芻議滑坡常用的幾種勘查技術方法在礦山工程中的應用

胡文武

（甘肅省地質礦產開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

滑坡是一種常見的自然災害，我國每年因為各種滑坡造成人民生命財產安全的事故不甚枚舉，引起滑坡形成的原因主要有以下兩個方面的內容，一是由于天然營力造成滑坡，二是由于人為對自然的堆積和開挖造成的滑坡，這種滑坡被稱為工程滑坡，滑坡因為體積巨大，且具有一定的移動距離，滑坡的過程中會產生巨大的能量，易給人民的生命財產帶來巨大的危害，每年世界范圍內都會發生一些重大的滑坡事故，據權威統計如下表所示[1]。

表1 重大滑坡災害

每年媒體公布因為滑坡事故造成的死亡人數遠遠少于因此喪命的實際人數，根據外國杜倫大學對滑坡事故致死人數的統計表明在2004 年到2010 年之間滑坡致死人數達到三萬多人，我國是一個地質災害頻繁的國家，山地分布廣泛，山體滑坡現象十分突出，主要分布在華北、東北、華東、中南、西南、西北等地區。

1 滑坡形成的因素

造成滑坡的因素主要包括天然營力和人為活動兩個方面，其中天然營力包括地巖條件、地質構造、地形面貌、水文地質條件、氣候等方面[2]。

1.1 地巖條件

地巖在一些特殊的條件下，容易造成滑坡，如斜坡上的一些積占性土層，在下雨的條件下，容易造成表層土壤的滑動，片巖、頁巖等巖層及硬質巖石中的軟弱夾層，在傾角達到一定程度時，輔之以地下水活動時，容易造成滑坡現象。

1.2 地質構造

自然界地質的演變過程中，當巖層的傾斜方面和邊坡的傾斜方向一致的時候，且邊坡的傾斜角度大于巖層的傾斜角度，在一些特定的氣候條件下，如大風暴雨等，極容易造成滑坡。

1.3 地形地貌

地形地貌處于上陡下緩的情況下，在多雨季節極容易造成滑坡。

1.4 水文地質條件

地下水含量很多的情況下，會增加土壤的滑體的重量，大大降低土壤的抗剪強度，提升滑坡的可能性。

1.5 氣候

自然界中土壤經過冷凍、融化、風化以及崩解的作用，會大大降低巖層的抗剪強度，在暴雨的沖洗作用下，很容易造成滑坡。

1.6 人類工程活動

人類在獲取某種利益的時候，通過開挖坡角度、斜坡堆積土壤、爆破等人類活動均容易引起滑坡。

1.7 地震

地震發生時，由于從地下產生巨大的能量，極易改變土壤的巖層結構，造成新的滑坡或者使原有的滑坡復合。

2 滑坡勘查的技術

2.1 高密度電阻率法

高密度電阻率法的原理是運用地下地質間的導電性差異，其相對于傳統的常規電阻率法，具有測點密度大、高效、效果直觀、費用低等優點，高密度電阻率法被廣泛應運于滑坡、崩塌等地質災害的調查工作中，其操作過程是通過供電電極向地下供給電流，然后測量出電極之間的電位差，最后通過公式得出測量點之間的視電阻率值，高密度電阻率法是以下兩種測量方法的綜合，一是電剖面方法，該方法的核心是通過控制排列電極之間的電極距保持不變，移動記錄點的位置；二是電測深法，該方法是通過控制記錄點的位置不變，改變排列電極之間的電極距來實現。

2.2 瑞雷波法

瑞雷波法是運用瑞雷波向地下傳播的過程中，利用質點的運動會隨著地質的深度增加而逐漸減小的特性，通過雷波的傳播特性可以很好的判斷出地質的情況，當波長不同時，顯示的是地質各個深度的傳播情況，波長相同時，反映的是同一深度水平方向上的傳播情況，在勘察某個地方的巖層結構時，通過地面引起地震波，然后收集數據，繪制成頻散曲線，從而達到了解地層結構的目的。

2.3 地震影像法

地震影像法又簡稱為高密度地震法，其原理是通過錘擊或者放炮的方式來產生震源，地震影像法的特點是記錄每道地震波，同時選取相同的偏移距離，地震影像法的工作過程是每次地震波的激發和接收完成后，激發點和檢測器就會順著測量方向移動相同的距離，然后進行下一次的測量，地震影像法所利用的波不是某一種特定的波，而是一種波或者幾種波的一個綜合。因此其也被稱作為多波勘探技術。

2.4 鉆探技術

隨著科學技術的不斷向前邁進，我國的鉆探裝備以及技術有了很大的提升，鉆探技術被廣泛應運于我國的巖土地質的勘察過程中，目前我國的鉆探技術種類眾多，每種鉆探技術有其獨特優勢的同時也存在一定的缺點，我國常用的幾種的鉆探工藝如下，一是繩索取心鉆探工藝，該項工藝的特點是不用提取出鉆桿，而是通過鉆桿將巖心撈取出來，這種工藝方法操作簡單而且效率很高，該工藝的重點是通過將巖心管裝滿巖土，然后提取出來，目前該工藝被廣泛應運于巖心提取樣本，但是該工藝也存在一些方面的缺點，只適用于地質結構簡單的情況中，一旦地質結構復雜，鉆孔工作就很難完成，施工中的一些其他問題也會影響該項技術運用的效果，二是液動潛孔垂鉆探工藝。該方法的原理是通過沖洗液來帶動液動潛孔垂鉆。

2.5 航空遙感圖像

航空遙感圖像是利用的航拍技術，對一個地區的地形地貌通過航拍產生照片的形式來分析，通過航空遙感圖像可以了解滑坡的類型、成因以及穩定狀態，同時根據地形地貌狀態也可以區分出新滑坡和舊滑坡等類型。

2.6 滑坡地質調查測繪

通過收集滑坡附近的地理環境資料，如氣象水文資料、工程地質、礦山地質等，在熟悉掌握勘察地區的各種資料的基礎上，通過測繪技術來準確探測該地區的土壤地質情況。

2.7 室內試驗

室內試驗是指通過在勘察地區進行科學有效的取樣，然后對取回的樣品進行理化試驗測定的過程，室內試驗主要測定的指標有巖石容重、密度、飽和抗拉強度、飽和彈性模量、C 值、剪切破壞試驗等。

3 礦山工程滑坡的治理策略

3.1 排水工程的應運

排水工程按照類別劃分可以分為地表排水工程和地下排水工程兩種類型，礦山工程中采用排水工程主要是為了對地表水和地下水的引流，通過對礦山工程中水分的排出來增強的礦山土壤的干燥度和穩固性，從而保障工程牢固性，為工人們的正常采礦保駕護航，地表排水工程包括截水溝和排水溝兩種類型，地下排水工程可以細分為盲溝和截水滲溝兩種方式，各種排水方式的選擇需要根據排水環境的實際情況來確定，最重要的參考因素是排水的深度，礦山工程中遇到較深的排水需要借助斜鉆孔、垂直鉆孔等手段，斜鉆孔或垂直鉆孔的選擇也需要根據排水的實際情況來定。

3.2 支檔工程的應運

支檔工程是礦山防止滑坡的重要手段，支檔工程按照類別可以劃分為以下幾種方式。

一是抗滑擋土墻，抗滑擋土墻作為防止礦山滑坡的常用手段，其應運的治理范圍是中小型的滑坡，處理時能提供較小的下滑力，此運用的原理是重力式擋土墻，當滑坡問題比較突出嚴重時，需要采取加筋擋土墻或瞄定板擋土墻。二是抗滑樁，抗滑樁作為一種重要的加固方法，在防止滑坡過程中效果顯著，其運用的原理是通過樁釘嵌入土壤中，與土壤形成一種新的作用力，通過這種作用力防止土壤的滑動，從而起到加固土壤的方法，抗滑樁的種類比較多，比較常見的抗滑樁有鋼管樁、鋼筋混泥土樁，抗滑樁在施工過程中具有便捷性和施工安全的特點，因此抗滑樁大量運用于我國礦山防止滑坡的工程中。三是瞄固法，瞄固法使用主要在于瞄索和瞄桿的配合，在生產實際中，瞄固法的使用往往是作為其他固定方法的一種輔助方法，是其他支擋方式的一種補充和完善，其在輔助過程中能起到很好的輔助功效，成為治理滑坡的一種很好的輔助加固方法[3-5]。

3.3 減重反壓法

減重反壓法大多運用于上陡下緩的地形地貌當中，減重反壓法的原理是通過對滑坡上部的陡峭形式進行處理，通過減除上部分的重量來降低壓力的方法來防止滑坡事件的產生。

3.4 土質改良法

土質改良法是通過改良土質的措施，從而提高土質的穩固性，確保礦山工程的正常平穩進行，土質改良法由于還處于研究的開始階段，土質改良所耗費的時間和成本很高，所以該方法的運用還有很大的局限性。

4 結束語

礦山作為人類獲取豐富物質財富的聚寶盆，人類對礦山的依賴程度和對礦山的開挖程度較其他地方嚴重很多，因此礦山開采過程中如何保障整個工程的安全性成為整個項目的重中之重，尤其是工程滑坡現象已成為礦山工程中常見的自然危害，因此礦山工程中加強對滑坡現象的預防有很高的現實意義，同時也需要相關的科研人員加強對滑坡現象問題的研究，并提出更加高效可行的解決策略。礦山工程只有確保了各項自然危害隱患的排出，才能保障礦山員工們的生命財產的安全，更好維持礦山采礦的正常運行，提升整個工程的效率和經濟價值。