, , , , (1.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) a.深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室; b.力學(xué)與建筑工程學(xué)院, 北京 10008；2.紹興文理學(xué)院 巖石力學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害實(shí)驗(yàn)中心, 紹興 12009； .河北工程大學(xué) 科學(xué)技術(shù)研究院，河北 邯鄲 05608)

1 研究進(jìn)展

20世紀(jì)50年代以來，隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的提高，錨固加固理論、設(shè)計(jì)方法、規(guī)程規(guī)范、防腐手段的逐漸完善，預(yù)應(yīng)力錨索的發(fā)展越來越快。預(yù)應(yīng)力錨索加固、監(jiān)測、預(yù)警技術(shù)作為一種有效提高邊坡巖土體穩(wěn)定性和超前監(jiān)測的措施已被許多工程實(shí)踐所證實(shí)[1-2]。

滑坡問題是自然災(zāi)害的一部分,已成為同地震和洪水相并列的全球性3大地質(zhì)災(zāi)害之一。在重力和頻繁人工擾動(dòng)的綜合影響下，自然邊坡或人工開挖邊坡穩(wěn)定性受到破壞，滑體沿著一個(gè)或多個(gè)潛在滑動(dòng)面向下整體滑動(dòng)而引發(fā)大變形滑坡災(zāi)害[3]。

目前，對(duì)于高陡邊坡加固及監(jiān)測，主要依靠傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索體系及其衍生支擋結(jié)構(gòu)工程[4-5]。然而，由于大部分滑坡失穩(wěn)是大變形問題，現(xiàn)有基于傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力錨索體系的支護(hù)和加固理念已經(jīng)無法適應(yīng)巖土體(邊坡巖體、隧道圍巖)的大變形演變規(guī)律，僅通過提高錨索強(qiáng)度的方法并不能抵抗邊坡滑動(dòng)破壞。針對(duì)上述問題，何滿潮院士研發(fā)了高恒阻滑坡監(jiān)測錨索[6-7]，具有“抗中有讓，讓中有抗，恒阻防斷”的力學(xué)特性，可對(duì)滑坡、發(fā)震斷裂活動(dòng)等災(zāi)害的全過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和超前預(yù)警，但是針對(duì)高恒阻大變形錨索在靜力拉伸條件下的負(fù)泊松比試驗(yàn)特性尚屬研究空白。

本文分析了高恒阻滑坡監(jiān)測錨索的結(jié)構(gòu)組成和工作原理，并對(duì)高恒阻滑坡監(jiān)測錨索進(jìn)行靜力拉伸試驗(yàn)，從力-位移力學(xué)實(shí)驗(yàn)特性、直徑變形量、橫向應(yīng)變變化規(guī)律、徑向應(yīng)變變化規(guī)律和溫度變化規(guī)律5個(gè)方面進(jìn)行深入研究，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論分析，總結(jié)高恒阻滑坡監(jiān)測錨索的靜力拉伸力學(xué)性能，并揭示其幾何尺度和應(yīng)變尺度上的負(fù)泊松比效應(yīng)。在上述研究的基礎(chǔ)上，將該錨索應(yīng)用于南芬露天鐵礦邊坡安全監(jiān)測現(xiàn)場，成功對(duì)“2010-0731滑坡”全過程進(jìn)行了監(jiān)測預(yù)警。

2 高恒阻滑坡監(jiān)測錨索的結(jié)構(gòu)組成

傳統(tǒng)泊松比(NP)材料在拉伸和剪切過程中會(huì)產(chǎn)生橫向收縮，極易拉斷破壞；而負(fù)泊松比(NPR)效應(yīng)材料在受到拉伸時(shí)，垂直于拉應(yīng)力方向會(huì)發(fā)生膨脹，而不是發(fā)生通常的收縮；在受到壓縮時(shí)，材料在垂直于應(yīng)力方向發(fā)生收縮，而不是通常的膨脹；在受到彎曲時(shí)，負(fù)泊松比材料由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)為球形腔，在張力的作用下，球型腔大多為等規(guī)圓筒狀結(jié)構(gòu)，使應(yīng)力集中效應(yīng)大為減弱。負(fù)泊松比材料同時(shí)顯示出更強(qiáng)的力學(xué)與物理特性，這也就意味著其可以被同時(shí)定義為結(jié)構(gòu)材料和功能材料。

基于上述思想，高恒阻滑坡監(jiān)測錨索主要由常規(guī)鋼絞線、恒阻體、恒阻套管、新材料填充材料、擋板、隔板、防滑擋板等組成，結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。

圖1 高恒阻滑坡監(jiān)測錨索結(jié)構(gòu)組成Fig.1 Structural composition of high constant-resistance cable for landslide monitoring

圖2 高恒阻滑坡監(jiān)測錨索工作原理Fig.2 Working principle of high constant-resistance cable

恒阻體和恒阻套管的最優(yōu)幾何配比，是實(shí)現(xiàn)高恒阻大變形的關(guān)鍵，要滿足當(dāng)錨索軸向外荷載(軸向拉力)大于鋼絞線彈性變形量時(shí)，恒阻體就開始沿著恒阻套管內(nèi)壁發(fā)生摩擦滑移，確保高恒阻滑坡監(jiān)測錨索不會(huì)被拉斷破壞，利用徑向彈塑性變形來確保軸向變形在彈性范圍內(nèi)。

3 工作原理及力學(xué)模型建立

3.1 工作原理

高恒阻滑坡監(jiān)測錨索的恒阻力來源于恒阻體與恒阻套管間相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力。邊坡巖體變形時(shí)，產(chǎn)生的拉力作用在恒阻套管上，隨著巖體變形的逐漸積累，當(dāng)拉力≥設(shè)計(jì)恒阻力時(shí)，恒阻裝置內(nèi)的恒阻體沿著套管內(nèi)壁發(fā)生摩擦滑移，在滑移過程中保持恒阻特性，依靠恒阻裝置的結(jié)構(gòu)變形來抵抗邊坡巖土體的變形破壞，如圖2所示。

3.2 力學(xué)模型建立

高恒阻滑坡監(jiān)測錨索核心部分恒阻器的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其力學(xué)模型如式(1)所示[8]。

P0=2πfIsIc。

(1)

其中：

(2)

(3)

式中:P0為恒阻值(kN)；f為靜摩擦系數(shù)；Is為恒阻套管彈性常數(shù);Ic為恒阻體的幾何常數(shù)。

圖3 恒阻器黏彈性應(yīng)力分析Fig.3 Stress analysis for the visco-elastic resistance unit

通過式(1)、式(2)和式(3)，可以發(fā)現(xiàn)高恒阻滑坡監(jiān)測錨索的恒阻力只取決于恒阻套管的彈性常數(shù)Is和恒阻體的幾何常數(shù)Ic，而不依賴于外部荷載。

高恒阻滑坡監(jiān)測錨索中包含恒阻體和恒阻套管2部分結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)如下：

(1)將高恒阻滑坡監(jiān)測錨索的“材料變形”轉(zhuǎn)化為“結(jié)構(gòu)變形”，即恒阻體與恒阻套管間的相對(duì)摩擦位移。這樣只要在設(shè)計(jì)中使錨索的恒阻力P0<錨索材料的彈性極限，理論上變形量可以設(shè)計(jì)成任意長。

(2)在靜載荷條件下，高恒阻滑坡監(jiān)測錨索的恒阻力與外載荷無關(guān)，而僅與呈錐臺(tái)狀的恒阻體的結(jié)構(gòu)特征參數(shù)和恒阻套管的彈性參數(shù)有關(guān)[9]。

4 靜力拉伸室內(nèi)試驗(yàn)

4.1 試驗(yàn)系統(tǒng)

本次試驗(yàn)采用由中國礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研發(fā)的HWL-2000恒阻大變形錨索靜力拉伸試驗(yàn)系統(tǒng)。高恒阻滑坡監(jiān)測錨索實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)參數(shù)見表1。

表1 高恒阻滑坡監(jiān)測錨索實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)參數(shù)Table 1 Parameters of testing system

4.2 試驗(yàn)條件

4.2.1 試件幾何特征

本次試驗(yàn)采用的高恒阻監(jiān)測錨索全長Lave=1 824 mm，恒阻套管外徑D=120 mm，參數(shù)如表2所示。

表2 高恒阻滑坡監(jiān)測錨索參數(shù)Table 2 Parameters of test cables mm

4.2.2 試驗(yàn)環(huán)境特征

本次試驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境設(shè)定在14 ℃，濕度為60%，滿足現(xiàn)場恒阻器在錨墩內(nèi)封裝的實(shí)際環(huán)境。

4.2.3 加載速率特征

基于現(xiàn)場邊坡1 a的測試數(shù)據(jù)，邊坡在變形破壞前其深部滑移變形速率約20 mm/min，因此室內(nèi)靜力拉伸試驗(yàn)加載速率(即拉伸速率)設(shè)定為20 mm/min。

4.3 恒阻力和變形量試驗(yàn)結(jié)果分析

采用位移控制方法，對(duì)高恒阻滑坡監(jiān)測錨索進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，通過試驗(yàn)獲得高恒阻滑坡監(jiān)測錨索的拉力-位移曲線，揭示恒阻力-位移變化規(guī)律。另外，通過測定試驗(yàn)前后恒阻套管直徑的變形量，揭示高恒阻滑坡監(jiān)測錨索在幾何尺度上的負(fù)泊松比效應(yīng)。

4.3.1 恒阻力-位移曲線

本次共進(jìn)行了3組高恒阻滑坡監(jiān)測錨索靜力拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示：試件最大變形量約850 mm，恒阻力平均值約464 kN，詳見表3；試驗(yàn)曲線如圖4所示。

表3 靜力拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)Table 3 Experimental data of static tensile test

圖4 高恒阻滑坡監(jiān)測錨索力-位移曲線Fig.4 Curves of tensile force vs. tensile deformation of cables

4.3.2 恒阻套管直徑測量

對(duì)恒阻套管直徑采用十字法測量，分別測量套管橫斷面a-a和b-b兩個(gè)垂直方向的外徑，每隔100 mm設(shè)置一個(gè)測點(diǎn)，用游標(biāo)卡尺讀取試驗(yàn)前后恒阻套管外徑的變化規(guī)律。

試驗(yàn)前后3組恒阻套管在a-a方向的直徑變化規(guī)律如圖5所示。

圖5 試驗(yàn)前后恒阻套管的直徑變化Fig.5 Changes in diameter of casing before and after test

圖5顯示試驗(yàn)前試件HMS-2-15恒阻套管在a-a方向的外徑約121.42 mm，試驗(yàn)后平均外徑約126.42 mm，試驗(yàn)前后恒阻套管在a-a方向上膨脹5 mm；試驗(yàn)前該試件的恒阻套管在b-b方向上的外徑約121.67 mm，試驗(yàn)后平均外徑約126.06 mm，試驗(yàn)前后恒阻套管在b-b方向上膨脹4.39 mm。通過對(duì)3組試件進(jìn)行相同試驗(yàn)后，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)前后恒阻套管外徑平均膨脹4.98 mm，均表現(xiàn)出負(fù)泊松比特性。

4.4 恒阻套管應(yīng)變特性試驗(yàn)結(jié)果分析

4.4.1 測試系統(tǒng)

本次采用DH3818型靜態(tài)應(yīng)變測試系統(tǒng)對(duì)高恒阻滑坡監(jiān)測錨索應(yīng)變特性進(jìn)行測試。該系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集箱、微型計(jì)算機(jī)及分析軟件組成。

4.4.2 應(yīng)變片監(jiān)測點(diǎn)設(shè)計(jì)

考慮到被測恒阻套管長約1 m，外徑φ121 mm，周長約380 mm，應(yīng)變片監(jiān)測點(diǎn)布置原則如下：

(1)布置監(jiān)測線9條，監(jiān)測線間距約100 mm，見圖6(a)；

(2)每條監(jiān)測線上按順時(shí)針布置監(jiān)測點(diǎn)4個(gè)，監(jiān)測點(diǎn)夾角90°，見圖6(b)。

圖6 應(yīng)變片測試點(diǎn)軸向和徑向分布Fig.6 Axial and radial distribution of strain test points

4.4.3 軸向應(yīng)變曲線

當(dāng)恒阻錨索受到靜力拉伸時(shí)，設(shè)置于恒阻套管外壁上的應(yīng)變片隨著恒阻體滑移產(chǎn)生拉伸或壓縮狀態(tài)(圖7(a))，表現(xiàn)出不同的微應(yīng)變曲線。HMS-2-15試件軸向應(yīng)變測試曲線如圖7所示。其中,圖7(a)為恒阻套管結(jié)構(gòu)示意圖，圖7(b)為恒阻體大樣圖,在靜力拉伸過程中恒阻套管徑向同時(shí)發(fā)生彈性、彈塑性、二次彈性和塑性4種狀態(tài)。

圖7 恒阻套管軸向時(shí)間-應(yīng)變曲線Fig.7 Curves of axial strain of casing against time

(1)彈性變形階段：恒阻體與恒阻套管外壁上設(shè)置的應(yīng)變片具有3種空間位置關(guān)系，即Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ(圖7(b))。選取H1測點(diǎn)為例，當(dāng)恒阻體小端抵達(dá)應(yīng)變片位置時(shí)，應(yīng)變片產(chǎn)生壓縮變形(假設(shè)應(yīng)變片壓為+，拉為-)，發(fā)生彈性應(yīng)變，使恒阻套管H1測點(diǎn)附近軸向應(yīng)變逐漸增加到1.5×10-2(圖7(c))，H1對(duì)稱測點(diǎn)H3具有相同的變形特征(圖7(d))。

(2)彈塑性變形階段：當(dāng)恒阻體大端經(jīng)過應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片產(chǎn)生膨脹拉伸，應(yīng)變呈負(fù)向增加1.3×10-2，但是由于此刻恒阻套管處于彈塑性階段，負(fù)向增加并無法完全抵消彈性階段的微應(yīng)變量，因此由于彈性應(yīng)變可恢復(fù)，最終軸向應(yīng)變?yōu)?.0×10-3；

(3)二次彈性變形階段：當(dāng)恒阻體大端駛離應(yīng)變片時(shí)，應(yīng)變片產(chǎn)生二次壓縮變形，發(fā)生彈性變形，應(yīng)變從2.0×10-3增加到1.65×10-2；

(4)塑性變形階段：當(dāng)恒阻體大端完全遠(yuǎn)離應(yīng)變片時(shí)，由于恒阻套管彈性變形極小，應(yīng)變負(fù)向增加1.5×10-3，基本上可以認(rèn)為恒阻套管處于塑性變形階段，應(yīng)變趨于穩(wěn)定，終態(tài)值為1.5×10-2。

4.4.4 徑向應(yīng)變曲線

HMS-2-15試件恒阻套管徑向應(yīng)變曲線如圖8所示。圖8顯示了徑向應(yīng)變隨時(shí)間的演變規(guī)律：當(dāng)恒阻體經(jīng)過測點(diǎn)時(shí)，恒阻套管對(duì)應(yīng)該測點(diǎn)的位置會(huì)發(fā)生彈塑性變形；當(dāng)恒阻體通過該測點(diǎn)后，該測點(diǎn)會(huì)恢復(fù)一小部分彈性變形，最后變形趨于穩(wěn)定，呈水平直線。

圖8 HMS-2-15試件恒阻套管在不同測點(diǎn)處的徑向時(shí)間-應(yīng)變曲線Fig.8 Curves of radial strain of casing against time

通過圖8可以看出，徑向5-2、徑向5-3測點(diǎn)與徑向5-1測點(diǎn)、徑向5-4測點(diǎn)在突降段有顯著差異。其中，徑向5-2測點(diǎn)表現(xiàn)的“突降”特征十分顯著，徑向5-3測點(diǎn)出現(xiàn)“突增”現(xiàn)象，這種差異是因試件拉伸過程中超出應(yīng)變片量程而被拉伸破壞。

5 高恒阻滑坡監(jiān)測錨索工程應(yīng)用

5.1 工程概況

本溪鋼鐵集團(tuán)南芬露天鐵礦礦體賦存于太古界鞍山群含鐵巖段中，呈單斜構(gòu)造，是亞洲最大的單體露天鐵礦之一[10]。南芬露天鐵礦采場下盤邊坡傾向和巖層傾向一致，傾角分別為46°和48°。從1964年開始陸續(xù)發(fā)生滑坡災(zāi)害(近60余次)，形成面積約11萬m3的老滑坡體，嚴(yán)重威脅著礦山的安全開采。

5.2 監(jiān)測點(diǎn)設(shè)計(jì)

為了能夠?qū)?70 m臺(tái)階以下壓覆的近千萬噸鐵礦石進(jìn)行安全開采，2009年12月，根據(jù)老滑坡體的幾何結(jié)構(gòu)特征和潛在滑動(dòng)面埋藏深度，設(shè)計(jì)在滑坡體上(334～662 m臺(tái)階)安裝28個(gè)高恒阻滑坡監(jiān)測錨索監(jiān)測點(diǎn)和2個(gè)GPS地表位移監(jiān)測點(diǎn)，并對(duì)累計(jì)采礦量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在相對(duì)穩(wěn)定的采場上盤安裝1個(gè)中繼站、1個(gè)降雨量監(jiān)測點(diǎn)、1個(gè)采礦量統(tǒng)計(jì)站，確保所有設(shè)備全部滿足通視條件，如圖9所示。

圖9 監(jiān)測點(diǎn)分布示意圖Fig.9 Distribution of monitoring points

5.3 監(jiān)測預(yù)警準(zhǔn)則

根據(jù)監(jiān)測原理和室內(nèi)物理模型試驗(yàn)結(jié)果，劃分紅、橙、黃、藍(lán)4個(gè)顏色等級(jí)，建立了臨滑、近滑、次穩(wěn)定和穩(wěn)定4級(jí)預(yù)警準(zhǔn)則(閾值等級(jí))，如表4所示。

表4 預(yù)警準(zhǔn)則(閾值)Table 4 Pre-warning criteria (thresholds)

注: 滑動(dòng)力T=Tn-T0；滑動(dòng)力增量T=Tn-Tn-1；初始預(yù)應(yīng)力T0=300 kN

(1)按照一級(jí)準(zhǔn)則判斷，當(dāng)監(jiān)測區(qū)滑動(dòng)力緩變增量<300 kN時(shí)，邊坡處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，監(jiān)測點(diǎn)呈現(xiàn)藍(lán)色。按照二級(jí)準(zhǔn)則判斷，當(dāng)滑動(dòng)力突變量為20～50 kN時(shí)，預(yù)警等級(jí)上升為次穩(wěn)預(yù)警；當(dāng)滑動(dòng)力突變量為50～100 kN時(shí)，預(yù)警等級(jí)上升為近滑預(yù)警；當(dāng)滑動(dòng)力突變量>100 kN時(shí)，預(yù)警等級(jí)上升為臨滑預(yù)警。

(2)按照一級(jí)準(zhǔn)則判斷，當(dāng)滑動(dòng)力緩變增量300～600 kN時(shí)，邊坡處于次穩(wěn)定狀態(tài)，監(jiān)測點(diǎn)呈現(xiàn)黃色。按照二級(jí)準(zhǔn)則判斷，當(dāng)滑動(dòng)力突變量在50～100 kN時(shí)，預(yù)警等級(jí)上升為近滑預(yù)警；當(dāng)滑動(dòng)力突變量>100 kN時(shí)，預(yù)警等級(jí)上升為臨滑預(yù)警。

(3)按照一級(jí)準(zhǔn)則判斷，當(dāng)滑動(dòng)力緩變增量600～900 kN時(shí)，邊坡處于近滑狀態(tài)，監(jiān)測點(diǎn)呈現(xiàn)橙色。按照二級(jí)準(zhǔn)則判斷，當(dāng)滑動(dòng)力突變量>100 kN時(shí)，預(yù)警等級(jí)上升為臨滑預(yù)警，監(jiān)測點(diǎn)呈現(xiàn)紅色。

5.4 監(jiān)測結(jié)果分析

2010年7月，該系統(tǒng)成功對(duì)發(fā)生在No.1-2監(jiān)測點(diǎn)附近的“2010-0731滑坡”提前3 d成功預(yù)警。另外，監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)集高恒阻錨索牛頓力、采礦量和降雨量于一體，得到耦合分析曲線，如圖10(a)所示，“2010-0731滑坡”沿A-A剖面線的監(jiān)測斷面特征，如圖10(b)所示。

圖10 “2010-0731滑坡”監(jiān)測斷面和監(jiān)測曲線Fig.10 Monitoring section and monitoring curves of the landslide on 31st July, 2010

圖10顯示了南芬露天鐵礦“2010-0731滑坡”全過程中深部高恒阻滑坡監(jiān)測錨索牛頓力、累計(jì)采礦量、地表位移和降雨量4個(gè)主要參量之間的變化關(guān)系,詳細(xì)如下：

(1)2010年7月16日前，No.1-2牛頓力監(jiān)測曲線變化量較小，在預(yù)警閾值允許范圍內(nèi)，監(jiān)測曲線呈近水平直線，表征被監(jiān)測邊坡相對(duì)穩(wěn)定。

(2)2010年7月16日開始，No.1-2牛頓力監(jiān)測曲線逐漸上升，經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查未發(fā)現(xiàn)裂縫，為維持產(chǎn)量，礦決策層討論后，決定繼續(xù)開采，強(qiáng)調(diào)加強(qiáng)監(jiān)測。

(3)7月26日(點(diǎn)A)，牛頓力監(jiān)測曲線上升速率增加，增量約320 kN，根據(jù)預(yù)警準(zhǔn)則，系統(tǒng)發(fā)出黃色預(yù)警信息。經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)采場下盤526 m臺(tái)階坡面微裂隙發(fā)育，裂縫寬20～30 cm，長3 m，危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)人員和設(shè)備積極避險(xiǎn)響應(yīng)，采礦作業(yè)停止。

(4)7月31日5:10(點(diǎn)B)，牛頓力曲線突降，下降幅度約300 kN(850～550 kN)，根據(jù)預(yù)警準(zhǔn)則，系統(tǒng)發(fā)出橙色預(yù)警信息。由于下降幅度較大，考慮到人員安全，未安排人員到危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)進(jìn)行調(diào)查。

(5)7月31日10:05(點(diǎn)B)，采場上盤監(jiān)測人員通過高清礦用視頻監(jiān)控系統(tǒng)觀察到采場526 m臺(tái)階出現(xiàn)大面積滑移，伴隨滑移，大量直徑約1 m的石塊從526 m臺(tái)階沿著坡面向坡腳處滾落，最終堆積到310 m臺(tái)階上。

(6)8月10日(點(diǎn)D)，牛頓力監(jiān)測曲線相對(duì)穩(wěn)定，安排監(jiān)測人員到滑坡現(xiàn)場調(diào)查，發(fā)現(xiàn)“2010-0731滑坡”后緣位于526 m臺(tái)階，后緣帶長約14 m，滑移高差約1 m，如圖11所示。由于人員和設(shè)備撤離及時(shí)，沒有發(fā)生任何傷亡和財(cái)產(chǎn)損失事故。

圖11 “2010-0731滑坡”特征Fig.11 Characteristics of landslide on 31st July, 2010

5.5 滑坡機(jī)制分析

通過對(duì)“2010-0731滑坡”的綜合監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)該滑坡機(jī)制是由于長期礦山開采擾動(dòng)引起，但是最終滑坡由于降雨誘發(fā)，本次滑坡機(jī)制如下：

(1)軟弱結(jié)構(gòu)面。通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，南芬露天鐵礦采場下幫邊坡為順傾層狀結(jié)構(gòu)，受2組結(jié)構(gòu)面控制：①一級(jí)主結(jié)構(gòu)面，傾角48°；②次級(jí)結(jié)構(gòu)面，傾角13°，切割主結(jié)構(gòu)面，產(chǎn)生潛在剪出弱層。

(2)裂隙發(fā)育。裂隙切割巖體，形成塊狀，降雨誘發(fā)底部巖體失穩(wěn)破壞，在多米諾骨牌效應(yīng)驅(qū)動(dòng)下，形成連鎖反應(yīng)，上部巖體順次變形破壞，直到巖體內(nèi)部達(dá)到新的應(yīng)力平衡。

(3)強(qiáng)降雨誘發(fā)滑坡?！盁o水不滑”是人們對(duì)水在滑坡中的作用的概括。不論是完整巖石滑坡還是破碎巖石滑坡，巖體中水呈脈狀分布，產(chǎn)生浮力和靜水壓力，降低巖土體強(qiáng)度，誘發(fā)邊坡失穩(wěn)破壞。

6 結(jié) 語

(1)通過對(duì)3組高恒阻滑坡監(jiān)測錨索試件進(jìn)行靜力拉伸試驗(yàn)，得到力-位移關(guān)系曲線，揭示了高恒阻滑坡監(jiān)測錨索在靜力拉伸過程中能夠保持較高的恒阻力和大變形量：平均恒阻力約464 kN，最大變形量約850 mm。

(2)試驗(yàn)揭示高恒阻滑坡監(jiān)測錨索在應(yīng)變尺度和幾何尺度上均具有負(fù)泊松比效應(yīng)，為其工程應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。

(3)高恒阻滑坡監(jiān)測錨索成功應(yīng)用于露天礦山滑坡災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了滑坡全過程監(jiān)測預(yù)警的目標(biāo)，為類似邊坡監(jiān)測奠定了理論和時(shí)間基礎(chǔ)。

致謝:感謝中國礦業(yè)大學(xué)(北京)深部巖土力學(xué)與地下工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室何滿潮院士的指導(dǎo)和修改。

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