露天礦邊坡大型滑坡地質(zhì)的綜合治理措施

周 鷺

（江西銅業(yè)集團(tuán)銀山礦業(yè)公，江西 德興 334200）

露天的礦山開采工作效率、工程安全與邊坡的穩(wěn)定性有著直接的關(guān)系。露天礦邊坡受內(nèi)外部環(huán)境的影響，容易出現(xiàn)失穩(wěn)情況，嚴(yán)重影響了礦業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。針對該種情況，礦山開采的過程中工程管理部門需要通過事前預(yù)防、事中控制與事后治理三階段的防治工作，確保邊坡穩(wěn)定性，控制礦山開采的風(fēng)險。

1 露天礦邊坡常見的失穩(wěn)原因

（1）巖石性質(zhì)結(jié)構(gòu)造成的邊坡失穩(wěn)。礦區(qū)巖石層的性質(zhì)包括巖石結(jié)構(gòu)與礦物組成。通常情況下，巖石主要是由一種或幾種硅酸鹽類礦物、碳酸鹽類礦物、粘土礦物、氧化物類礦物等物質(zhì)組成，而巖石的力學(xué)性質(zhì)則包括礦物組成成分、物質(zhì)比例、礦物顆粒的實際大小與形狀、組合方式與微結(jié)構(gòu)面的實際發(fā)育情況、顆粒連接方式等內(nèi)容。在具體的治理過程中，應(yīng)針對不同類型巖石性質(zhì)、特征，制定合理的防護(hù)、治理方案，從實際出發(fā)，降低邊坡失穩(wěn)的可能性。

（2）巖石結(jié)構(gòu)面的影響。結(jié)構(gòu)面如果數(shù)量較多就會降低巖石結(jié)構(gòu)的完整性，使得巖體強(qiáng)度整體下降，同時也提升了巖石的變形能力，增加了整體結(jié)構(gòu)的流變力、時間效應(yīng)與不均勻性、非連續(xù)性及各向異性，是造成邊坡失穩(wěn)的主要因素之一。

（3）水環(huán)境的影響。邊坡地質(zhì)可以分為巖質(zhì)邊坡與土質(zhì)邊坡，而水環(huán)境對巖質(zhì)邊坡、土質(zhì)邊坡會產(chǎn)生不同的影響，包括化學(xué)因素影響與物理因素影響。如對土質(zhì)邊坡進(jìn)行長時間沖擊、浸泡，會對土質(zhì)造成物理影響；與此相對應(yīng)的，水流會使巖體中的裂縫擴(kuò)大，增加巖石的風(fēng)化程度，最終使得巖體不穩(wěn)，出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象。

（4）爆破影響。礦區(qū)的爆破活動也會對邊坡產(chǎn)生一定的影響，向周圍巖體施加動荷載，使得邊坡巖體與土質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)發(fā)生改變。爆破還會影響水環(huán)境，帶有一定的沖擊力，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。邊坡巖體存在較多的軟弱面時，爆破會使得巖體整體性遭到破壞，出現(xiàn)失穩(wěn)的情況。

（5）其他因素導(dǎo)致的邊坡失穩(wěn)。除了巖體本身、水環(huán)境、爆破等影響邊坡穩(wěn)定性的因素外，引發(fā)邊坡失穩(wěn)的誘因還包括地震、風(fēng)化、水土流失等自然因素，使巖石性質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造發(fā)生變化。如西部某礦區(qū)，由于露天礦部分位于盆地，另一部分位于臺地，邊坡處于斷層交匯處，斷層與節(jié)理發(fā)育，巖層包括細(xì)砂巖、雜砂巖、粉砂巖等，因此巖體面構(gòu)造較為復(fù)雜，且?guī)r體容易破碎、遇水軟化、易風(fēng)化。

2 提升露天礦產(chǎn)邊坡滑坡問題治理、防護(hù)效率的有效途徑

2.1 實際案例

本文為提升露天礦邊坡治理方案的實踐性，以某地露天礦邊坡滑坡為例，對綜合治理與預(yù)防工作進(jìn)行深入分析。露出的底層巖性、巖相以及厚度等在橫向與縱向方面變化較大。本文主要對西側(cè)的露天礦邊坡進(jìn)行研究。

2.2 綜合治理滑坡問題的對策

（1）滑坡區(qū)域的清理工作。當(dāng)露天礦區(qū)發(fā)生滑坡問題后，需要及時進(jìn)行清理，針對邊坡破壞情況、影響范圍、災(zāi)害的持續(xù)性等特征，制定清理方案，清除災(zāi)害范圍的泥土、碎石等雜物，直到完成清理邊坡基巖后，再進(jìn)行下一步治理工作。

（2）加固邊坡基巖。在滑坡災(zāi)害區(qū)清理完成后，需要對滑坡發(fā)生的后方基巖進(jìn)行支護(hù)、加固工作。常見的加固方式包括：錨網(wǎng)噴支護(hù)、抗滑樁、長錨索支護(hù)、重力式擋墻等技術(shù)。在具體的加護(hù)工程中，工程單位應(yīng)該結(jié)合導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)的因素、具體破壞情況、邊坡穩(wěn)定程度、工程服務(wù)年限等因素，選擇一種或幾種結(jié)合的支護(hù)方式。

在此基礎(chǔ)之上，還應(yīng)建設(shè)仰斜排水口、增加泄壓水孔等工程，合理調(diào)整基巖的結(jié)構(gòu)，提升邊坡的整體穩(wěn)定性。

工程案例中，為了加固滑坡后的邊坡基巖，主要采用了以下幾種支護(hù)方式：首先，使用錨噴網(wǎng)與錨索加固結(jié)合的方式，針對露天礦巖體的結(jié)構(gòu)，選用尺寸符合的錨桿、錨索，錨桿選用管縫式錨桿，長2.2m、間排距為2.5m×2.5m；錨索為長10m、直徑為15.24mm、間排距為2.5m×2.5m；鋼筋網(wǎng)規(guī)格為5m×2.6m，網(wǎng)度為0.2m×0.2m。混凝土噴層厚為60mm，28d單軸抗壓強(qiáng)度大于15Mpa；其次，利用抗滑樁進(jìn)行再次加固，在滑坡區(qū)域清理完成后，工程選用的是直徑為115mm、樁體孔深12m、桿體傾角為75°的抗滑樁，按照2m的間距使用混凝土澆筑；最后，安裝泄水泄壓的排出孔，按照工程的水環(huán)境條件與需求進(jìn)行排水孔設(shè)計，保證后期邊坡排水疏壓工作的順利進(jìn)行。

（3）滑坡區(qū)的回填工作。邊坡的支護(hù)完成后需要進(jìn)入下一階段的治理工程中，即對滑坡區(qū)進(jìn)行回填。通常情況下，回填方案的設(shè)計應(yīng)結(jié)合邊坡的具體應(yīng)用、滑坡的破壞情況決定，大部分的邊坡只需要進(jìn)行加固，確保邊坡的穩(wěn)定性即可。但還有部分邊坡有其他的用途，針對該種情況，需要通過回填工程，來保證邊坡的安全使用。工程案例中的邊坡由于滑坡發(fā)生后，運(yùn)礦道路縮減到0.8m～2m寬，安全平臺也被損壞，因此需要對滑坡區(qū)域進(jìn)行回填，保證運(yùn)礦道路通順。

（4）擋土墻支護(hù)。在工程實踐中，為保障礦山修復(fù)后的邊坡和主運(yùn)礦道路的安全，設(shè)計在+525m標(biāo)高臺階構(gòu)筑重力式擋土墻。

2.3 邊坡滑坡問題的防范措施

邊坡是否穩(wěn)定，支護(hù)措施是否得當(dāng)，治理辦法是否合理，僅靠肉眼和經(jīng)驗來判斷是不可靠的，故需要對邊坡進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控，便于對邊坡進(jìn)行事前預(yù)防、事中控制、事后監(jiān)測全程控制。過去，通常采用水準(zhǔn)儀、全站儀等人工觀測技術(shù)手段。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，邊坡變形監(jiān)測技術(shù)得以更新?lián)Q代，發(fā)展到以測量機(jī)器人、地面三維激光掃描等為代表的現(xiàn)代地面測量技術(shù)，再到以GPS技術(shù)、合成孔徑雷達(dá)干涉差分技術(shù)和機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)為代表的空間對地測量技術(shù)。現(xiàn)在邊坡變形監(jiān)測主要是通過監(jiān)測邊坡變形且達(dá)到可能破壞時發(fā)出警報，或通過對邊坡變形數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)其變形趨勢和規(guī)律，及時解決邊坡失穩(wěn)問題。

3 結(jié)語

影響邊坡穩(wěn)定性的因素不僅包括巖體結(jié)構(gòu)、巖石性質(zhì)等內(nèi)部因素，還包括水環(huán)境、人為開采活動、風(fēng)化等外部環(huán)境因素。因此，在進(jìn)行綜合治理時，需要結(jié)合滑坡災(zāi)害的破壞情況、影響范圍、引發(fā)災(zāi)害的主要因素等方面，保證治理方案的實踐性與高效性。在風(fēng)險預(yù)防方面，應(yīng)該充分利用現(xiàn)代化技術(shù)，采用實時監(jiān)控技術(shù)，對災(zāi)害高發(fā)區(qū)進(jìn)行重點監(jiān)測，保證露天礦的開采安全。