，不能满足区域性整体测 量，有可能漏测边坡局部不稳定区域． 在此基础上， 吴姗等［10］通过建立应力、断面收敛及全站仪联合监 测网，对武钢大冶铁矿采场开采过程实时监测． 马 俊伟等［11］和徐进军等［12］认为 GPS 和全站仪测量的 特征点偏少，无法研究边坡整体变形情况，采用三维 激光扫描技术进行了滑坡变形监测与试验，获取了 边坡整体变形情况． 这种测量受现场条件干扰大， 导致测量的点云数据包含大量不稳定点和噪音点， 后期处理强度大，多幅图像拼接后精度严重降低，不 如传统测量方式． 为满足测量精度同时兼顾整体变 形，李欣等［13］将数字近景摄影测量技术应用于某高 速公路边坡变形测量中，获取了不同阶段的影像数 据． 该方法受控制点限制，测距有限，精度不如某些 传统测量方法． 针对以上各种监测手段的不足，谢 建林与许家林［14］运用地质雷达进行顶板离层的探 测，该技术为顶板离层提供了一种新途径． 杨红磊 等［2］采用雷达监测技术对露天矿边坡进行了实时 监测，获取边坡整体变形信息，实现了边坡预警效 果． 韦忠跟［6］采用边坡雷达在某露天矿预测预报了 滑坡位置、时间和滑动土体规模，该技术是滑坡预测 预报方面切实有效的新方法． 林德才等［15］基于边 坡雷达在浙江丽水“11·13”滑坡救援中的应用，成 功预报 104 m3 的滑坡险情，证明了边坡监测预警作 用的重要意义． 李静涛等［16］通过在平朔东露天矿 使用 SSＲ--X 边坡稳定监测雷达无接触实时监测边 帮的微小变形，精度达亚毫米级． 降雨是诱发滑坡的主要因素之一，尤其在暴雨 条件下，更易激发滑坡． 根据资料统计，暴雨诱发滑 坡占滑坡总数的 90% ． 降雨入渗致使岩土体吸水软 化，裂隙扩展，滑动面贯通并最终岩石破坏边坡失 稳． 为此，石振明等［17］分析了广州大夫降雨滑坡， 得到了不同降雨强度和历时对滑坡稳定性的影响． 周家文等［18］、娄一青［19］和王宇等［20］分析了降雨入 渗引起的岩土体变化，研究了降雨条件下的滑坡变 形机理与边坡稳定性问题． 沈银斌等［21］和付宏渊 等［22］利用有限元软件，分析了降雨持续时间和降雨 强度对边坡稳定性的影响． 荣冠等［23］在元磨公路 典型滑坡体工程边坡，进行降雨过程边坡稳定性分 析，得到强降雨可导致坡体抗剪强度降低，稳定性明 显下降． 吴李泉等［24］通过浙江武义山体滑坡，采用 有限元软件，分析验证了强降雨条件下的边坡滑坡． 本文基于 MSＲ300 型真实孔径雷达监测系统， 对南山矿凹山采场进行实时动态监测，获取边坡位 移速度信息，分析了凹山采场变形与降雨关系，讨论 了凹山采场边坡失稳模型，可为类似矿山边坡稳定 性监测和破坏机制提供了科学依据和参考． · 804 ·