據(jù)力學(xué)理論,一個(gè)物體靜止不動(dòng),是其各方向受力均勢(shì)的結(jié)果。如果其中某一方面或幾方面的力發(fā)生變化,物體的均勢(shì)遭到破壞,就要發(fā)生相應(yīng)的移動(dòng),即從原來(lái)的位置以不同的方式運(yùn)動(dòng)到新的位置,并形成新的均勢(shì),這就是均衡理論或均勢(shì)理論。
影響邊坡穩(wěn)定性的因素有:邊坡巖石力學(xué)性質(zhì),地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度,節(jié)理、滑面及斷層有無(wú)交錯(cuò);地下水位的移動(dòng)和地面降雨情況;殘余構(gòu)造壓力的存在,采場(chǎng)內(nèi)爆破移動(dòng);采場(chǎng)幾何形狀變化;雨季和解凍期等。
滑坡活動(dòng)是在各種動(dòng)力作用下,巖土體發(fā)生變形崩落的現(xiàn)象。它的形成可分為三個(gè)階段:第一階段為不穩(wěn)定固素積累階段;第二階段為重力崩墜階段;第三階段為平衡恢復(fù)階段。第一階段:巖土體在長(zhǎng)期的地質(zhì)應(yīng)力作用下,產(chǎn)生節(jié)理,裂隙或斷裂,完整性受到破壞,甚至破裂分割成支離破碎的塊體,為滑坡活動(dòng)奠定了基礎(chǔ)。此階段歷時(shí)長(zhǎng)短隨巖石性質(zhì)與結(jié)構(gòu)、構(gòu)造活動(dòng)程度、邊坡形狀、外應(yīng)力強(qiáng)度等而不同。第二階段是滑坡體脫離母巖:沿最大重力梯度方向急劇而猛烈地崩落,然后堆積于坡麓。第三階段是平衡恢復(fù)階段,同時(shí)又是下一次可能滑坡的準(zhǔn)備階段,如此周期變化。
滑坡活動(dòng)受多種因素影響,主要發(fā)生在雨季。而軟硬相間巖層,由于差異風(fēng)化,堅(jiān)硬巖體突出,由結(jié)構(gòu)面切割或重力蠕變,堅(jiān)硬巖體就會(huì)產(chǎn)生崩塌、落石。地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育使完整巖石被分割成割裂體,割裂體在誘發(fā)因素下失穩(wěn)而形成崩場(chǎng),因此構(gòu)造越發(fā)育,巖體越破碎,越易產(chǎn)生崩塌、落石。人為影響主要是開(kāi)挖坡腳改變應(yīng)力場(chǎng),使坡體內(nèi)積存的彈性應(yīng)變能釋放而造成應(yīng)力重新分布,巖體產(chǎn)生卸荷裂隙,它們多張開(kāi)且平行于邊坡面井使原有裂隙擴(kuò)展和張開(kāi),由其所切割的巖體,可能失穩(wěn)而形成崩塌滑坡。
目前露天鐵礦、采石場(chǎng)所發(fā)生的滑坡,大多數(shù)是由于違反開(kāi)采順序,亂采濫挖而造成的。為了使露天采掘、剝離作業(yè)正常進(jìn)行,采場(chǎng)邊坡巖體應(yīng)該具有一定的穩(wěn)定性。當(dāng)工作臺(tái)階采掘到最邊界時(shí),便形成最終邊坡。當(dāng)最終邊坡角過(guò)陡時(shí),穩(wěn)定性差,易滑坡,危及人員和設(shè)備的安全,導(dǎo)致停產(chǎn)閉坑;當(dāng)其過(guò)緩時(shí),會(huì)降低采礦經(jīng)濟(jì)效益。