南芬露天铁矿高陡边坡失稳全过程物理模型试验研究

陶志刚^1,2，舒昱^1,2，高毓山³，王一聪^1,2，赵俊凯^1,2

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室3. 本溪钢铁集团南芬露天铁矿

摘 要：利用自主研发的深部地质工程灾害模型试验系统进行试验,模拟滑坡大变形失稳破坏的全过程。在模型内部布设小型NPR锚索进行力学监测,同时采用数字散斑技术对边坡位移进行监测,从试验角度研究滑坡大变形破坏时的边坡内部应力变化规律及NPR锚索在大变形破坏条件下表现出的力学特性。试验结果表明:边坡破坏表现出明显的阶段性演化过程,大致可划分为四个阶段:软化压密阶段、裂纹产生阶段、裂纹扩展阶段、滑动面贯通阶段。边坡失稳破坏过程中,NPR锚索发生较大变形但未发生破断失效,表明锚索能够在滑坡全过程中对其进行持续监测和加固。NPR锚索在试验过程中的受力特征与现场滑坡牛顿力监测结果相吻合,证明NPR锚索在滑坡超前预警方面具有有效性及合理性。

关键词：边坡稳定性;物理模型试验;NPR锚索;露天铁矿;