基于概率積分法的采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)與分析

王猛，孫麗麗，薄懷志

(1.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第二地質(zhì)大隊(duì)，山東 濟(jì)寧 272000；2.山東省地礦局采煤塌陷地綜合治理工程技術(shù)研究中心，山東 濟(jì)寧 272000；3.兗州煤業(yè)股份有限公司 興隆莊煤礦，山東 濟(jì)寧 272000;4.山東省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第三水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊(duì)，山東 濟(jì)寧 272000)

0 引言

地下采煤會(huì)對(duì)土地結(jié)構(gòu)和地質(zhì)環(huán)境造成嚴(yán)重?fù)p害[1]，滑坡是采動(dòng)損害的主要形式之一，給人們的生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)造成重大損失[2]。因此,采動(dòng)坡體的穩(wěn)定性分析評(píng)價(jià)一直是地下采礦工程中實(shí)際關(guān)心的問(wèn)題。

目前，常用的坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法有極限平衡法、工程地質(zhì)類(lèi)比法、數(shù)值分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、可靠度理論等[3-10]?；跇O限平衡法的采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法力學(xué)模型簡(jiǎn)單，已應(yīng)用于大量的工程實(shí)踐中，并積累了豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，而且有依據(jù)規(guī)范的指導(dǎo)，應(yīng)用最為廣泛。但是，該方法需要地表穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形量作為計(jì)算參數(shù)，且計(jì)算公式較為復(fù)雜，人工計(jì)算繁瑣且容易出錯(cuò)，難以對(duì)坡體穩(wěn)定性變化過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)分析。針對(duì)這種情況，該文提出了使用概率積分法結(jié)合Knothe時(shí)間函數(shù)對(duì)地表變形值進(jìn)行穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，然后通過(guò)極限平衡理論對(duì)坡體穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，并介紹了采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)程序的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。最后，通過(guò)一個(gè)工程實(shí)例對(duì)采動(dòng)引起的坡體移動(dòng)變形及坡體穩(wěn)定性變化情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)和分析。

1 概率積分法地表移動(dòng)變形穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型

根據(jù)地表移動(dòng)變形預(yù)計(jì)方法的建立途徑，可以將其分為3類(lèi)：基于實(shí)測(cè)資料的經(jīng)驗(yàn)法、理論模擬法和影響函數(shù)法[11]。目前，在我國(guó)普遍采用的開(kāi)采沉陷預(yù)計(jì)方法是概率積分法，概率積分法是影響函數(shù)法的一種，經(jīng)過(guò)我國(guó)采礦沉陷工作者20多年的研究，該方法已成為國(guó)內(nèi)較為成熟、應(yīng)用最為廣泛的地表移動(dòng)變形預(yù)測(cè)方法。

對(duì)于水平煤層或緩傾斜煤層，概率積分法地表移動(dòng)變形穩(wěn)態(tài)預(yù)測(cè)公式為[12]：

(1)

(2)

W(x,y)·cotθ0

(3)

式中：W(x，y)為地表任意點(diǎn)(坐標(biāo)為x，y)的下沉值，mm；Ux(x,y),Uy(x,y)分別為地表任意一點(diǎn)沿x,y方向的水平移動(dòng)值，mm；x,y為地面預(yù)計(jì)點(diǎn)坐標(biāo)；Wcm為充分采動(dòng)條件下地表最大下沉值，mm；Ucm為充分采動(dòng)條件下地表最大水平移動(dòng)值，mm；r為主要影響半徑，m；u，v為開(kāi)采單元在x，y方向上的坐標(biāo)值，m；θ0為開(kāi)采影響傳播角，°；D為開(kāi)采區(qū)域幾何范圍。地表傾斜、水平變形值可通過(guò)分別對(duì)下沉、水平移動(dòng)值求一階偏導(dǎo)的方法獲得，即：

(4)

式中：ix(x,y),iy(x,y)分別為地表點(diǎn)沿x，y方向的傾斜變形值，mm/m；εx,εy分別為地表點(diǎn)沿x，y方向的水平變形值，mm/m。

地表移動(dòng)變形的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程可以使用含有時(shí)間變量的函數(shù)表示，研究表明[13-17]，Knothe時(shí)間函數(shù)可以準(zhǔn)確描述地表移動(dòng)變形的動(dòng)態(tài)過(guò)程。描述地表移動(dòng)變形動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的Knothe時(shí)間函數(shù)可表示為[17]：

φ(t)=1-e-at

(5)

式中:a為與采礦地質(zhì)條件有關(guān)的時(shí)間因素影響系數(shù)；t為預(yù)計(jì)時(shí)刻與工作面停采時(shí)刻之間的時(shí)間間隔，a。使用概率積分法對(duì)地表任一點(diǎn)(x,y)在t時(shí)刻的變形值進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)的公式(6)可表示為：

(6)

式中：W(x,y),i(x,y),U(x,y),ε(x,y)分別為使用概率積分法預(yù)測(cè)的地表穩(wěn)態(tài)下沉、傾斜、水平移動(dòng)及水平變形值。

2 坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)模型

極限平衡法是根據(jù)斜坡上的滑體或滑塊的力學(xué)平衡原理(即靜力平衡原理)分析斜坡各種破壞模式下的受力狀態(tài)，以及斜坡上的抗滑力與下滑力之間的關(guān)系來(lái)評(píng)價(jià)斜坡的穩(wěn)定性[18]。該方法以摩爾—庫(kù)侖的抗剪強(qiáng)度理論為基礎(chǔ)，將滑坡體劃分為若干垂直土(巖)條，通過(guò)建立作用在這些垂直土(巖)條上的力的平衡方程式來(lái)求解滑坡體安全系數(shù)。

基于極限平衡理論的采動(dòng)坡體穩(wěn)定性計(jì)算示意圖(圖1)所示，AD為滑坡體主剖面上的滑動(dòng)面長(zhǎng)度L1(m);CD為滑體后壁張開(kāi)性裂縫深度L2(m);α為坡面傾角；β為滑面傾角；W為ABCD所圍成區(qū)域的滑動(dòng)體重量(kN)；H為坡體至地表面的垂高；H0為坡體下方平均開(kāi)采深度(m)；L為坡體下方開(kāi)采寬度(m)；M為坡體下方煤層開(kāi)采厚度(m)；Hi為坡頂至開(kāi)采煤層底板垂高(m)。

圖1 單滑面采動(dòng)坡體計(jì)算示意圖

單滑面采動(dòng)坡體穩(wěn)定性可以使用安全系數(shù)K(坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系數(shù))來(lái)表示，根據(jù)極限平衡理論，滑坡體安全系數(shù)K可以使用公式(7)進(jìn)行計(jì)算[19]：

式中:S為坡體抗滑力(kN)；T為坡體下滑力(kN)；P為坡體采動(dòng)程度；F為煤層上覆巖層的巖性系數(shù)；ω為地下煤層開(kāi)采后造成的坡頂邊緣下沉值(m)；η,ζ為計(jì)算系數(shù)；φ為滑面內(nèi)摩擦角；λ為與坡體巖(土)性泊松比μ有關(guān)的坡體側(cè)壓力系數(shù)；ε,ε′分別為坡頂邊緣最終和動(dòng)態(tài)水平變形值(拉伸為正、壓縮為負(fù)，動(dòng)態(tài)值取正值)；i,i′分別為坡頂邊緣最終和動(dòng)態(tài)傾斜變形值(傾斜與坡體同向取正，反向取負(fù))；c為滑動(dòng)面內(nèi)聚力(kPa)。

當(dāng)坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系數(shù)K>1時(shí)，地下采煤不會(huì)造成坡體失穩(wěn)；當(dāng)K≤1時(shí)，地下采煤會(huì)造成開(kāi)采區(qū)域上方坡體失穩(wěn)，可能引起滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

3 采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法及實(shí)現(xiàn)

3.1 采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)方法

從(7)式可以看出，地下采動(dòng)對(duì)坡體的穩(wěn)定性影響與開(kāi)采區(qū)域的采礦地質(zhì)條件緊密相關(guān)，不僅取決于開(kāi)采寬度、開(kāi)采深度、開(kāi)采厚度等開(kāi)采條件，也與煤層上覆巖層及坡體的巖土力學(xué)性質(zhì)有關(guān)；另外還與采動(dòng)過(guò)程對(duì)地表的動(dòng)態(tài)影響(動(dòng)態(tài)下沉、動(dòng)態(tài)傾斜及動(dòng)態(tài)水平變形)有關(guān)。由于采動(dòng)坡體的穩(wěn)定性隨著采動(dòng)過(guò)程的變化而變化，在對(duì)采動(dòng)坡體進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí)，要結(jié)合地表移動(dòng)變形的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程對(duì)其進(jìn)行分析。

根據(jù)式(1)～(4)及(6)的概率積分法穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)模型，可以對(duì)坡體在采動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的變形值進(jìn)行穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，將變形預(yù)測(cè)值、采動(dòng)坡體穩(wěn)定性相關(guān)的幾何參數(shù)值(采寬、采深等)及巖土力學(xué)參數(shù)值代入式(7)即可實(shí)現(xiàn)采動(dòng)坡體的穩(wěn)定性預(yù)測(cè)。使用概率積分法對(duì)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)的流程如圖2所示。

圖2 基于概率積分法的采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)流程圖

3.2 采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)軟件的設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)與使用

如圖3所示，采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)軟件整體采用了自上而下、分層設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的理念，每個(gè)層次都使用模塊化的軟件設(shè)計(jì)方法。每個(gè)模塊都具有高內(nèi)聚性，模塊和模塊之間具有低耦合性，這種模塊化的設(shè)計(jì)能夠降低程序執(zhí)行出錯(cuò)率和代碼占有空間，提高程序可靠性和代碼復(fù)用率，同時(shí)可以降低軟件更新、升級(jí)的時(shí)間成本[20]。

圖3 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)示意圖

軟件結(jié)構(gòu)的最頂層為交互層，該層是與用戶進(jìn)行交互的界面。為了方便使用，該層采用用戶友好型的軟件設(shè)計(jì)原則進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。如圖4所示，該界面使用C#中的WinForm控件作為主窗體，輸入?yún)?shù)按照預(yù)測(cè)類(lèi)型、采礦地質(zhì)條件、坡體地質(zhì)條件使用groupBox控件分類(lèi)管理，這種設(shè)計(jì)邏輯清晰，可以避免由于預(yù)計(jì)公式參數(shù)過(guò)多可能導(dǎo)致的輸入錯(cuò)誤問(wèn)題。大部分坡體穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù)與坡體巖(土)性相關(guān)，軟件將《三下采煤規(guī)程》中有關(guān)參數(shù)使用XML Schema語(yǔ)言構(gòu)建了相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，用戶可以直接選擇坡體巖(土)類(lèi)別，軟件就能夠自動(dòng)選擇合適的計(jì)算參數(shù)。為了使預(yù)測(cè)結(jié)果清晰、直觀地展示給用戶，軟件采用ZedGraph繪圖控件對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行展示[21]；另外還可以根據(jù)需要，將詳細(xì)的結(jié)果導(dǎo)出為文本文件格式，從而可以為開(kāi)采方案的安全性評(píng)價(jià)提供有效、翔實(shí)的科學(xué)依據(jù)。

圖4 采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)軟件界面

坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)公式計(jì)算參數(shù)繁多，但大多數(shù)參數(shù)與坡體的巖(土)性質(zhì)有關(guān)，通過(guò)確定坡體的巖(土)性質(zhì)，即可確定大多數(shù)計(jì)算參數(shù)。部分坡體力學(xué)參數(shù)的取值如表1所示，使用XML Schema儲(chǔ)存坡體力學(xué)參數(shù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)如圖5所示，坡體巖(土)性質(zhì)作為結(jié)構(gòu)的第二層子元素，力學(xué)參數(shù)作為第三層子元素，力學(xué)參數(shù)的最大、最小取值作為同級(jí)的第四層子元素；坡體力學(xué)參數(shù)的取值限定為雙精度浮點(diǎn)型。巖(土)性質(zhì)不同的坡體(如坡積物及亞粘土、亞粘土和砂質(zhì)粘土)可以通過(guò)設(shè)置第二層子元素的屬性來(lái)進(jìn)行區(qū)別；同樣，同一巖(土)性質(zhì)坡體的不同力學(xué)參數(shù)通過(guò)第三次子元素的屬性來(lái)進(jìn)行區(qū)別。從圖5可以看出，XML Schema可以結(jié)構(gòu)清晰、層次鮮明地實(shí)現(xiàn)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)計(jì)算參數(shù)的儲(chǔ)存，結(jié)合C#提供的XML操作類(lèi)可以非常簡(jiǎn)單地對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行查詢、增加、刪除和編輯[22]。

表1 坡體穩(wěn)定性計(jì)算力學(xué)參數(shù)取值

圖5 坡體力學(xué)參數(shù)的XML Schema結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)軟件的使用流程如下：

(1)使用概率積分法分別預(yù)測(cè)坡頂邊緣的穩(wěn)態(tài)及動(dòng)態(tài)下沉、傾斜及水平移動(dòng)值，并將預(yù)測(cè)的坡體變形值輸入到預(yù)測(cè)軟件中。

(2)輸入工作面采寬、采長(zhǎng)、采厚等坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)幾何參數(shù)。

(3)選擇坡體巖(土)性質(zhì)，確定坡體巖性系數(shù)、坡體崩塌角等坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)力學(xué)參數(shù)。

(4)進(jìn)行坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)，輸出預(yù)測(cè)結(jié)果。

4 工程實(shí)例及分析

某礦1316工作面為該礦一采區(qū)北部首采工作面，工作面設(shè)計(jì)寬度170m，推進(jìn)長(zhǎng)度542m，平均采深-310m，煤層傾角3°，開(kāi)采煤厚8550mm，推進(jìn)速度2.5m/d；工作面回采工藝為綜采放頂煤一次采全高，頂板管理方法為全部跨落法。如圖6所示，工作面切眼位于河流下方，距離切眼推進(jìn)方向160m處為一梯形護(hù)河河堤，河堤底寬25m，上寬20m，高度12m；河堤巖(土)性為亞粘土和砂質(zhì)粘土。

圖6 工作面位置及測(cè)線布設(shè)圖

為了評(píng)估該工作面采動(dòng)對(duì)河堤的影響，需要在采動(dòng)前對(duì)河堤穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測(cè)；同時(shí)，該礦沿河堤方向布設(shè)了一條地表移動(dòng)變形觀測(cè)線(圖6)，并在工作面回采期間對(duì)測(cè)線進(jìn)行了17次移動(dòng)變形監(jiān)測(cè)。多年來(lái)，該礦已在多個(gè)采區(qū)、多個(gè)工作面布設(shè)了地表移動(dòng)變形觀測(cè)站，并通過(guò)實(shí)測(cè)的方法積累了豐富的巖移觀測(cè)資料。通過(guò)對(duì)這些資料和相關(guān)的采礦地質(zhì)條件進(jìn)行回歸分析確定該工作面概率積分法預(yù)測(cè)參數(shù)及Knothe時(shí)間函數(shù)系數(shù)(表2)。從工作面回采開(kāi)始，每推進(jìn)20m對(duì)河堤頂端移動(dòng)變形值進(jìn)行一次動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，每期動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形值及最終變形值如圖7所示。

可以看出，隨著工作面的推進(jìn)，河堤下沉值逐漸增大，最終下沉值為5959mm，由于采動(dòng)滯后影響的原因[11]，下沉速度在工作面推進(jìn)至河堤前方約30m處達(dá)到最大。

隨著工作面由河堤后方(切眼方向)向河堤前方(停采線方向)推進(jìn)，河提向采空區(qū)方向發(fā)生傾斜，當(dāng)工作面推進(jìn)至河堤前方約80m處時(shí)，傾斜達(dá)到最大負(fù)變形值。此后，由于河堤前方逐漸形成更大的采空區(qū)，河堤開(kāi)始發(fā)生反方向傾斜(傾向停采線方向)，當(dāng)河堤變形穩(wěn)定后，河堤最終會(huì)發(fā)生0.4mm/m的傾斜，傾斜方向?yàn)榍醒鄯较颉?/p>

當(dāng)工作面推進(jìn)位置位于河堤后方(切眼方向)時(shí)，河堤水平變形值隨工作面推進(jìn)逐漸增加，即河提受采動(dòng)影響發(fā)生拉伸；在工作面推進(jìn)至河堤前方(停采線方向)約30m處時(shí)，拉伸達(dá)到最大值11.4mm/m，此后，隨著河堤前方采空區(qū)的形成，河堤拉伸量逐漸減少；當(dāng)工作面推進(jìn)至河堤前方95m處時(shí)，河堤開(kāi)始發(fā)生壓縮；壓縮變形隨工作面的推進(jìn)逐漸增大，當(dāng)工作面推進(jìn)至河堤150m處時(shí)，河堤達(dá)到8.2mm/m的最大壓縮變形；隨著工作面的繼續(xù)推進(jìn)，河堤壓縮變形逐漸減小，當(dāng)河堤變形穩(wěn)定后，河堤最終會(huì)發(fā)生0.2mm/m的拉伸變形。

表2 概率積分法預(yù)測(cè)參數(shù)

圖7 河堤動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形圖

分別將概率積分法預(yù)測(cè)的、實(shí)測(cè)的河堤穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)移動(dòng)變形值及其他坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)參數(shù)輸入坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)軟件；將實(shí)測(cè)河提變形值計(jì)算的坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系數(shù)作為真值，獲得基于概率積分法的坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系數(shù)誤差散點(diǎn)圖(圖8)，預(yù)測(cè)值的平均誤差、標(biāo)準(zhǔn)差和均方根誤差如表3所示。總體來(lái)說(shuō)，隨著工作面的推進(jìn)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)誤差逐漸增加，這是由于隨著地表沉陷量的增大，概率積分法變形預(yù)測(cè)誤差增加，進(jìn)而導(dǎo)致坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)誤差增大。當(dāng)工作面推進(jìn)至河堤前方390m時(shí)，坡體穩(wěn)定性系數(shù)預(yù)測(cè)誤差達(dá)到最大值-0.049，為實(shí)測(cè)穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系數(shù)的4.8%，說(shuō)明使用概率積分法預(yù)測(cè)的坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系數(shù)結(jié)果與實(shí)測(cè)值符合較好。另外，從預(yù)測(cè)結(jié)果可以看出，基于概率積分法的坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)結(jié)果普遍小于基于實(shí)測(cè)值的預(yù)測(cè)結(jié)果，這是由于為保證預(yù)測(cè)結(jié)果有一定的冗余性，概率積分法預(yù)測(cè)參數(shù)取值偏于保守造成的。

圖8 基于概率積分法的坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系數(shù)K預(yù)測(cè)誤差散點(diǎn)圖

平均誤差標(biāo)準(zhǔn)差均方根誤差-0.0100.0170.020

使用概率積分法預(yù)測(cè)的坡體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)系數(shù)K隨工作面回采變化情況如圖9所示，從圖9可以看出，隨著工作面的推進(jìn)，河堤穩(wěn)定性系數(shù)逐漸減小，其變化趨勢(shì)與河堤頂端下沉變化趨勢(shì)基本一致，這是由于隨著下沉值的增大，計(jì)算系數(shù)增大，從而導(dǎo)致坡體抗滑力減小、下滑力增大；另外，相對(duì)于傾斜和水平變形來(lái)說(shuō)，下沉值的數(shù)量級(jí)更大。當(dāng)工作面推進(jìn)至河堤前方約80m處時(shí)，河堤傾斜達(dá)到最大31.5mm/m，同時(shí)水平變形也相對(duì)較大，傾斜和水平變形的影響相對(duì)明顯，從而造成河堤穩(wěn)定性系數(shù)在此時(shí)發(fā)生較小的波動(dòng)起伏，但河堤穩(wěn)定性系數(shù)總體與河堤下沉變化基本保持一致的趨勢(shì)沒(méi)有發(fā)生改變?？梢钥闯?，采動(dòng)坡體穩(wěn)定性系數(shù)主要取決于采動(dòng)引起的坡體下沉量的大小。

當(dāng)工作面推進(jìn)至河堤前方約160m處時(shí)，河堤頂端下沉值達(dá)到4.5m，河堤穩(wěn)定性系數(shù)接近于1，隨著下沉值的繼續(xù)增大，河堤穩(wěn)定性系數(shù)小于1并持續(xù)減小。預(yù)測(cè)結(jié)果表明，若不對(duì)河堤進(jìn)行加固，極有可能發(fā)生滑坡。另外，當(dāng)河堤處于開(kāi)始拉伸階段時(shí)，仍能保持一定時(shí)間的穩(wěn)定。相對(duì)于在工作面開(kāi)采之前對(duì)河提進(jìn)行加固，在此階段對(duì)河堤進(jìn)行注漿加固，不僅可以減小鉆孔作業(yè)的難度，同時(shí)由于拉伸會(huì)導(dǎo)致坡體節(jié)理張開(kāi)，更有利于漿體向坡體弱節(jié)理面滲透，從而提高加固的質(zhì)量。

圖9 采動(dòng)引起的河堤穩(wěn)定性動(dòng)態(tài)變化圖

5 結(jié)論

該文提出了使用概率積分法結(jié)合Knothe時(shí)間函數(shù)對(duì)采動(dòng)坡體穩(wěn)定性進(jìn)行預(yù)測(cè)分析的方法，并使用C#語(yǔ)言編制了坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)程序，解決了采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)中人工計(jì)算繁瑣、且容易出錯(cuò)的問(wèn)題，能夠滿足采動(dòng)坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)工作的需要，具有一定的實(shí)用推廣價(jià)值。該文結(jié)合一個(gè)工程實(shí)例通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了提出方法的可行性；另外，通過(guò)對(duì)工程實(shí)例中的坡體穩(wěn)定性預(yù)測(cè)和分析表明：

(1)采動(dòng)引起的坡體下沉是影響坡體穩(wěn)定性的主要因素；

(2)如果坡體在拉伸階段仍能維持一定的穩(wěn)定性，在該階段進(jìn)行注漿加固能獲得更好的加固效果。

最后需要說(shuō)明的是，坡體的移動(dòng)變形值對(duì)坡體采動(dòng)穩(wěn)定性預(yù)測(cè)有較大影響，就文中提出的方法來(lái)說(shuō)，移動(dòng)變形預(yù)測(cè)值的準(zhǔn)確性主要取決于概率積分法預(yù)測(cè)參數(shù)的準(zhǔn)確性和可靠性。當(dāng)項(xiàng)目區(qū)無(wú)相關(guān)的巖移觀測(cè)資料時(shí)，應(yīng)盡量參考類(lèi)似采礦地質(zhì)條件下通過(guò)巖移觀測(cè)獲得的概率積分法預(yù)測(cè)參數(shù)；并布設(shè)地表監(jiān)測(cè)站，通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)對(duì)預(yù)測(cè)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以提高預(yù)測(cè)精度。