Numerical modeling of buckling failure in a mine slope

Abstract

In this work the failure mechanism of flexural buckling that occurred in Pau Branco Mine, of Vallourec & Mannesman Group, in 2002, was ResumoNesse trabalho, o mecanismo de ruptura por flambagem flexural ocorrido na Mina Pau Branco, do Grupo Vallourec & Mannesman, em 2002, foi estudado a partir da aplicação de modelagem numérica por elementos finitos. O programa Phase2, da Rocscience Inc., foi empregado nas análises. Apesar de ser um método aplicável a maciços contínuos, as descontinuidades podem ser incluídas no modelo, utilizando-se elementos de juntas. A modelagem é mais simples, evitando-se as dificuldades de utilização de um modelo de elementos distintos, devido à relativa complexidade geológica da seção analisada, onde foi necessário representar a variabilidade da atitude da foliação, devido ao padrão de dobramentos observado. A consideração dessa variabilidade de atitude foi essencial para reproduzir a ruptura por flambagem. Foram feitas retroanáli-ses do mecanismo de ruptura, obtendo-se valores representativos do estado de tensões in situ e dos módulos de rigidez normal e cisalhante das descontinuidades de foliação. Os parâmetros gerados pelas análises são extremamente úteis para futuras análises de estabilidade nos taludes de filito da Mina Pau Branco. Além disso, o trabalho também serve de referência para estudos futuros de flambagem flexural, já que são muito raros os trabalhos envolvendo a modelagem numérica desse mecanismo.Palavras-chave: Mecanismo de ruptura, flambagem flexural, estabilidade de taludes de mina, análises tensão-deformação.

On the Freeze-Thaw Instability of an Open Pit Slope Using Three-Dimensional Laser Scanning and Numerical Simulation

“…The results show that as the coal seam continues to advance, the maximum settlement displacement remains basically unchanged, and the settlement displacement curve presents an asymmetric flat bottom distribution and the stress concentration in front of the coal wall is the source of the abutment pressure. Silva and Lana [21] used RS2 software to study the failure mechanism of flexural buckling that occurred in Pau Branco Mine, of Vallourec and Mannesman Group, in 2002. Through the back analysis of the failure mechanism, they obtained the representative values of in situ stress state, normal stiffness modulus, and shear stiffness modulus of foliation structure.…”

Progressive evaluation of buckling landslide stability considering strain softening behavior of the slip zone

“…Furthermore, Garzon 11 combined the tangent modulus theory with Euler formula to analyze the stability of buckling landslide by considering the length of bending section of the slide mass. In addition to analytical solution method, some studies combined numerical simulation with strength reduction method to evaluate buckling landslide stability 12–15 . Adhikary et al 16 .…”

“…In addition to analytical solution method, some studies combined numerical simulation with strength reduction method to evaluate buckling landslide stability. [12][13][14][15] Adhikary et al 16 implemented the large deformation continuum model to the finite element program to evaluate the buckling failure stability of stratified rock slopes. Zheng et al 17 combined step and step analysis model (SSAM) and overall analysis model (OAM) with universal distinct element code (UDEC) to calculate buckling landslide stability.…”