佛顶宫矿坑边坡的二维静动力有限元模拟分析研究

对国内首个既有矿坑地下空间开发项目的佛顶宫边坡进行了二维有限元研究,对静力工况和地震工况分别进行了模拟,得到一些结果:静力和地震工况下,削坡及锚索(杆)加固后,最大位移均发生在坡顶、坡面为填土、残积土和强风化岩处;最大应力均发生在坡内,最大剪应力发生在各坡脚和岩土交界面处;加速度响应随着边坡高度方向呈放大趋势,表层土体加速度响应明显放大,最大加速度响应均发生在坡顶边缘处;极限状态下,广义塑性应变区集中在坡顶杂填土层、坡面破碎状中风化岩以及岩土交界面处,并有向坡脚处贯通的趋势。静力工况下,锚索(杆)加固工况相对于削坡工况,边坡位移减小6%~67%,安全系数提高51%~114%,说明锚索(杆)加固效果显著。地震工况下,位移随地震峰值显著增大,大震相对小震位移最大增大260.0%。相对于静力加固工况,地震工况下主应力最大增大145.8%,剪应力最大增大362.5%;不同地震工况对边坡稳定性影响显著不同,大震工况下安全系数最大减小38.3%。锚索(杆)加固效果及地震对边坡加速度、位移、应力、安全系数的影响可供其他类似工程参考。