關(guān)于礦區(qū)高陡邊坡綜合治理重點問題的探討

陳昌盛

（貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局七總隊，貴州 貴陽 550000）

在露天礦開采過程中，經(jīng)常發(fā)生高陡邊坡失穩(wěn)事故，嚴重威脅礦山的生產(chǎn)安全。本文將探討礦區(qū)高陡邊坡綜合治理中勘察與設(shè)計工作的重點問題，在實際工程中需加強關(guān)注。

1 高陡邊坡勘察設(shè)計的重要性

在山區(qū)、丘陵地區(qū)及礦區(qū)，往往要面臨高陡邊坡的防治問題。在邊坡治理過程中，如果不能全面的對工程所處地質(zhì)地貌進行勘察規(guī)劃，極有可能導(dǎo)致邊坡滑坡及塌方事故，所以在高陡坡工程設(shè)計前，必須采用有效的勘察方法，對相應(yīng)的巖土工程進行勘察和分析，為高陡坡的設(shè)計和防治工作提供強有力的理論基礎(chǔ)，確保施工和后期運營過程中的安全。

2 高陡邊坡失穩(wěn)因素及發(fā)生災(zāi)害特征

2.1 高陡邊坡失穩(wěn)的主要因素

（1）沒有對高陡邊坡地區(qū)進行實地完整細致的勘察，設(shè)計的邊坡坡率與現(xiàn)場不符，導(dǎo)致邊坡施工后失穩(wěn)。

（2）在邊坡施工完成后，未及時對開挖完成后的邊坡進行防護加固，邊坡上巖石經(jīng)過自然風(fēng)化后強度降低，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)。

（3）經(jīng)過雨水長期的滲透腐蝕作用后，邊坡上某些巖土層的物理力學(xué)參數(shù)發(fā)生了變化，也導(dǎo)致了邊坡失穩(wěn)破壞。

2.2 常見的邊坡破壞形態(tài)

（1）滑坡，巖土體受水、地震及人工切坡等影響，沿軟弱面下滑的現(xiàn)象，如圖1。

圖1 滑坡

（2）崩塌，陡坡上的巖土體在重力作用下，突然向下傾倒崩落，堆積于坡腳，如圖2。

圖2 崩塌

（3）坍塌，因坡度過大、切坡過多、巖石風(fēng)化、洪水沖刷及春溶等，引起巖土體塌落、沉陷及塌方等，如圖3。

圖3 坍塌

（4）錯落，陡崖陡坡沿近似垂直的破裂面整體下挫，特征是垂直位移大于水平位移，錯落體一般較完整，如圖4。

圖4 錯落

3 高陡邊坡勘察重點

（1）調(diào)查高陡邊坡地面狀況。主要是從以下七個方面進行調(diào)查：①公路工程高邊坡斷面的邊坡高度，方向及具體位置調(diào)查；②測量河流方向和周圍河岸的穩(wěn)定性；③對區(qū)域植物生長和植被類型的基本特征進行初步調(diào)查；④較高坡度場地與基坑開挖面的地質(zhì)分布，發(fā)生與裂縫填充之間的關(guān)系；⑤調(diào)查高邊坡地下水的位置，海拔和水流；⑥高邊坡及其周邊裂縫的充填，變形類型，變形時間和變形過程研究；⑦詳細研究高邊坡施工區(qū)的主要巖土特性，以確定不同地層的分布特征[1，2]。

（2）測量高陡邊坡的內(nèi)部地質(zhì)條件。在野外調(diào)查中，當(dāng)需要掌握更詳細的地質(zhì)條件時，例如弱地層分布，地下水量和地下水的分布等，除了常規(guī)的地面調(diào)查方法外，還必須使用其他合理的調(diào)查技術(shù)。通過結(jié)合幾種不同的勘測技術(shù)，可以對高邊坡的地下地質(zhì)條件進行更詳細，更全面的勘測。

（3）高陡邊坡穩(wěn)定性評價。定量評估使用的方法主要有圓弧滑動法、條分法、簡布法、畢肖普法等。定性評估方法主要采用類比方法，應(yīng)將類比方法與當(dāng)?shù)禺?dāng)?shù)氐墓こ探?jīng)驗充分結(jié)合。當(dāng)定性評估結(jié)果與定量評估結(jié)果相差較大時，檢查主要計算參數(shù)是否合理，如果不合理，則需要對替代參數(shù)進行必要的調(diào)整。

4 高陡邊坡設(shè)計重點

（1）裂縫發(fā)育的高陡邊坡。對于高陡邊坡，地下水很容易滲透到巖體之間的裂縫中，在水頭的作用下，入滲過程中被地下水帶走的細顆粒增加，裂縫間隙就越大，可能最終會導(dǎo)致噴射混凝土面層與邊坡發(fā)生分離，使其保護效果失效，應(yīng)注意坡面的防排水設(shè)計[3]。

（2）巖石邊坡設(shè)計。對于巖石邊坡，如果進行爆破開挖施工可能會影響巖石邊坡本身的穩(wěn)定性，所以爆破過程必須嚴格控制。此外，在設(shè)計第四類巖體邊緣的支護方案時，邊坡時，應(yīng)確保其坡率不小于0.3，以減少發(fā)生邊坡發(fā)生破壞等問題。

（3）邊坡支撐設(shè)計。根據(jù)高邊坡的實際情況，8m～12m的坡度可為間距分為幾層，每層設(shè)一個平臺，地腳螺栓和格梁結(jié)構(gòu)按層進行設(shè)計，最后將錨桿張緊。

（4）高陡邊坡的動態(tài)設(shè)計。在勘察設(shè)計中，難以一次性充分掌握具體的相關(guān)參數(shù)，特別是陡坡區(qū)域，地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對不穩(wěn)定，可能存在較大變化，簡單的調(diào)查勘察和地質(zhì)測繪不能充分反映該出地質(zhì)條件和特征，只有通過開挖邊坡，才能掌握實際情況。將新開挖出的情況與原始勘察結(jié)果進行比較，重新檢查和計算發(fā)生差異的區(qū)域，然后相應(yīng)地修改設(shè)計方案。

（5）高陡邊坡的坡率。如果高陡邊坡的巖石質(zhì)量屬于層狀結(jié)構(gòu)，地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育，上部巖層在雨水作用下容易產(chǎn)生當(dāng)情況嚴重時，可能會發(fā)生山體滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。為了避免這樣的發(fā)生在高邊坡巖土工程設(shè)計過程中，應(yīng)該適當(dāng)?shù)姆艑捚侣嗜≈怠?/p>

（6）承載力大的預(yù)應(yīng)力錨桿的設(shè)計。在潮濕地區(qū)，錨頭和自由段之間的材料容易生銹破裂，故應(yīng)嚴格控制預(yù)應(yīng)力。很多在高邊坡巖土工程設(shè)計過程中，預(yù)應(yīng)力錨桿的防腐措施錨桿不好，錨桿錨頭生銹、斷裂、失效，從而導(dǎo)致邊坡坍塌。

5 結(jié)語

礦區(qū)高陡邊坡的加固防護是一項十分重要的地質(zhì)災(zāi)害治理工程[4]，在進行高陡邊坡工程的綜合治理時，要對所處的地形條件和地質(zhì)條件進行綜合勘察，根據(jù)勘察結(jié)果進行高陡邊坡的設(shè)計。必須重視高陡邊坡在勘察和設(shè)計過程中的重點問題，設(shè)計合理可靠的邊坡防護方案，才能保證高陡邊坡的穩(wěn)定性。