岩石边坡非日照楔形体稳定性分析
文章摘要
文章讨论了岩石边坡中非日照楔形体的稳定性分析，这类楔形体通常稳定，因为它们位于稳定岩块的支撑后面或旁边。非日照楔的形成受多种因素影响，包括边坡结构复杂性、多组结构的存在以及复杂的岩块几何形状。由于这些因素，传统的运动学分析方法如RocPlane或SWedge不适用于非日照楔的稳定性评估。文章介绍了三种分析工具：3DEC、RocSlope和Fracman-3DPOF，这些工具可以处理复杂的边坡结构和岩块几何形状。特别地，离散断裂网络(DFN)方法能够有效地处理这种复杂性和不确定性，通过随机模拟生成复杂的岩块几何形状并评估其运动学，从而分析不连续强度、岩体强度和孔隙压力条件。DFN方法为露天矿边坡设计提供了一种新的评估工具，能够确定关键的稳定性控制因素，并根据破坏概率优化边坡设计。
1. 引言
在岩石边坡中，非日照楔(Non-daylighting wedge)是指没有 "日光"或通过剪切支撑岩楔的岩体没有完全形成的离散岩楔，这类楔形体通常是稳定的，因为它们出现在稳定岩块的岩块支撑后面或旁边。非日照楔由中等至坚固、中等至高度断裂的岩体组成，这些楔形由结构确定，但由于岩块的支撑作用而固定在原处，阻止了岩块滑动。这些楔形体的形成可能受到多种因素的影响，包括边坡结构的复杂性、多组结构的存在以及复杂的岩块几何形状。在传统的运动学分析中，这些块体是不可移动的楔形块，这意味着根据岩石边坡稳定性原理，它们不符合潜在崩塌和移动的条件，因此不能使用RocPlane或SWedge分析其稳定性。由于边坡结构复杂、存在多个结构组或复杂的岩块几何结构，对这些非日照楔的分析可能很复杂。在采矿工程中，大多数多台阶岩块都是由非日照楔块组成的，离散断裂网络(DFN)方法为处理这种复杂性和不确定性提供了有效的解决方案，其随机模拟方法可生成复杂的岩块几何形状并对其运动学进行评估，该方法可有效分析各种不连续强度、岩体强度和孔隙压力条件。2. 分析工具
3. 参考
[1] (2023) Evaluation of inter-ramp scale non-daylighting wedges using a discrete fracture network-based method.
露天矿边坡由中等至坚固、中等至高度断裂的岩体组成，在考虑边坡坡道间规模分析和设计时面临着挑战。传统的运动学分析无法捕捉到边坡在台阶上的复杂结构。极限平衡方法可以包含简单的岩体结构，但通常无法表示多结构组或复杂的岩块几何形状。数值模拟提供了一种更严格的方法，但其设置耗时，模拟时间通常较长，而且不适合评估固有结构不确定性对边坡稳定性的影响。离散断裂网络方法为处理结构复杂性和不确定性提供了有效的解决方案，其随机模拟方法可生成复杂的岩块几何形状并对其运动学进行评估。然而，大多数多台阶岩块都由非日照楔(NDWs)组成，这些楔形体之所以稳定，是因为它们出现在稳定岩块的岩体支座后面或旁边，从而不能使用简单的运动学解决方案。为了克服这一挑战，开发了一种定制方法，用于评估这些 NDW 的稳定性。该方法可有效分析各种不连续强度、岩体强度和孔隙压力条件，从而确定对边坡稳定性的关键控制，并根据破坏概率评估边坡设计优化。
