露天采场低边坡角(Low-angle)边坡的破坏案例

计算岩土力学

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1 引言

在岩土工程中，一个通识是边坡角越大，边坡发生破坏的概率越大，这也是深部露天采矿一个矛盾点，增加1°边坡角，意味着减少很大的剥离量，但同时增加了边坡失稳的风险。当然有一些极端的例子，如果岩体坚硬并且没有显著的不利于边坡稳定性的不连续存在，台阶坡面角可以做成90°，即垂直的边坡，不过即使这样，也可能发生局部的台阶损失(backbreak)【露天矿概率台阶设计与损失距离(back-break distance)】。

另一些极端例子是，纵然边坡角很小，边坡也会发生破坏，这样的破坏包含着非常复杂的破坏机理，有时很难用传统的本构模型来表达。在露天金属采矿中，低边坡角通常指的是边坡角小于37°的边坡角度。本文总结了三个典型的这种低边坡角边坡发生破坏的案例：Bingham Canyon Mine(美国), Jeffrey Mine(加拿大)和Savage River Mine(澳大利亚)。在这三个案例中，最小的边坡角为20°，最大的边坡角为37°。

2 低边坡角边坡破坏

2.1 Bingham Canyon Mine

Zavodni and McCarter[(1976) Main Hill Slide Zone, Utah Copper Division] 描述了Bingham Canyon矿西北区的破坏。到1966年3月，不稳定的边界变得很明显，包括顶部附近的"拉伸"裂缝和坡脚近的基底推力(basal thrusting)，边坡高度为145m。主要的滑动发生在1967年，高度为230m，宽度为60~150m，矿坑的平均边坡角为25~29°。

来源：计算岩土力学