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边坡的稳定性分析是岩土工程中的一个非常重要且复杂的研究课题,它涉及到道路工程、水利水电工程、矿山工程、港口、废渣及垃圾处理等诸多工程领域。特别是在现代工程建设中,边坡工程中普遍出现了高陡边坡稳定性及大型灾害性滑坡等,每年因滑坡灾害造成的损失数以亿计,给国家和人民生命财产带来巨大损失,产生严重社会影响。因此,对边坡稳定的分析与研究具有重要的意义。
铜绿山铜铁矿位于湖北省大冶市境内,隶属于大冶有色金属有限公司,是一座富含铜、金、银、铁等多种金属的矿山。一期工程于1965年开始建设,1970年投产。二期工程于1985年建设,为地下与露天联合开采。矿区北部的露天采坑采到-290m水平,最终边坡角61.5°。北露天坑东部紧邻举世闻名的铜绿山古铜矿遗址,是我国迄今发现的连续生产时间最长,采选冶兼备,保存最完整的古矿冶遗址,属国家重点保护文物。
近年来,由于附近地下民采等因素影响,古矿遗址侧速凝剂厂部位边坡地面严重开裂,速凝剂厂房、古矿遗址围墙、古矿遗址内公路开裂,最大裂缝宽达10cm以上。此事已引起政府主管部门及大冶有色金属有限公司的高度重视,并组织多家研究设计单位对此展开研究,提出加固及治理方案。本文主要根据前人的研究成果及资料进行分析整理,得出在露天与地下联合开采条件下,边坡稳定性的影响因素,变形破坏条件及机理,并采用灰色系统理论建模对该边坡的稳定性进行分析预测,结合现场位移监测数据,极限平衡分析计算等数据,对该模型计算结果进行对比验证得出该边坡变形破坏趋势预测及规律性认识,提出了边坡加固及古矿遗址保护的方案及建议。