廣西龍勝泗水砂巖礦地質災害及其防治對策探討

吳 杰

（桂林理工大學地球科學學院，廣西 桂林541004）

開發利用礦產資源可以促進社會經濟的發展，同時容易導致礦山生態地質環境惡化［1］。因此，對礦區地質災害進行分析預測顯得尤為重要，這樣能夠減輕或避免地質災害造成的損失，確保礦區生產及周邊民眾的生命和財產安全。廣西龍勝縣泗水砂巖礦位于龍勝縣泗水鄉。礦區中心地理坐標為東經110°5′19.5″、北緯25°50′46.1″。礦區面積0.1994k m2，開采標高＋458～＋260 m，砂巖礦體主要為震旦系下統南沱組中段（Zan2）和震旦系下統南沱組上段（Zan3）灰綠色砂巖，礦體部分裸露地表，呈山體產出。礦山生產規模為2×104m3／a，為小型露采非金屬礦山?廣西壯族自治區三一〇核地質大隊 .廣西龍勝縣泗水鄉沂潭采石場砂巖礦礦產資源儲量簡測地質報告.2010.?廣西壯族自治區三一〇核地質大隊 .廣西龍勝縣泗水鄉沂潭采石場砂巖礦礦產資源開發利用方案.2010.。下面，筆者對廣西龍勝縣泗水砂巖礦地質災害及其防治對策進行了探討。

1 礦區環境地質條件

1）地形地貌 礦區屬構造剝蝕地貌區之低山地貌亞區，地貌類型較單一，總體地勢為東西兩側高中部低，海拔標高＋716.3～＋363.5 m，海拔標高＋497.3～＋245 m，相對高差約252.3 m，自然山坡坡度30～45°，地形起伏變化中等。

2）氣象水文 礦區屬亞熱帶季風氣候區，雨量充足，氣候宜人，年平均氣溫18.1℃，年均降雨量1500～2400 mm。對礦區地質災害發生有較大影響的氣象特征主要為大強度集中降水的暴雨天氣，可能會引起崩塌、滑坡等地質災害的發生。礦區內主要地表水體為礦區內一自北向南徑流的溝溪，寬5 m、水深約1 m，地表水主要接受大氣降水補給，大氣降水可利用地面坡度自行排入低洼地帶，自然疏干條件良好。

4）地質構造 礦區位于河口－田門向斜北部仰起端的東翼，該向斜軸向為北北東向，核部地層為震旦系上統燈影組，翼部地層為震旦系下統南沱組，區域上礦區外圍西側約100 m處有馬堤－宛田區域性逆斷層通過，受斷層影響，局部地層發生倒轉。礦區地層主要表現為單斜構造，巖石節理、裂隙較發育，頻度4～10條／m，節理主要為剪節理，節理面多平直。

5）巖土體工程地質 中－厚層狀堅硬砂巖泥質砂巖巖組和較堅硬千枚巖片巖變質粉砂巖巖組；第四系松散土體則主要為含碎石粉質粘土單層土體。

6）地下水類型 礦區地下水類型主要為松散巖類孔隙水、碎屑巖（變質巖）裂隙水。松散巖類孔隙水分布于礦區地勢低洼處，水量微弱，其補給來源主要靠大氣降水滲入補給；碎屑巖（變質巖）裂隙水賦存于基巖裂隙以及基巖的風化裂隙中，富水性較差，水量小。

2 礦區地質災害現狀及其特征

1）崩塌 崩塌地質災害容易發生在礦區開采平臺附近，如發生在平臺斜坡坡腳處的崩塌體（B1）形態呈近長方體，體積為5 m3，崩塌方向為40°，該崩塌體為采礦活動引發的石質崩塌，現處于穩定狀態［2］。

2）滑坡 H1滑坡體位于礦區西側開挖形成的邊坡中部，在平面上呈扇形，長6～10 m、寬6 m、厚1～1.5 m，體積約58 m3，其后緣呈圍椅狀，滑面上陡下緩，剖面上呈勺狀凹進。滑坡體主要由破碎的砂巖礫石及夾雜的含碎石粉質粘土組成，脫離滑坡床體積較小，為一小型巖土質滑坡，目前仍處于不穩定狀態。

3 礦區地質災害成因分析

1）地形地貌因素 礦區地形起伏較大，山體坡度一般為30～45°，相對高差達187 m，高陡的山體在采礦作業中遭受開挖，往往形成一定大小的臨空面，在強降雨和機械作業等因素的影響下易發生崩塌、滑坡地質災害，同時礦區屬于構造剝蝕低山地貌，溝谷較為發育，采礦場內碎石廢渣堆積多在溝谷中，在強降雨作用下，堆積物極易沿狹長而深的溝壑形成泥石流地質災害。

2）地層巖性因素 礦區基巖以砂巖、變質粉砂巖為主，并有砂質頁巖夾層，巖石受變質作用強烈影響，節理裂隙發育，巖石物理性質較差，表層的風化破碎帶厚度達5～10 m，基巖經風化形成的含碎石粉質粘土或殘坡積物，結構較松散、干燥，在坡度及降雨的誘發下，發生軟化并滑動，易發生崩塌、滑坡地質災害。

3）自然降雨因素 礦區內崩塌、滑坡和泥石流的引發與降雨頻繁密切相關，大強度暴雨天氣將使雨水長時間沖刷山體，巖土體在滲水后物理力學性質發生變化，穩定性降低，松散的碎石和土體易成為滑坡的滑動面，節理裂隙發育的基巖在雨水作用下易發生崩塌，同時礦區內的溝溪水位增高、水量增多，攜帶堆積的碎石廢渣堆積體沿溝谷至下游，引發泥石流地質災害。

4）人類活動因素 礦區內的采礦活動是誘發地質災害的主要因素之一，已發生的崩塌、滑坡均發生在采礦場周邊地區。在山體開挖、開采平臺拓寬、坡腳搬運采石等活動的影響下，巖土體失去自然的支撐，穩定性下降，在臨空面處易發生崩塌、滑坡。另外，機械工具的使用和采場內的爆破活動引起的震動，使原本就遭到破壞的巖體結構發生更大變化，極易引發崩塌、滑坡等地質災害。

4 礦區地質災害發展趨勢預測

1）崩塌和滑坡 目前，礦區內已發生的崩塌體B1暫時處于穩定狀態，若不采取正確的防治措施，隨著邊坡的再次破壞而發生二次崩塌。雖然已發生的滑坡體H1未處于河谷中，但滑坡體在河水的沖刷和改造下，不穩定性加劇，所在邊坡的堆積物將再次活動，沿滑動面繼續向前活動形成滑坡地質災害，同時滑坡體后緣山體處于臨空面，易發生崩塌地質災害。此外，由于礦石的搬運和廢渣的堆積，采礦場內已形成5處寬約60～120 m、高3.0～16.0 m、坡角50～80°的巖土質邊坡，均由結構松散的含碎石粉質粘土、殘坡積物和砂巖碎塊組成。這些邊坡結構松散、穩定性較差，特別是處于工作面與自然邊坡面交線處的巖石，應力狀態從開采前的平衡狀態向開采過程中新的平衡狀態轉化，在此過程中巖石易沿節理裂隙面崩解，在強降雨、采場排水和機械振（震）動等多種因素的影響下，不穩定巖塊向下崩落形成崩塌、滑坡地質災害。

2）泥石流 礦區雨量充沛，地形起伏較大、坡高谷深，加之殘坡積層較為松散，具備發生泥石流的環境地質條件。在采礦過程中形成的廢渣若不斷堆積，在溝谷內形成大小不一的堆積群，廢渣堆積體坡度較陡（一般為40～65°），高度變化較大（3～8 m），加之廢渣、表土堆積體多為遭受嚴重風化的破碎巖石和表層土體，結構松散、穩定系數低、防沖刷能力弱，這為泥石流的產生提供了物源條件。因此，若礦區內已發生的滑坡體不能及時清除，后期生產中隨意堆放的廢渣堵塞溝谷，在遇到持續強降雨（尤其是暴雨）時，地下排泄區的地下水排量增大，孔隙水壓力加強，地面山洪暴發，在地表水的沖刷及地下水滲透作用下，可能使堆放的廢渣堆積體在溝溪流水的攜帶下沿著溝谷搬運，引發泥石流地質災害。

5 地質災害防治措施

（1）合理安全的進行采礦活動，對礦區的生產活動進行規范管理，適度并有計劃的從事礦業工作，嚴格控制機械設備操作、采場鑿巖爆破、礦石開挖搬運等行為，對不規范、不安全的行為及時制止，嚴懲違法采礦行為，保持工業生產與環境的協調性［3］。

（2）對于已發生的崩塌、滑坡應及時進行清除，同時在周邊樹立警示牌。由于礦區內現有的土質邊坡均屬潛在崩塌、滑坡易發區段，對此應合理設計穩定坡率，對現有邊坡、開采臺階上的危巖、浮石進行清理并集中堆放于廢渣場。

（3）為預防泥石流的發生，應盡可能將礦山開采過程中產生的廢石用作防治工程用料，多余者可運到廢渣場集中堆放，但要嚴格控制堆高和坡度，同時在廢渣場下游坡腳處修建階梯式漿砌石防護墻，墻頂修建排水溝，閉坑后對剩余廢渣進行植物固化，恢復生態植被，防止發生水土流失。

（4）在實施有效的恢復治理措施的同時，要由消極被動的應急避災轉為主動防災，即在汛期、雨季尤其是大強度集中降水的暴雨天氣，礦山應立即停止采礦活動，及時將作業人員撤出礦區，在礦區有行人經過的路段設立警示標志，從而保障人民的生命財產安全。

對于礦山的地質災害的防治，必須堅持以預防為主、避讓與治理相結合和全面規劃、突出重點的原則，因勢利導，因害設防，各種防治技術相結合，這樣才能達到減災的目的。

［1］唐春，李波 .礦山地質災害防治與土地復墾［J］.中國水土保持，2007，27（2）：25－27.

［2］DB45／T382－2006，廣西壯族自治區建設項目地質災害危險性評估規程［S］.

［3］DZ／T0223－2011，礦山地質環境保護與恢復治理方案編制規范［S］.