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岩体强度随机性与边坡可靠性研究

作　者: 李闻
导　师: 常来山
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 采矿工程
关键词: 岩体强度随机性边坡稳定性边坡可靠性蒙特卡罗法
分类号: TD854.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 6次
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内容摘要

边坡稳定性分析计算是边坡稳定性研究中最终给出定量评价指标的分析过程，其常用计算方法是极限平衡法。而由于自然条件和实际工程中的许多不确定性的存在，导致边坡分析结果具有很大的不确定性，为此，进行边坡工程的可靠性分析就显得十分必要和迫切。边坡可靠性分析常用的方法为蒙特卡罗法。本文以大孤山露天铁矿B区、C区的边坡为论文研究的工程对象，对研究区域内边坡的地质岩性进行了调查。通过对边坡典型区域岩样进行实验室岩石力学实验，得到了岩石强度和岩石密度参数。通过采用测线上统计节理裂隙间距的近似方法对B区、C区五个测试点岩体的RQD指标进行推测。运用节理调查的统计窗法对B区、C区边坡的节理进行测量与统计，获得了节理间距与节理迹长的分布结果，并获得了边坡岩体的节理产状。基于CSIR岩体地质力学分类、hoek-brown强度理论和蒙特卡罗法，运用Visual Basic 6.0编制程序对岩体强度的随机分析方法进行了一次新的尝试。基于摩尔库伦强度理论和极限平衡法理论，分析了大孤山露天铁矿B区、C区的边坡的稳定性，并运用蒙特卡罗法和统计矩法对大孤山铁矿边坡进行了可靠性分析，确定了边坡的可靠性指标和破坏概率，对大孤山露天铁矿开采进行了边坡破坏的风险评价。

全文目录

中文摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1. 绪论  9-16
  1.1 引言  9-10
  1.2 研究的背景与意义  10-11
  1.3 国内外研究现状  11-14
    1.3.1 边坡稳定性分析现状  11-12
    1.3.2 边坡可靠性分析现状  12-14
  1.4 研究内容与方法  14-16
2. 大孤山铁矿节理化岩体结构研究  16-32
  2.1 矿区自然地理及区域地质概况  16
  2.2 地层概述  16-17
  2.3 边坡岩体节理裂隙分布规律研究  17-31
    2.3.1 节理间距的测量与统计  18-22
    2.3.2 节理迹长的测量与统计  22-25
    2.3.3 节理优势产状的聚类分析  25-31
  2.4 本章小结  31-32
3. 岩体强度随机性研究  32-42
  3.1 岩石强度试验  32-33
    3.1.1 岩石单轴抗压强度试验原理  32
    3.1.2 岩石单轴抗压强度试验结果  32-33
  3.2 岩石密度试验  33
    3.2.1 岩石密度试验原理  33
    3.2.2 岩石密度试验结果  33
  3.3 岩体质量指标RQD  33-34
    3.3.1 岩体质量指标试验原理  33-34
    3.3.2 岩体质量指标试验结果  34
  3.4 岩体地质力学分类（CSIR 分类）  34-36
  3.5 Hoek—Brown 强度理论  36-37
  3.6 岩体强度随机性样本的产生  37-41
    3.6.1 随机抽样  37-38
    3.6.2 样本变换  38
    3.6.3 岩体强度随机性样本的产生  38-41
  3.7 本章小结  41-42
4. 大孤山铁矿边坡稳定性分析与研究  42-52
  4.1 极限平衡法基本原理  42-47
    4.1.1 毕肖普(Bishop)法  43-45
    4.1.2 不平衡推力法（Dn 法）  45-47
  4.2 边坡临界滑面的单纯形优化搜索法  47-48
  4.3 边坡稳定性的影响因素  48-49
  4.4 临界安全系数的确定  49
  4.5 边坡稳定性分析计算结果  49-51
  4.6 本章小结  51-52
5. 大孤山铁矿边坡可靠性分析与研究  52-59
  5.1 边坡可靠性分析的基本方法和原理  52-56
    5.1.1 蒙特卡罗模拟方法  52-54
    5.1.2 罗森布鲁斯（Rosenblueth）法  54-56
  5.2 露天矿边坡可接受的破坏概率与风险水平  56-57
  5.3 边坡可靠性分析计算结果  57-58
  5.4 本章小结  58-59
6. 结论与展望  59-61
  6.1 主要结论  59-60
  6.2 研究展望  60-61
参考文献  61-66
致谢  66-67
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岩体强度随机性与边坡可靠性研究

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