尹巍巍
(廣東省有色金屬地質局九三三隊,廣東 肇慶 526060)
地質災害的分類,有不同的角度與標準,十分復雜,就地質環境或地質變化的速度而言,可分為突發性地質災害與緩慢性地質災害兩大類。前者產生泥石流、滑坡等災害;后者如人們對邊坡的挖掘力度逐漸加大造成水土流失、土地荒漠化、崩塌等。就此必須對地質災害和邊坡穩定性及時治理,進行探析并采取應急防護措施[1]。
由于地質結構不同,所致邊坡的穩定性也有所不同,邊坡失穩往往會造成巨大的經濟損失和人員傷亡,一方面:露天情況下,邊坡到達一定的傾斜角度時,上面的巖土體就會發生落滑,造成塌方。當它的傾斜角度越大,所帶來的危害也越大;另一方面:當人工設計的邊坡不合理不科學時,邊坡的穩定性會大大降低。綜上所述,邊坡失穩的主要因素除了地質結構面組合邊界的剪切滑移、張拉破壞和錯動變形以及人工破壞是造成邊坡失穩的主要原因。結合以上原因,我們就要在預防地質災害的過程中,針對滑落類型、巖體強度做好調查工作,勘測和分析,來進一步的展開工作,保證人們的生命健康和財產安全,與此同時對現場的勘測情況做出合理的防范措施,做好防護工作。
邊坡地質的褶皺形態、區域構造特點、巖層產狀、斷層和節理裂隙發育特征以及區域新構造運動特點決定著邊坡的穩定性。邊坡的主要構成是強化風巖、長石、全風化巖、石英等物質,在巖土體重力、水、風及振動力以及其他因素的作用下,常常發生危害性的變形與破壞,造成地質災害。
崩塌滑坡是指陡峭斜坡上的巖土體在重力作用下,突然脫離母體崩落、滾動堆積在坡腳的地質上,斜坡上的巖體由于某種原因在重力的作用下,沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體向下滑動的現象。導致崩塌滑坡地質災害的原因,如采空區塌陷,是對地質開采過程中沒有對底下的情況做好實際勘測所造成的。露天的崩塌所表現的形式是邊坡的滑落,而地下開采表現形式是塌陷,所以,井下的開采比露天開采的危險程度要更大一些。長期降雨或暴雨會加重塌陷滑落的現象,也會伴隨著泥石流的發生,同時帶來巨大安全隱患和經濟威脅。
邊坡失穩往往是在外界不利因素影響下觸發并加劇的,如:開采環節坡頂堆物、行車;基坑邊坡太陡;開挖深度太大;土體遇水使土的自重增加;開采過程中沒有精確地計算邊坡穩定度或遇暴雨情況使地下水的滲流產生一定的動水壓力;土體豎向裂紋中的積水產生側向靜水壓力;進而造成坡體失衡。從目前人工開挖實際情況分析,開挖的力度比較大,地形陡坎的坡度會很大,就會受到雨水的影響,土質本身較差,土體被水浸潤甚至泡軟使土地松軟開裂,造成嚴重后果。另外,地質災害和坡度是成正比關系的,坡度越大,在雨季滑坡的發生率就會很高,地質災害的穩定性也大大降低[2]。
開采相關的技術人員以及施工人員,應該提高對于邊坡安全隱患的重視程度,精確地計算邊坡穩定度,綜合考慮影響邊坡穩定的各種因素,根據數據確定土方邊坡,保證邊坡大小使坡頂荷載符合規范要求,或者設置必要的支護,以防邊坡失穩。技術人員應該科學的安排爆破作業,不科學的邊坡爆破容易對巖石的穩定性造成影響,危及到現場人員的生命安全,務必對邊坡巖石的爆破技術進行培訓和嚴格的控制,最大程度上減少爆破作業對巖石穩定性造成的不良影響,提高邊坡的穩定性。除此以外,爆破作業結束以后,技術人員還應該科學的進行松石的清理,杜絕安全隱患發生[3,4]。
要想推動邊坡滑坡治理工作的順利進行,就必須加大對施工的監管力度,全面負責施工現場的安全措施,隨時檢查并監督、安排各項監督工作,制定安全方案并督促安全措施落實到位。明確相關執法人員的責任,對違法行為進行嚴厲的查處,并追究責任。企業對于資源的開發必須要依據相關的規定和要求,既要保證開發方式的科學性,又要保證技術的合理性,在持續開采資源的同時,更要加大邊坡環境的治理,引入新的治理理念以及治理技術,實現邊開采、邊治理。此外,還要對開采技術人員的操作進行全過程監督,確保其依據國家法律法規開展操作,除專人指揮之外,非施工人員不得進入機械工作范圍內,落實每一位技術人員的責任,對于那些不規范的操作行為要進行嚴格的整頓。
邊坡施工實行“一坡一設計”嚴格按照設計方案進行施工,有一些邊坡安全事故的產生是由于施工人員疏忽大意而造成的,所以必須要通過安全培訓等,提高工人的安全意識,施工人員必須戴好安全帽系好安全帶,加強邊坡施工的安全管理。對于那些在施工過程當中出現違規操作的人員,必須要進行及時、嚴格的懲處,并糾正其不規范操作。而針對邊坡的非自然情況的移動和積聚,要做好記錄,并采取及時有效的應對措施并及時報告指揮部處理,從而預防邊坡滑坡事故的產生。除此以外,為了節省經濟成本,可以采用裂縫監測的方式來判斷邊坡滑坡事故的風險,通過裂縫的移動判斷滑坡的可能性,及時勘測并采取相應的預防應急措施。
企業必須要設置安全治理人員,督促施工全過程的安全生產,糾正違章,配合有關部門排除施工不安全因素,安排項目內安全活動及安全教育的開展,監督勞防用品的發放使用。開采程序一定要遵循國家相關的操作規定,對于違反國家操作規定的開采程序,安全治理人員應該予以上報,由專門部門對其進行嚴格的整治[5]。
在開展相關的治理工作前,應該對邊坡的具體情況展開科學的安全評估,邊坡支護施工就是改善邊坡結構穩定性,處理邊坡工程安全隱患問題的一種有效方式。首先,建立質量管理小組,現場掛牌作業責任到人,嚴格執行三檢制度,所有工序進程需由專職質量員進行全程監控,保證工序一次驗收合格率;其次,針對邊坡滑坡問題,制定科學合理的施工方案。根據實際情況進行合理的選擇,落實各部門、各級技術崗位責任制推行“以安全為中心、以技術為指導、以質量為標準”的全面管理活動。對開挖作業實行跟蹤檢查,進行質量控制,操作規程與質量,爭取在施工過程中發現問題并及時解決,杜絕不必要的損失,減少散落、坍塌、滑動的出現。常見的邊坡的治理方法主要有以下幾種:第一,對于積水較多的邊坡區域,需要采取地表、地下排水結合的方式來進行排水;第二,邊坡較陡,有松散巖體和堆積體的邊坡,進行削坡處理,如有必要,搭設抗滑樁,如圖1所示;第三,對于巖體風化嚴重、容易發生塌方的邊坡,采取擋土墻的方式進行治理;第四,如果邊坡上存在大量的浮石,為避免其滾落,需要對邊坡進行清理,并進行全面細致的檢查,及時采取處理措施。

圖1 邊坡支護抗滑樁(單位:mm)
為了確保邊坡的穩定,要定期做好邊坡排水工作,對邊坡范圍內的積水以及地下水等進行有效的清理,邊坡排水是防止邊坡滑坡事故產生的有效舉措,主要有兩種方式:第一種是利用鉆孔來排出邊坡積水與地下水,使地下水位降低;另一種是通過修建排水溝來堵截邊坡地表水,在施工的過程中要做到各種水溝的溝壁平整、堅實,溝內不留有松土、石塊,溝底平順,排水通暢、無阻水現象。除此以外,還需要對礦山邊坡進行定期的垃圾清理,根據實際情況對邊坡進行平整,這樣才能夠通過有效改變邊坡的外形來提高其穩定性。另外,也可以通過漿砌片石護坡、骨架植草護坡等方式防止邊坡滑坡事故。
滑坡工程勘察的目的在于查清滑坡所在地段的工程地質條件,自然地理、經濟狀況、地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質及地震活動等氣象,水文及人類工程活動等作用因素,以及人類工程活動后滑坡穩定性可能發生的變化,從而評價工程活動的可能性,并提出活動方式及應采取的措施和建議。因此,在施工環境勘測的過程中,需要由專業的勘測人員進行督導,從而保障勘測工作的順利開展[6]。
預測報告是生產建設中不可缺少的基礎工作,也是提高勘測保障能力的重要手段。在施工前,要做好數據統計和資料分析,為實施工作做好勘測數據,保證施工人員的生命安全,為前期的工作奠定堅實的基礎。與此同時,要查明地質結構包括斷層、陷落柱、沖刷帶、褶曲等地質情況進行預測,收集每月的地質、水文地質等原始資料等,作為開展預測報告的基本工作內容。目前開發隧道的過程中常用的預警系統有:紅外探測法、超前水平鉆孔,還有地質雷達法、直流電流法等等。在諸多的技術中,最為實用的就是TSP法,它的預報距長、精確度也比較高,與此同時對隧道的作用也比較小[7-9]。
地質災害邊坡穩定性計算中,計算的精準度要想得到保障,就要采用選定的物力力學的參數進行計算。首先,要確保邊坡所處的基礎資料都正確,需要采取綜合性的數據分析,結合邊坡的土質情況分別進行支護方案的設計,其中邊坡的參數計算,要確定邊坡的長度、類型和需要回填的高度,最后確定邊坡的施工安全等級,制定出合理的支護方案。另外,進行邊坡支護施工中,確定數值,圖紙邊坡的飽和重度、天然重度、基地的摩擦力、承載力、粘結強度等,使支護方案的制定具有科學合理性。
總之,在對易發生地質災害問題的區域施工時,施工人員必須做好施工現場的勘測,針對邊坡穩定性及時治理并采取應急防護措施,根據開挖深度、土質條件、地下水位等合理的選擇施工方法,禁止采用先挖坡角的方法,特別是接近地下水位時,也要先進行標高低處的挖方,最大限度提高施工安全,確保項目順利完成。