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摘要
为揭示长期积水及风化作用对露天矿边坡软弱岩层力学性能劣化机理，采用直剪试验结合SEM电镜扫描的方式，研究了水及风化作用对软弱岩层宏观力学参数和微观结构的影响规律。试验结果显示：（1）水及风化作用后，软弱岩层岩样的剪切应力-剪切位移曲线具有显著的“弹-塑性”破坏特征，其黏聚力和内摩擦角均出现大幅劣化，炭质泥岩层黏聚力降低了52.91%；内摩擦角下降了50.09%。（2）水及风化作用后，软弱岩层矿物颗粒结构松散、大量岩屑附着在岩石表面、微裂隙孔隙发育，炭质泥岩颗粒间充填物由颗粒状转变为絮状，这种结构显著降低了炭质泥岩颗粒间黏结程度，从而导致该岩层更易出现滑移失稳。（3）基于Morgenstern-Price计算结果及各岩层岩性力学实验结果，提出了“削坡减载+物料压脚”的边坡稳定性综合控制方案，降低了软弱岩层对边坡稳定影响的同时降低了削坡成本，为该露天矿后续安全生产提供了依据。
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单位徐州工程学院
