专利名称：一种边坡岩体变形控制技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及岩土工程领域，尤其涉及边坡工程，具体涉及边坡岩体变形的的一种控制技术。
背景技术：
目前，现有和曾有的关于边坡岩体变形的控制技术，如三维变形的预测和计算机软件模拟等，都对岩体三维变形公式有很好的借鉴和推进作用，很多学者也都对岩体三维变形作出更为准确的定量的分析而努力着，也提出了许多优秀的边坡岩体变形控制的优秀技术。但是他们也都有其不足之处，比如没有给出边坡岩体产生三维变形的临界开采宽度；没有给出边坡岩体随开采宽度变化，其岩底的变形速率大小；没有给出具体的在考虑三维变形效应下的边坡稳定性系数计算公式。
发明内容
本发明的目的是提供一种边坡岩体变形的控制技术，可以通过控制边坡岩体的开挖宽度，利用三维边坡变形的稳定性系数公式，以减小边坡的变形值，确保边坡的安全。本发明技术为实现上述目的，做出了如下的技术方案1.本技术确定了开采宽度小于为IlOm带状开采槽底变形才属于三维效应。岩底变形随开采宽度变化，其变形特点为当局部带状开采控制技术开挖宽度 IOm时基底边坡变形很小，之后随着开挖宽度的增大近似呈线性递增；当皮带道开挖宽度达到50m时，变形速率增量呈递减，即变形曲线由近似直线变为下凹曲线的分界点；之后随着开挖宽度的增加变形速率呈递减之势；当开挖宽度达到90m时变形值递增速率非常小； 当开挖宽度达到IlOm时，变形值达到最大，再开挖变形值基本不便。由此说明IlOm是三维效应与平面效应的临界点，大于IlOm时属于平面问题，小于IlOm时属于三维效应。2.本发明技术提出了考虑三维变形效应的边坡稳定性系数计算公式。当三维边坡开挖长度小于IlOm时，边坡稳定系数可以按变形比例缩减。如开挖长度小于IlOm边坡的稳定性系数为1.0，则三维边坡的稳定性系数计算公式为F = F40+F40(l-n)(1)式中，F——为带状边坡任意宽度坡底(即三维边坡)的稳定性系数；F40——是平面边坡坡角为40°的稳定性系数；N——为任意三维边坡的开挖长度的变形量与三维效应的极限边坡长度(即平面边坡)变形的比例系数3.岩体局部带状开采时可以通过本技术，控制其开采宽度，利用考虑三维变形效应的边坡稳定性系数的计算公式，以减小边坡变形、提高边坡稳定性，从而达到安全生产的目的。
图1为本发明的数值模拟分析图；图2为本发明槽底随开挖宽度的变形规律及线性插值计算示意图；
具体实施例方式下面结合附图，对本技术能减小边坡变形，提高边坡稳定性做进一步的说明。本发明技术采用了 3d-ο软件进行了三维弹塑性数值模拟分析，边坡数值模型尺寸宽度(沿边坡走向)4830m，倾向长400m、高220m。其数值模拟结果见下表表1数值模拟沿χ方向数值模拟数据
权利要求
1.边坡岩体变形的控制技术，其特征在于，该方法包括以下内容Si，提出了局部带状边坡岩体的开挖宽度小于IlOm时，槽底边坡变形属于三维变形效应，可以通过边坡稳定性系数控制边坡的变形，从而确保边坡的安全。IlOm是三维效应与平面效应的临界点，大于IlOm时属于平面问题，小于IlOm时属于三维效应。S2，当局部带状边坡岩体的开挖宽度为IOm时，基底边坡变形很小，之后随着开挖宽度的增大，基底变形近似呈线性递增；当开挖宽度达到50m时，变形曲线由近似直线变为下凹曲线，此时为变形速率的分界点，之后随着开挖宽度的增加变形速率呈递减之势；当开挖宽度达到IlOm时变形值达到最大，再增大开挖宽度变形值不变。S3，当三维边坡开挖长度小于IlOm时，边坡稳定系数可以按变形比例缩减。如开挖长度小于IlOm边坡的稳定性系数为1.0，则三维边坡的稳定性系数计算公式为 F = F40+F40(l-n)(1)式中，F——为带状边坡任意宽度坡底(即三维边坡)的稳定性系数； F40——是平面边坡坡角为40°的稳定性系数；N——为任意三维边坡的开挖长度的变形量与三维效应的极限边坡长度(即平面边坡)变形的比例系数。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提出局部带状开采控制技术产生三维边坡效应的开挖宽度为110m，并给出产生三维边坡效应的的稳定性系数公式。
全文摘要
本发明提出了一种边坡岩体变形控制技术，解决了边坡带状开采产生三维边坡效应时的临界开挖宽度问题，并提出了考虑三维变形效应的边坡稳定性系数计算公式，从而通过三维变形控制方法可以减小边坡变形、提高边坡稳定性，达到安全生产的目的。
文档编号G06T17/05GK102194251SQ20111012059
公开日2011年9月21日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者冯少杰, 孙世国, 宋志飞, 张伟 申请人:北方工业大学