[发明专利]露天矿山边坡岩体结构面法向应力分级确定方法

权利要求书

1.一种露天矿山边坡岩体结构面法向应力分级确定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)对露天矿山边坡进行现场调查，依据边坡的构成要素与规模大小，将露天矿山边坡划分为三个层次：总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡；在对边坡岩体结构特征进行精细化描述的基础上，按照位置匹配性原则和规模匹配性原则，基于赤平投影原理分层次分析露天矿山边坡稳定性、判断露天矿山边坡破坏模式、确定露天矿山边坡破坏模型；

(2)采用矿用三维激光扫描测量系统采集矿山边坡坡面几何形态数据，确定总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的典型剖面；依据现场勘探与潜在滑移面宏观几何轮廓测量结果，分别确定总体边坡、组合台阶边坡、台阶边坡的潜在滑移面形态；

(3)现场精细化测定潜在滑移面粗糙度系数JRC_n、壁岩强度JCS_n以及岩体结构面基本摩擦角根据工程类比，结合露天矿山生产爆破现状和矿岩实际条件确定振动加速度a；滑体容重γ；

(4)根据步骤(1)、(2)确定的计算模型、步骤(3)确定的计算参数，采用极限平衡算法计算当前计算工况条件下边坡稳定性系数；然后，确定实际作用在不同条块滑动面上的法向应力值σ_i，其中i为极限平衡计算的条块数量；

(5)基于所获得的边坡滑面正应力对不同位置处的法向应力值σ_i进行统计分析，计算法向应力平均值σ和法向应力值的标准差δ；

(6)根据法向应力平均值σ和法向应力值的标准差δ确定结构面直剪实验法向荷载的加载等级。

2.如权利要求1所述的露天矿山边坡岩体结构面法向应力分级确定方法，其特征在于，所述步骤(6)中，潜在滑动面上法向应力按从小到大，通过如下5级加载实现：

第一级法向荷载：σ-2δ；

第二级法向荷载：σ-δ；

第三级法向荷载：σ；

第四级法向荷载：σ+δ；

第五级法向荷载：σ+2δ。