探討礦山地質災害治理工程施工中邊坡穩定問題

楊培奇

摘 要：我國地域遼闊，礦產資源種類多，基數大。基于礦產資源帶來的經濟收益，礦產資源開采工作始終比較活躍，開采規模也逐漸擴大，部分開采單位在礦山區域大量開采礦產資源時，沒有控制開采量，也沒有充分重視礦山保護工作，礦山形成的地質災害種類增加，出現頻率增高。為了提升采礦活動的安全性，應當集中力量治理礦山區域的地質災害問題，本文探討相關的保持邊坡穩定的方法。

關鍵詞：礦山地質災害；治理工程；邊坡穩定問題

在礦山開采活動中，采礦者需要對露天型的礦山展開大面積開挖活動。在開挖過程中，不僅可以獲取優質的礦產資源，礦山也因此而受到影響，在卸載覆蓋在巖土上的土體時，卸荷回彈形成，礦山邊坡部位的應力場會隨之被改變，如果邊坡處存在軟弱結構，邊坡土體就會出現滑移情況，因此在治理地質災害時，可以從邊坡入手，提升邊坡的穩定性，現探討礦山邊坡的處理工作。

1 滑坡問題概述

之所以將邊坡當做切入點，主要是因為在礦山區域，出現頻率最高的地質災害就是滑坡，深入研究滑坡問題時，發現帶來滑坡問題的原因可以被分為兩部分，即外部因素與內部因素。內部因素主要有滑坡部位的巖體結構、土體物性指標，巖體上裂縫與節理也會直接影響到邊坡，如果地質構造比較特殊，如斷層褶皺，地質災害也會頻繁出現。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影響滑坡，外部風化作用會使邊坡變得更加脆弱，在開采礦山時，會使用大型機械，機械運行時，邊坡會受到強烈的振動性影響，在爆破活動中，巖體會出現松動的情況。地震會影響邊坡，導致邊坡出現其他的嚴重地質災害。

2 礦山邊坡特點

2.1 邊坡的類型

土質邊坡：是發生在松散未固結的粘性土或砂性土斜坡上的滑坡造成的災害。其成因經常是由于大規模降水引起的滑坡災害。工程中根據土的性質可以細分為黃土滑坡、粘性土滑坡、堆積層滑坡等。巖質邊坡：是沿結構面、斷裂破碎帶、節理裂隙密集帶以及強度較低、塑性變形較強的軟弱夾層發生滑動。以軟硬相間的層狀、薄層狀沉積巖以及片理化巖石分布區最為發育.平面形態多為縱長式或縱橫均等式或近似梯形.在剖面上由于不同滑動面各部分滑速不均一，在滑動體上形成多級臺階，并且在滑坡壁上出現滑坡擦痕或擦溝.巖質滑坡滑動規模相差懸殊，經常有大型和巨型滑坡，因此造成嚴重危害。

2.2 邊坡的基本特點

在礦山中大力開采礦產資源時，會形成邊坡，邊坡的實際高度比常規施工后形成的切坡的高度更高，甚至可以達到上百米。邊坡的坡度相對比較陡，部分邊坡可以與礦坑底部保持垂直的關系，因此邊坡中外露的巖石更多，治理邊坡時不僅需要消耗更多的時間，同時還要投入更多資金。

礦產開采活動的實際周期比較漫長，甚至需要花費十幾年，基于礦產開采需要開挖邊坡時，需要從上向下挖設，因次上層巖層必須在更長的年限中保持穩定。爆破是礦山開采過程中相對常見任務，在展開開挖以及爆破活動時，會形成爆破荷載，同時機械運作環節中也會形成較為強烈的震動感，運輸車輛往復行駛時，巖體會受到影響，邊坡將直接受損。

3 提升邊坡穩定性的方法

3.1 坡率法

對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，此時邊坡內部的應力場發生改變。隨著礦山開挖的繼續進行，從而導致邊坡上松散的巖土體常常沿著已存在的軟弱結構面發生滑移，嚴重的會出現垮塌，滑坡。由于礦坑的出現已經嚴不但危及當地人民群眾的生活安全，另一方面，也違背了環境建設的國家政策，破壞了當地的自然景觀。

坡率法是指適用于土質或巖質邊坡，在開挖過程中通過控制邊坡高度和坡度，無需對邊坡整體進行加固而利用自身穩定的一種人工邊坡設計方法，可通過多次分級削坡完成邊坡穩定性的實現。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到平衡。坡率法的施工較其他施工方法簡單且節約成本，適用于工程地質條件較好，地下水較低的巖土層，另外放坡開挖對場地的要求也需要足夠大。同時，坡率法還可以與其他方一起使用（錨釘邊坡、錨桿支護）。當受到場地條件沒有足夠的場地時，可在礦坑的下部采用擋土墻或錨噴支護，上部采用坡率法以減少經濟成本。

對于巖質邊坡，在整個邊坡一直處于穩定的情況下，合理的放坡率要同時考慮巖石性質、巖土體的地質構造、巖石體的風化程度，礦坑開挖的深度，以及地表水，地下水的等因素，結合實際工程經驗以及已施工的邊坡坡率，參考邊坡設計規范完成設計。若邊坡可能發生滑動的地層存在明顯結構面，且該結構面的傾向使向著邊坡的臨空面外側。此時，在考慮其內摩擦角ψ和內聚力c的同時，還要考慮該結構面的傾角。可通過穩定性的計算來確定放坡率，當該結構面的傾角α>ψ且α<邊坡坡角β時，會最容易發生滑動破壞。

對于土質邊坡，施工時應考慮邊坡高度、地表水、地下水的作用，同時考慮土的對其進行土的物性指標實驗，得到其含水量，相對密度等指數，同時還要考慮當地降水，地震等因素。綜合考慮之后確定其削坡率，對于不同土的性質如下表。

3.2 人工加固法

坡率法盡管可以有效提升邊坡的穩定性，但是會受到邊坡地形的影響，如果不能應用坡率法來處理邊坡，還可以借助人工的加固方法來應對邊坡問題，提升邊坡的穩定性。在展開采礦活動時，可直接對邊坡進行有效維護，可用的人工加固法極多，可視具體的場地情況加以選擇。

如果邊坡的實際坡度不能達到相應的標準，可運用削坡減載的手段，對特殊的礦坑進行有效處理，如果邊坡的高度數值相對比較小，可對坡腳加以處理，展開填壓處理工作。如果需要調整的邊坡內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排水溝，也可通過鉆孔的方法有效排水。

如果地質的構造相對比較復雜，可對軟弱面以及巖層之間的裂縫進行處理，在存有缺陷的巖土體部位增設抗滑樁，也可建設高強度的擋土墻。如果邊坡部位的巖體存有極深的裂縫，可運用長錨桿與特定的錨索裝置來加固。在建設擋土墻時，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，如果將其建設在邊坡的上部，下部坡頂就需承受較大的壓力。

4 結束語

在礦山區域展開治理地質災害工作時，應當預先對礦山的環境進行詳細勘察，確定礦山區域存有地質災害問題后，有針對性地制定地質災害治理工作方案。本文結合邊坡特點，通過切實提升邊坡部位的穩定性來有效防治地質災害，在確定邊坡處理工作方案時，還應當考慮經濟性以及安全性，盡量通過簡單的方法來控制邊坡，利用擋土墻以及錨桿等支護形式來處理邊坡。

參考文獻

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