錨索格構梁在礦山地質災害應急治理中的應用研究

覃家眾

（貴州有色地質工程勘察公司，貴州 貴陽 550005）

1 工程概況

廣西柳州汽車城-東外環柳東段K9+360～K9+640段礦上邊坡于2017年5月21日局部發生滑塌現象，受強降雨影響至2017年6月19日下午邊坡變形加劇，局部地段出現規模較大的滑塌現象，以嚴重威脅礦山下部道路的通行及上部高壓電桿的穩定（上部高壓電桿基礎外露），如不及時采取有效的加固防護措施，將對礦山下部道路通行及上部高壓線電桿嚴重影響，并造成不可估量的損失和不良的社會影響。

2 工程地質條件

2.1 地形地貌

項目礦區貌屬溶蝕緩丘地貌，礦山自然坡度一般為10°～30°，局部達40°，礦山坡面植被發育，主要為桉樹、灌木及雜草，植被覆蓋率約90%。該礦山滑坡段由人工挖方邊坡（修建道路是開挖）及上部自然邊坡組成，總長約280m，礦山邊坡坡高8.0m～24.0m，坡度30°～45°，后緣陡坎位置坡度約90°。

2.2 氣象、水文

項目區屬亞熱帶氣候區，溫暖濕潤，雨量充沛，光照充足，夏長冬短，四季分明，根據柳州市1992年～2017年歷年氣象資料，本礦區極端最高氣溫39.0℃，極端最低氣溫-0.1℃。年平均風速1.7m/s，年最大風速9.5m/s，基本風壓0.3kN/m2。年平均降水量為1508.1mm，累年極端小時最大降水量62.4mm，年最大降雨量2298.1mm。大強度降雨是該礦山地質災害的主要誘發因素之一。

2.3 礦層巖性

項目區主要礦層有：素填土（Q4ml）、第四系紅黏土（Q3el）和石炭系中統大埔組白云巖（C2d），現將地層分類描述如下：

（1）素填土：分布于項目礦區地表層，黃褐色，結構稍密，主要由黏性土組成，含少許風化巖石碎塊，該礦層為邊坡近期修整時回填或滑塌而成，為層厚1.0m～5.0m。

（2）第四系殘積礦層含巖屑紅黏土：褐黃～褐紅色，稍濕～濕，多呈硬塑狀，局部呈堅硬狀，無搖振反應，光滑，干強度高，韌性中等，含較多氧化鐵錳結核及風化巖屑、巖粉，由于較多巖屑、巖粉較多，因此易產生塌孔現象，層面埋深0.0m～5.0m，層厚5.0m～45.0m。

（3）白云巖：灰白色，巖芯多呈碎石狀及碎屑狀，較新鮮，性脆質硬，巖塊不易擊碎，巖塊表面見較多小溶孔及閉合節理裂隙發育，層面埋深18.4m～19.6m，巖溶中等發育，巖石堅硬程度為較軟巖，巖體完整程度為較破碎。

3 礦山滑坡特征

柳州汽車城-東外環柳東段K9+360～K9+640段礦山邊坡平面上大體呈條帶狀，走向157°，坡向247°，邊坡總長約280m，其中K9+434.8～K9+473.4段礦山邊坡整體滑動比較嚴重，該段礦山邊坡滑動后緣高程123.8m～135.4m，后緣下沉高度約1.5m，邊坡高度9.6m～21.0m，之前該段邊坡僅做植草防護，前緣未采取任何支護措施，由于長時間降雨影響，該礦山邊坡植草防護與坡體整體產生滑動，松散堆積體堆積于未完工的礦山道路上，幾乎覆蓋整個礦山輔道。現如今除K9+473.4～K9+515.4段邊坡下緣采取抗滑樁支護措施外，其余邊坡段均未采取任何支護措施，在不利因素綜合作用下，該滑坡可能發生更大范圍的失穩滑動。

4 滑坡影響因素

滑坡的形成與礦層巖性、地質構造及地形地貌、降雨、地表水、人類工程活動有關，該滑坡變形主要影響因素主要包括：

圖1 治理方案正立面圖

（1）不穩定斜坡覆蓋層為第四系殘積含巖屑紅黏土，抗沖刷能力差及潛在滑體的干濕交替致使潛在滑體結構的破壞，易于地表水的入滲，土體在水的作用下，抗剪強度將顯著降低，在長期干濕交替作用下，斜坡體在自重的作用下將蠕動變形，最終產生滑動，形成滑坡。因此，巖體的本身性質差是誘發斜坡滑動，形成滑坡的主要因素。

（2）集中且持續的降雨是引起滑坡產生的外部主要影響因素之一。在雨水季節，礦山地表水入滲降低巖土體強度，引起礦體原有結構，增加了巖體重度，同時于坡體內形成動、靜水壓力，不利于滑坡的穩定。

（3）不合理的人類活動也是誘發滑坡產生的外部因素之一，在坡腳開挖邊坡等，都是破壞斜坡原有平衡狀態，都有可能引發滑坡的產生。

綜上所述，該礦山滑坡形成破壞主要因素是滑坡土體的自身性質、不合理的人類的活動及大氣降雨入滲對土體軟化共同作用的結果。

5 治理措施

在充分掌握滑坡影響因素、危害特征等的基礎上，提出了根據K9+432.4--K9+515.4段礦山邊坡塌方應急治理工程的治理工程方案為：采用削坡+錨索+格構梁+擋土墻+鋼管樁+素噴C20細石砼+三維網植草+排水設施綜合治理方案（見圖1），并輔以觀測措施。各分項治理工程分述如下：

5.1 K9+432.4～K9+473.4段邊坡

于K9+432.4～K9+473.4段邊坡采用C30砼擋土墻+鋼管樁+錨索+格構梁+回填土+素噴C20細石砼+三維網植草措施：于邊坡坡腳處設置擋土墻，擋土墻采用C30砼現場澆筑，擋土墻高4.0m，墻頂寬1.5m，墻底寬2.5m，擋土墻內設置三排φ146mm鋼管樁，單根鋼管樁長度9.0m，鋼管樁橫向間距1.0m，排距0.5m。距離擋土墻頂1.5m處設置一排錨索，錨索采用3φ15.24mm L=25.0m鋼絞線，橫向間距為3.0m，錨孔直徑130mm，入射角25°；于擋土墻上部邊坡采用錨索+格構梁+素噴C20細石砼+三維網植草措施：錨索采用3φ15.24mm L=25.0m鋼絞線，縱橫向間距均為3.0m，錨孔直徑130mm，入射角25°。

5.2 K9+473.4--K9+515.4段邊坡

于K9+473.4--K9+515.4段邊坡現有抗滑樁上部采用錨索+格構梁+素噴C20細石砼+三維網植草措施：錨索采用3φ15.24mm L=25.0m鋼絞線，縱橫向間距均為3.0m，錨孔直徑130mm，入射角25°；C25砼格構梁截面400＊400mm，坡眉線設置壓頂梁，壓頂梁梁截面400mm＊400mm，格構梁間掛三維網植草前素噴C20細石砼（厚度8cm）。

5.3 排水工程

于坡眉線后緣設置一道截水天溝（0.5m×0.5m），于平臺上設置平臺排水溝（0.3m×0.3m），于排水溝交匯處設置沉砂井（1.0m×1.0m）。

6 結語

（1）礦山滑坡是常見的地質災害之一，它的形成是滑坡巖體的自身性質、不合理的人類的活動及大氣降雨入滲對礦體軟化共同作用的結果。

（2）礦山滑坡經治理后，應注意保護和養護工作，避免損壞主體結構體系，保護治理滑礦山坡的周邊環境及自然地形，限制不利于滑坡穩定的人類活動。