基于经验的边坡稳定性判别(Slope Stability Chart)

1 引言

在【边坡稳定性分析的经验方法---边坡稳定性图(Slope Stability Charts)】中，曾经提及了由Haines and Terbrugge (1991)[Preliminary estimation of rock slope stability using rock mass classification system]建立的经验图。这个图根据MRMR值和边坡高度来确定边坡角，分为三个区域：确定区，边界区和需要进一步分析区。

多年来这种方法在非洲、澳大利亚和南美洲的矿山中得到了成功应用，不过在加拿大似乎很少使用这种方法，因此很难评价其在北美的适用性。Stacey在最近的一篇回顾性文章中[Stacey T. R.(2022) Principal Considerations in Rock Engineering Practice and Contributions from Africa]指出使用这个图预测的边坡角与使用现代先进的数值模拟方法预测的边坡角相差甚小，这显示出这种方法的有效性和实用性【非洲采矿岩石力学的传奇人物---Dr. Thomas Stacey】 。本文首先用实例显示了一个边坡角的确定过程，然后给出了工业界广泛接受的边坡稳定性设计准则，最后讨论了能够快速满足设计准则的方法随机极限平衡法(RLEM)。

2 设计过程

MRMR是在RMR76的基础上综合考虑了岩体的风化、节理、爆破以及应力的影响，其中一些因素在RMR89中已经作了更新，因此当应用这个稳定性图时最好还是采用初始的RMR76。简要的设计过程如下：

(1) 原岩强度(Intact Rock Strength) UCS=50MPa，推得R1=6

(2) 节理间距或断裂频率(Joint Spacing/RQD/Fracture Frequency) FF=8, 推得R2=11

(3) 节理条件、粗糙度JRC【极限平衡分析中Barton-Bandis 模型的输入参数】和水。岩体描述为湿(damp)，基本分数为40%，考虑JRC的值，推得R3=40*(0.8*0.9*1.0*0.75)=21.6