郭金靈
(安徽省地質礦產勘查局327地質隊,安徽 合肥 230011)
邊坡的穩定性取決于地質力學性能、力學結構等,在各類地下工程作業當中,自然的地質條件難免存在缺陷,所以大部分情況下邊坡穩定性都不達標,且結合施工時的擾動力,會進一步加劇缺陷程度,相應在未經治理的條件下,容易爆發邊坡地質災害,因此對邊坡地質災害治理技術進行分析,具有實踐意義。
邊坡塌陷是礦業工程巷道當中最為常見的地質災害類型,其主要因邊坡本身強度、穩固度不足,再加之外力影響而產生,例如在巷道開挖施工當中,開挖施工產生的擾動力會對邊坡造成影響,相應的邊坡強度不足或穩固度不足,就無法抵消擾動力,長期影響下,邊坡結構形變,代表其力學性能與結構受到破壞,無法撐到周邊結構的荷載,此時邊坡就會出現不同程度的塌陷。
在此條件下,從大多數案例當中可見,大部分邊坡塌陷的程度都很高,所以在地下施工條件下,邊坡塌陷問題會對施工人員生命、設備安全造成威脅,所以有必要對此進行治理[1]。
礦業工程的施工范圍普遍較大,相應巷道規模也有同樣特征,此時介于實際環境的復雜性,巷道開挖容易遇到臨水環境條件,即地表水、地下水環境,此時如果施工人員對此不了解,其開挖方向就可能出現錯誤,相應容易挖穿水體屏障,使水體滲入巷道邊坡當中,那么在水與土之間的物理關系上可見,當水滲入土體,土體會變得軟化,且緩慢發生形變,綜合影響下,邊坡強度下降、抗變性下降,容易出現上述塌陷或者滑塌問題[2]。
除了上述兩種災害類型以外,在實際巷道開挖當中,還可能出現一些自然因素導致的地質災害現象,例如節理性巖石裂縫等。節理性巖石裂縫是地下環境當中十分常見的現象,其主要因為自然因素引起,即在巖體自然演變的過程當中,因為綜合因素的影響,巖體的強度會下降,相應在上部結構的荷載條件下,其容易出現裂縫,而這種裂縫具有明顯的階層特征,所以被稱為節理性巖石裂縫。多數情況下,節理性巖石裂縫本身是滿足上部結構荷載的,整體相對穩定,但如果在節理性巖石裂縫條件下施工,施工擾動力就會使裂縫擴張,這代表裂縫巖體的強度低于上部結構,所以巖體可能崩碎,導致邊坡的力學結構出現鏤空,此時在重力條件下,上方土體會變得不穩定,并無規則的向下移動,直至下部結構的承載力滿足上部結構荷載才會停止。由此可見,節理性巖石裂縫造成的危害具有強烈動態性,如果周邊存在人工或設備,其將受到持續沖擊,危險性極高。
某礦業工程因項目需求,需要前往離城市環境6.3km遠的礦山環境中進行找礦、開采施工,相應此兩項施工都需要進行地下作業,所以均具備邊坡結構。實例工程單位深知邊坡地質災害治理的重要性,所以在正式施工之前,將采用相關治理技術來保障施工環境的安全,其所采用的治理技術分為兩類,即地質勘查類技術、治理施工類技術。具體流程上,先采用地質勘查類技術對地下作業范圍內的地勢、地形、水文等地理信息進行收集,相應對所有信息進行綜合分析,得到最終的地理信息圖,隨后針對地理信息圖進行分析,了解其中可能存在的地質災害,再在安全條件下進行實地考察,以確認實際情況,最終針對實際情況,選擇針對性的治理施工類技術來進行處理,在保障施工環境安全水平達標的前提下,即可進入正式施工階段。
2.2.1 地質勘查類技術

表1 實例鉆探部分結果
實例工程單位,為了了解施工范圍內的地理信息,主要選擇了兩種勘查技術,即GPS定位技術以及鉆探技術。其中GPS定位技術的應用,主要先結合GPS系統內的電子地圖,找到施工區域,隨后根據電子地圖信息,確認施工區域的坐標,隨后借助衛星系統,將坐標導入后通過衛星拍攝功能得到地理信息圖,此項技術可以幫助工程單位了解地表情況;鉆探技術是一種對地下情況進行勘查的技術,應用之前需要根據地表信息,對地下情況進行初步判斷,相應設置鉆探深度、方向等,隨后由人工攜帶鉆機前往實地,將鉆機依照要求安裝之后進行鉆進作業,作業當中要保證鉆進方向正確,待達到指定深度之后,對鉆孔進行清理,最終根據土體含水量、裂縫分布與方向、土體強度等,預估性的判斷更深層的情況。此外,運維此部分結果為預測結果,所以可靠性較低,對此在實際工作當中,需要分階段來進行測試,即當施工達到某個深度之后,再次鉆探。表1為實例鉆探部分結果。
2.2.2 治理施工類技術
針對上述內容,實例工程單位判斷其施工地質情況表現不佳,易出現相應的地質災害(上述三類均大概率出現),相應需要采取針對性的方法來進行處理。具體來說,首先需要處理地址含水量問題,相應選擇了支檔防治法,即在邊坡內采用擋墻、抗滑樁結構,對邊坡進行防護,相應利用擋墻表面小孔,結合人工操作來進行排水;而抗滑樁結構則可以有效的阻擋土層滑落的作用,以防止滑坡現象,其如果依舊出現了滑坡,通過抗滑樁可以有效延緩滑坡速度。其次采用混凝土噴射加固法,來治理邊坡塌陷、節理性巖石裂縫問題,即先配置相應性能的混凝土,完成后放于泵射設備內,借助泵射設備將混凝土泵入土體內部裂縫,此時混凝土就填補了其中裂縫,相應治理了節理性巖石裂縫問題,而當混凝土凝固之后,混凝土的固結力會疊加至整個邊坡,使其強度、穩固性增加,治理了邊坡塌陷問題。
綜上,邊坡地質災害具有較大安全威脅,使礦業工程開展受到阻礙,因此有必要進行治理,對此本文先介紹了常見的地質災害問題,了解了其形成原因,后選擇了典型案例,對其中治理技術應用進行了分析。