广西龙胜泗水砂岩矿地质灾害及其防治对策探讨

吴 杰

（桂林理工大学地球科学学院，广西 桂林541004）

开发利用矿产资源可以促进社会经济的发展，同时容易导致矿山生态地质环境恶化［1］。因此，对矿区地质灾害进行分析预测显得尤为重要，这样能够减轻或避免地质灾害造成的损失，确保矿区生产及周边民众的生命和财产安全。广西龙胜县泗水砂岩矿位于龙胜县泗水乡。矿区中心地理坐标为东经110°5′19.5″、北纬25°50′46.1″。矿区面积0.1994k m2，开采标高＋458～＋260 m，砂岩矿体主要为震旦系下统南沱组中段（Zan2）和震旦系下统南沱组上段（Zan3）灰绿色砂岩，矿体部分裸露地表，呈山体产出。矿山生产规模为2×104m3／a，为小型露采非金属矿山❶广西壮族自治区三一〇核地质大队 .广西龙胜县泗水乡沂潭采石场砂岩矿矿产资源储量简测地质报告.2010.❷广西壮族自治区三一〇核地质大队 .广西龙胜县泗水乡沂潭采石场砂岩矿矿产资源开发利用方案.2010.。下面，笔者对广西龙胜县泗水砂岩矿地质灾害及其防治对策进行了探讨。

1 矿区环境地质条件

1）地形地貌 矿区属构造剥蚀地貌区之低山地貌亚区，地貌类型较单一，总体地势为东西两侧高中部低，海拔标高＋716.3～＋363.5 m，海拔标高＋497.3～＋245 m，相对高差约252.3 m，自然山坡坡度30～45°，地形起伏变化中等。

2）气象水文 矿区属亚热带季风气候区，雨量充足，气候宜人，年平均气温18.1℃，年均降雨量1500～2400 mm。对矿区地质灾害发生有较大影响的气象特征主要为大强度集中降水的暴雨天气，可能会引起崩塌、滑坡等地质灾害的发生。矿区内主要地表水体为矿区内一自北向南径流的沟溪，宽5 m、水深约1 m，地表水主要接受大气降水补给，大气降水可利用地面坡度自行排入低洼地带，自然疏干条件良好。

4）地质构造 矿区位于河口－田门向斜北部仰起端的东翼，该向斜轴向为北北东向，核部地层为震旦系上统灯影组，翼部地层为震旦系下统南沱组，区域上矿区外围西侧约100 m处有马堤－宛田区域性逆断层通过，受断层影响，局部地层发生倒转。矿区地层主要表现为单斜构造，岩石节理、裂隙较发育，频度4～10条／m，节理主要为剪节理，节理面多平直。

5）岩土体工程地质 中－厚层状坚硬砂岩泥质砂岩岩组和较坚硬千枚岩片岩变质粉砂岩岩组；第四系松散土体则主要为含碎石粉质粘土单层土体。

6）地下水类型 矿区地下水类型主要为松散岩类孔隙水、碎屑岩（变质岩）裂隙水。松散岩类孔隙水分布于矿区地势低洼处，水量微弱，其补给来源主要靠大气降水渗入补给；碎屑岩（变质岩）裂隙水赋存于基岩裂隙以及基岩的风化裂隙中，富水性较差，水量小。

2 矿区地质灾害现状及其特征

1）崩塌 崩塌地质灾害容易发生在矿区开采平台附近，如发生在平台斜坡坡脚处的崩塌体（B1）形态呈近长方体，体积为5 m3，崩塌方向为40°，该崩塌体为采矿活动引发的石质崩塌，现处于稳定状态［2］。

2）滑坡 H1滑坡体位于矿区西侧开挖形成的边坡中部，在平面上呈扇形，长6～10 m、宽6 m、厚1～1.5 m，体积约58 m3，其后缘呈围椅状，滑面上陡下缓，剖面上呈勺状凹进。滑坡体主要由破碎的砂岩砾石及夹杂的含碎石粉质粘土组成，脱离滑坡床体积较小，为一小型岩土质滑坡，目前仍处于不稳定状态。

3 矿区地质灾害成因分析

1）地形地貌因素 矿区地形起伏较大，山体坡度一般为30～45°，相对高差达187 m，高陡的山体在采矿作业中遭受开挖，往往形成一定大小的临空面，在强降雨和机械作业等因素的影响下易发生崩塌、滑坡地质灾害，同时矿区属于构造剥蚀低山地貌，沟谷较为发育，采矿场内碎石废渣堆积多在沟谷中，在强降雨作用下，堆积物极易沿狭长而深的沟壑形成泥石流地质灾害。

2）地层岩性因素 矿区基岩以砂岩、变质粉砂岩为主，并有砂质页岩夹层，岩石受变质作用强烈影响，节理裂隙发育，岩石物理性质较差，表层的风化破碎带厚度达5～10 m，基岩经风化形成的含碎石粉质粘土或残坡积物，结构较松散、干燥，在坡度及降雨的诱发下，发生软化并滑动，易发生崩塌、滑坡地质灾害。

3）自然降雨因素 矿区内崩塌、滑坡和泥石流的引发与降雨频繁密切相关，大强度暴雨天气将使雨水长时间冲刷山体，岩土体在渗水后物理力学性质发生变化，稳定性降低，松散的碎石和土体易成为滑坡的滑动面，节理裂隙发育的基岩在雨水作用下易发生崩塌，同时矿区内的沟溪水位增高、水量增多，携带堆积的碎石废渣堆积体沿沟谷至下游，引发泥石流地质灾害。

4）人类活动因素 矿区内的采矿活动是诱发地质灾害的主要因素之一，已发生的崩塌、滑坡均发生在采矿场周边地区。在山体开挖、开采平台拓宽、坡脚搬运采石等活动的影响下，岩土体失去自然的支撑，稳定性下降，在临空面处易发生崩塌、滑坡。另外，机械工具的使用和采场内的爆破活动引起的震动，使原本就遭到破坏的岩体结构发生更大变化，极易引发崩塌、滑坡等地质灾害。

4 矿区地质灾害发展趋势预测

1）崩塌和滑坡 目前，矿区内已发生的崩塌体B1暂时处于稳定状态，若不采取正确的防治措施，随着边坡的再次破坏而发生二次崩塌。虽然已发生的滑坡体H1未处于河谷中，但滑坡体在河水的冲刷和改造下，不稳定性加剧，所在边坡的堆积物将再次活动，沿滑动面继续向前活动形成滑坡地质灾害，同时滑坡体后缘山体处于临空面，易发生崩塌地质灾害。此外，由于矿石的搬运和废渣的堆积，采矿场内已形成5处宽约60～120 m、高3.0～16.0 m、坡角50～80°的岩土质边坡，均由结构松散的含碎石粉质粘土、残坡积物和砂岩碎块组成。这些边坡结构松散、稳定性较差，特别是处于工作面与自然边坡面交线处的岩石，应力状态从开采前的平衡状态向开采过程中新的平衡状态转化，在此过程中岩石易沿节理裂隙面崩解，在强降雨、采场排水和机械振（震）动等多种因素的影响下，不稳定岩块向下崩落形成崩塌、滑坡地质灾害。

2）泥石流 矿区雨量充沛，地形起伏较大、坡高谷深，加之残坡积层较为松散，具备发生泥石流的环境地质条件。在采矿过程中形成的废渣若不断堆积，在沟谷内形成大小不一的堆积群，废渣堆积体坡度较陡（一般为40～65°），高度变化较大（3～8 m），加之废渣、表土堆积体多为遭受严重风化的破碎岩石和表层土体，结构松散、稳定系数低、防冲刷能力弱，这为泥石流的产生提供了物源条件。因此，若矿区内已发生的滑坡体不能及时清除，后期生产中随意堆放的废渣堵塞沟谷，在遇到持续强降雨（尤其是暴雨）时，地下排泄区的地下水排量增大，孔隙水压力加强，地面山洪暴发，在地表水的冲刷及地下水渗透作用下，可能使堆放的废渣堆积体在沟溪流水的携带下沿着沟谷搬运，引发泥石流地质灾害。

5 地质灾害防治措施

（1）合理安全的进行采矿活动，对矿区的生产活动进行规范管理，适度并有计划的从事矿业工作，严格控制机械设备操作、采场凿岩爆破、矿石开挖搬运等行为，对不规范、不安全的行为及时制止，严惩违法采矿行为，保持工业生产与环境的协调性［3］。

（2）对于已发生的崩塌、滑坡应及时进行清除，同时在周边树立警示牌。由于矿区内现有的土质边坡均属潜在崩塌、滑坡易发区段，对此应合理设计稳定坡率，对现有边坡、开采台阶上的危岩、浮石进行清理并集中堆放于废渣场。

（3）为预防泥石流的发生，应尽可能将矿山开采过程中产生的废石用作防治工程用料，多余者可运到废渣场集中堆放，但要严格控制堆高和坡度，同时在废渣场下游坡脚处修建阶梯式浆砌石防护墙，墙顶修建排水沟，闭坑后对剩余废渣进行植物固化，恢复生态植被，防止发生水土流失。

（4）在实施有效的恢复治理措施的同时，要由消极被动的应急避灾转为主动防灾，即在汛期、雨季尤其是大强度集中降水的暴雨天气，矿山应立即停止采矿活动，及时将作业人员撤出矿区，在矿区有行人经过的路段设立警示标志，从而保障人民的生命财产安全。

对于矿山的地质灾害的防治，必须坚持以预防为主、避让与治理相结合和全面规划、突出重点的原则，因势利导，因害设防，各种防治技术相结合，这样才能达到减灾的目的。

［1］唐春，李波 .矿山地质灾害防治与土地复垦［J］.中国水土保持，2007，27（2）：25－27.

［2］DB45／T382－2006，广西壮族自治区建设项目地质灾害危险性评估规程［S］.

［3］DZ／T0223－2011，矿山地质环境保护与恢复治理方案编制规范［S］.