探讨矿山地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题

杨培奇

摘 要：我国地域辽阔，矿产资源种类多，基数大。基于矿产资源带来的经济收益，矿产资源开采工作始终比较活跃，开采规模也逐渐扩大，部分開采单位在矿山区域大量开采矿产资源时，没有控制开采量，也没有充分重视矿山保护工作，矿山形成的地质灾害种类增加，出现频率增高。为了提升采矿活动的安全性，应当集中力量治理矿山区域的地质灾害问题，本文探讨相关的保持边坡稳定的方法。

关键词：矿山地质灾害；治理工程；边坡稳定问题

在矿山开采活动中，采矿者需要对露天型的矿山展开大面积开挖活动。在开挖过程中，不仅可以获取优质的矿产资源，矿山也因此而受到影响，在卸载覆盖在岩土上的土体时，卸荷回弹形成，矿山边坡部位的应力场会随之被改变，如果边坡处存在软弱结构，边坡土体就会出现滑移情况，因此在治理地质灾害时，可以从边坡入手，提升边坡的稳定性，现探讨矿山边坡的处理工作。

1 滑坡问题概述

之所以将边坡当做切入点，主要是因为在矿山区域，出现频率最高的地质灾害就是滑坡，深入研究滑坡问题时，发现带来滑坡问题的原因可以被分为两部分，即外部因素与内部因素。内部因素主要有滑坡部位的岩体结构、土体物性指标，岩体上裂缝与节理也会直接影响到边坡，如果地质构造比较特殊，如断层褶皱，地质灾害也会频繁出现。外部因素比较多，水是主要影响因素之一，地表水与地下水均会影响滑坡，外部风化作用会使边坡变得更加脆弱，在开采矿山时，会使用大型机械，机械运行时，边坡会受到强烈的振动性影响，在爆破活动中，岩体会出现松动的情况。地震会影响边坡，导致边坡出现其他的严重地质灾害。

2 矿山边坡特点

2.1 边坡的类型

土质边坡：是发生在松散未固结的粘性土或砂性土斜坡上的滑坡造成的灾害。其成因经常是由于大规模降水引起的滑坡灾害。工程中根据土的性质可以细分为黄土滑坡、粘性土滑坡、堆积层滑坡等。岩质边坡：是沿结构面、断裂破碎带、节理裂隙密集带以及强度较低、塑性变形较强的软弱夹层发生滑动。以软硬相间的层状、薄层状沉积岩以及片理化岩石分布区最为发育.平面形态多为纵长式或纵横均等式或近似梯形.在剖面上由于不同滑动面各部分滑速不均一，在滑动体上形成多级台阶，并且在滑坡壁上出现滑坡擦痕或擦沟.岩质滑坡滑动规模相差悬殊，经常有大型和巨型滑坡，因此造成严重危害。

2.2 边坡的基本特点

在矿山中大力开采矿产资源时，会形成边坡，边坡的实际高度比常规施工后形成的切坡的高度更高，甚至可以达到上百米。边坡的坡度相对比较陡，部分边坡可以与矿坑底部保持垂直的关系，因此边坡中外露的岩石更多，治理边坡时不仅需要消耗更多的时间，同时还要投入更多资金。

矿产开采活动的实际周期比较漫长，甚至需要花费十几年，基于矿产开采需要开挖边坡时，需要从上向下挖设，因次上层岩层必须在更长的年限中保持稳定。爆破是矿山开采过程中相对常见任务，在展开开挖以及爆破活动时，会形成爆破荷载，同时机械运作环节中也会形成较为强烈的震动感，运输车辆往复行驶时，岩体会受到影响，边坡将直接受损。

3 提升边坡稳定性的方法

3.1 坡率法

对于露天的大面积矿山开挖，使矿山上岩土体上覆地层岩土体的卸载，造成地层向临空面的卸荷回弹，此时边坡内部的应力场发生改变。随着矿山开挖的继续进行，从而导致边坡上松散的岩土体常常沿着已存在的软弱结构面发生滑移，严重的会出现垮塌，滑坡。由于矿坑的出现已经严不但危及当地人民群众的生活安全，另一方面，也违背了环境建设的国家政策，破坏了当地的自然景观。

坡率法是指适用于土质或岩质边坡，在开挖过程中通过控制边坡高度和坡度，无需对边坡整体进行加固而利用自身稳定的一种人工边坡设计方法，可通过多次分级削坡完成边坡稳定性的实现。其通过控制边坡的高度和坡度使边坡的抗滑力和下滑力达到平衡。坡率法的施工较其他施工方法简单且节约成本，适用于工程地质条件较好，地下水较低的岩土层，另外放坡开挖对场地的要求也需要足够大。同时，坡率法还可以与其他方一起使用（锚钉边坡、锚杆支护）。当受到场地条件没有足够的场地时，可在矿坑的下部采用挡土墙或锚喷支护，上部采用坡率法以减少经济成本。

对于岩质边坡，在整个边坡一直处于稳定的情况下，合理的放坡率要同时考虑岩石性质、岩土体的地质构造、岩石体的风化程度，矿坑开挖的深度，以及地表水，地下水的等因素，结合实际工程经验以及已施工的边坡坡率，参考边坡设计规范完成设计。若边坡可能发生滑动的地层存在明显结构面，且该结构面的倾向使向着边坡的临空面外侧。此时，在考虑其内摩擦角ψ和内聚力c的同时，还要考虑该结构面的倾角。可通过稳定性的计算来确定放坡率，当该结构面的倾角α>ψ且α<边坡坡角β时，会最容易发生滑动破坏。

对于土质边坡，施工时应考虑边坡高度、地表水、地下水的作用，同时考虑土的对其进行土的物性指标实验，得到其含水量，相对密度等指数，同时还要考虑当地降水，地震等因素。综合考虑之后确定其削坡率，对于不同土的性质如下表。

3.2 人工加固法

坡率法尽管可以有效提升边坡的稳定性，但是会受到边坡地形的影响，如果不能应用坡率法来处理边坡，还可以借助人工的加固方法来应对边坡问题，提升边坡的稳定性。在展开采矿活动时，可直接对边坡进行有效维护，可用的人工加固法极多，可视具体的场地情况加以选择。

如果边坡的实际坡度不能达到相应的标准，可运用削坡减载的手段，对特殊的矿坑进行有效处理，如果边坡的高度数值相对比较小，可对坡脚加以处理，展开填压处理工作。如果需要调整的边坡内部存有丰富的地下水，需先完成排水工作，在边坡的合适部位挖设排水沟，也可通过钻孔的方法有效排水。

如果地质的构造相对比较复杂，可对软弱面以及岩层之间的裂缝进行处理，在存有缺陷的岩土体部位增设抗滑桩，也可建设高强度的挡土墙。如果边坡部位的岩体存有极深的裂缝，可运用长锚杆与特定的锚索装置来加固。在建设挡土墙时，可直接从边坡部位获取施工材料，但是要注意挡土墙的缺陷，挡土墙自身的重量比较大，如果将其建设在边坡的上部，下部坡顶就需承受较大的压力。

4 结束语

在矿山区域展开治理地质灾害工作时，应当预先对矿山的环境进行详细勘察，确定矿山区域存有地质灾害问题后，有针对性地制定地质灾害治理工作方案。本文结合边坡特点，通过切实提升边坡部位的稳定性来有效防治地质灾害，在确定边坡处理工作方案时，还应当考虑经济性以及安全性，尽量通过简单的方法来控制边坡，利用挡土墙以及锚杆等支护形式来处理边坡。

参考文献

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