楊培奇

摘 要：我國(guó)地域遼闊，礦產(chǎn)資源種類多，基數(shù)大?；诘V產(chǎn)資源帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益，礦產(chǎn)資源開采工作始終比較活躍，開采規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，部分開采單位在礦山區(qū)域大量開采礦產(chǎn)資源時(shí)，沒有控制開采量，也沒有充分重視礦山保護(hù)工作，礦山形成的地質(zhì)災(zāi)害種類增加，出現(xiàn)頻率增高。為了提升采礦活動(dòng)的安全性，應(yīng)當(dāng)集中力量治理礦山區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害問題，本文探討相關(guān)的保持邊坡穩(wěn)定的方法。

關(guān)鍵詞：礦山地質(zhì)災(zāi)害；治理工程；邊坡穩(wěn)定問題

在礦山開采活動(dòng)中，采礦者需要對(duì)露天型的礦山展開大面積開挖活動(dòng)。在開挖過程中，不僅可以獲取優(yōu)質(zhì)的礦產(chǎn)資源，礦山也因此而受到影響，在卸載覆蓋在巖土上的土體時(shí)，卸荷回彈形成，礦山邊坡部位的應(yīng)力場(chǎng)會(huì)隨之被改變，如果邊坡處存在軟弱結(jié)構(gòu)，邊坡土體就會(huì)出現(xiàn)滑移情況，因此在治理地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，可以從邊坡入手，提升邊坡的穩(wěn)定性，現(xiàn)探討礦山邊坡的處理工作。

1 滑坡問題概述

之所以將邊坡當(dāng)做切入點(diǎn)，主要是因?yàn)樵诘V山區(qū)域，出現(xiàn)頻率最高的地質(zhì)災(zāi)害就是滑坡，深入研究滑坡問題時(shí)，發(fā)現(xiàn)帶來(lái)滑坡問題的原因可以被分為兩部分，即外部因素與內(nèi)部因素。內(nèi)部因素主要有滑坡部位的巖體結(jié)構(gòu)、土體物性指標(biāo)，巖體上裂縫與節(jié)理也會(huì)直接影響到邊坡，如果地質(zhì)構(gòu)造比較特殊，如斷層褶皺，地質(zhì)災(zāi)害也會(huì)頻繁出現(xiàn)。外部因素比較多，水是主要影響因素之一，地表水與地下水均會(huì)影響滑坡，外部風(fēng)化作用會(huì)使邊坡變得更加脆弱，在開采礦山時(shí)，會(huì)使用大型機(jī)械，機(jī)械運(yùn)行時(shí)，邊坡會(huì)受到強(qiáng)烈的振動(dòng)性影響，在爆破活動(dòng)中，巖體會(huì)出現(xiàn)松動(dòng)的情況。地震會(huì)影響邊坡，導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)其他的嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害。

2 礦山邊坡特點(diǎn)

2.1 邊坡的類型

土質(zhì)邊坡：是發(fā)生在松散未固結(jié)的粘性土或砂性土斜坡上的滑坡造成的災(zāi)害。其成因經(jīng)常是由于大規(guī)模降水引起的滑坡災(zāi)害。工程中根據(jù)土的性質(zhì)可以細(xì)分為黃土滑坡、粘性土滑坡、堆積層滑坡等。巖質(zhì)邊坡：是沿結(jié)構(gòu)面、斷裂破碎帶、節(jié)理裂隙密集帶以及強(qiáng)度較低、塑性變形較強(qiáng)的軟弱夾層發(fā)生滑動(dòng)。以軟硬相間的層狀、薄層狀沉積巖以及片理化巖石分布區(qū)最為發(fā)育.平面形態(tài)多為縱長(zhǎng)式或縱橫均等式或近似梯形.在剖面上由于不同滑動(dòng)面各部分滑速不均一，在滑動(dòng)體上形成多級(jí)臺(tái)階，并且在滑坡壁上出現(xiàn)滑坡擦痕或擦溝.巖質(zhì)滑坡滑動(dòng)規(guī)模相差懸殊，經(jīng)常有大型和巨型滑坡，因此造成嚴(yán)重危害。

2.2 邊坡的基本特點(diǎn)

在礦山中大力開采礦產(chǎn)資源時(shí)，會(huì)形成邊坡，邊坡的實(shí)際高度比常規(guī)施工后形成的切坡的高度更高，甚至可以達(dá)到上百米。邊坡的坡度相對(duì)比較陡，部分邊坡可以與礦坑底部保持垂直的關(guān)系，因此邊坡中外露的巖石更多，治理邊坡時(shí)不僅需要消耗更多的時(shí)間，同時(shí)還要投入更多資金。

礦產(chǎn)開采活動(dòng)的實(shí)際周期比較漫長(zhǎng)，甚至需要花費(fèi)十幾年，基于礦產(chǎn)開采需要開挖邊坡時(shí)，需要從上向下挖設(shè)，因次上層巖層必須在更長(zhǎng)的年限中保持穩(wěn)定。爆破是礦山開采過程中相對(duì)常見任務(wù)，在展開開挖以及爆破活動(dòng)時(shí)，會(huì)形成爆破荷載，同時(shí)機(jī)械運(yùn)作環(huán)節(jié)中也會(huì)形成較為強(qiáng)烈的震動(dòng)感，運(yùn)輸車輛往復(fù)行駛時(shí)，巖體會(huì)受到影響，邊坡將直接受損。

3 提升邊坡穩(wěn)定性的方法

3.1 坡率法

對(duì)于露天的大面積礦山開挖，使礦山上巖土體上覆地層巖土體的卸載，造成地層向臨空面的卸荷回彈，此時(shí)邊坡內(nèi)部的應(yīng)力場(chǎng)發(fā)生改變。隨著礦山開挖的繼續(xù)進(jìn)行，從而導(dǎo)致邊坡上松散的巖土體常常沿著已存在的軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)生滑移，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)垮塌，滑坡。由于礦坑的出現(xiàn)已經(jīng)嚴(yán)不但危及當(dāng)?shù)厝嗣袢罕姷纳畎踩硪环矫?，也違背了環(huán)境建設(shè)的國(guó)家政策，破壞了當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^。

坡率法是指適用于土質(zhì)或巖質(zhì)邊坡，在開挖過程中通過控制邊坡高度和坡度，無(wú)需對(duì)邊坡整體進(jìn)行加固而利用自身穩(wěn)定的一種人工邊坡設(shè)計(jì)方法，可通過多次分級(jí)削坡完成邊坡穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)。其通過控制邊坡的高度和坡度使邊坡的抗滑力和下滑力達(dá)到平衡。坡率法的施工較其他施工方法簡(jiǎn)單且節(jié)約成本，適用于工程地質(zhì)條件較好，地下水較低的巖土層，另外放坡開挖對(duì)場(chǎng)地的要求也需要足夠大。同時(shí)，坡率法還可以與其他方一起使用（錨釘邊坡、錨桿支護(hù)）。當(dāng)受到場(chǎng)地條件沒有足夠的場(chǎng)地時(shí)，可在礦坑的下部采用擋土墻或錨噴支護(hù)，上部采用坡率法以減少經(jīng)濟(jì)成本。

對(duì)于巖質(zhì)邊坡，在整個(gè)邊坡一直處于穩(wěn)定的情況下，合理的放坡率要同時(shí)考慮巖石性質(zhì)、巖土體的地質(zhì)構(gòu)造、巖石體的風(fēng)化程度，礦坑開挖的深度，以及地表水，地下水的等因素，結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)以及已施工的邊坡坡率，參考邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范完成設(shè)計(jì)。若邊坡可能發(fā)生滑動(dòng)的地層存在明顯結(jié)構(gòu)面，且該結(jié)構(gòu)面的傾向使向著邊坡的臨空面外側(cè)。此時(shí)，在考慮其內(nèi)摩擦角ψ和內(nèi)聚力c的同時(shí)，還要考慮該結(jié)構(gòu)面的傾角。可通過穩(wěn)定性的計(jì)算來(lái)確定放坡率，當(dāng)該結(jié)構(gòu)面的傾角α>ψ且α<邊坡坡角β時(shí)，會(huì)最容易發(fā)生滑動(dòng)破壞。

對(duì)于土質(zhì)邊坡，施工時(shí)應(yīng)考慮邊坡高度、地表水、地下水的作用，同時(shí)考慮土的對(duì)其進(jìn)行土的物性指標(biāo)實(shí)驗(yàn)，得到其含水量，相對(duì)密度等指數(shù)，同時(shí)還要考慮當(dāng)?shù)亟邓?，地震等因素。綜合考慮之后確定其削坡率，對(duì)于不同土的性質(zhì)如下表。

3.2 人工加固法

坡率法盡管可以有效提升邊坡的穩(wěn)定性，但是會(huì)受到邊坡地形的影響，如果不能應(yīng)用坡率法來(lái)處理邊坡，還可以借助人工的加固方法來(lái)應(yīng)對(duì)邊坡問題，提升邊坡的穩(wěn)定性。在展開采礦活動(dòng)時(shí)，可直接對(duì)邊坡進(jìn)行有效維護(hù)，可用的人工加固法極多，可視具體的場(chǎng)地情況加以選擇。

如果邊坡的實(shí)際坡度不能達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，可運(yùn)用削坡減載的手段，對(duì)特殊的礦坑進(jìn)行有效處理，如果邊坡的高度數(shù)值相對(duì)比較小，可對(duì)坡腳加以處理，展開填壓處理工作。如果需要調(diào)整的邊坡內(nèi)部存有豐富的地下水，需先完成排水工作，在邊坡的合適部位挖設(shè)排水溝，也可通過鉆孔的方法有效排水。

如果地質(zhì)的構(gòu)造相對(duì)比較復(fù)雜，可對(duì)軟弱面以及巖層之間的裂縫進(jìn)行處理，在存有缺陷的巖土體部位增設(shè)抗滑樁，也可建設(shè)高強(qiáng)度的擋土墻。如果邊坡部位的巖體存有極深的裂縫，可運(yùn)用長(zhǎng)錨桿與特定的錨索裝置來(lái)加固。在建設(shè)擋土墻時(shí)，可直接從邊坡部位獲取施工材料，但是要注意擋土墻的缺陷，擋土墻自身的重量比較大，如果將其建設(shè)在邊坡的上部，下部坡頂就需承受較大的壓力。

4 結(jié)束語(yǔ)

在礦山區(qū)域展開治理地質(zhì)災(zāi)害工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)預(yù)先對(duì)礦山的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察，確定礦山區(qū)域存有地質(zhì)災(zāi)害問題后，有針對(duì)性地制定地質(zhì)災(zāi)害治理工作方案。本文結(jié)合邊坡特點(diǎn)，通過切實(shí)提升邊坡部位的穩(wěn)定性來(lái)有效防治地質(zhì)災(zāi)害，在確定邊坡處理工作方案時(shí)，還應(yīng)當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)性以及安全性，盡量通過簡(jiǎn)單的方法來(lái)控制邊坡，利用擋土墻以及錨桿等支護(hù)形式來(lái)處理邊坡。

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