锚索格构梁在矿山地质灾害应急治理中的应用研究

覃家众

（贵州有色地质工程勘察公司，贵州 贵阳 550005）

1 工程概况

广西柳州汽车城-东外环柳东段K9+360～K9+640段矿上边坡于2017年5月21日局部发生滑塌现象，受强降雨影响至2017年6月19日下午边坡变形加剧，局部地段出现规模较大的滑塌现象，以严重威胁矿山下部道路的通行及上部高压电杆的稳定（上部高压电杆基础外露），如不及时采取有效的加固防护措施，将对矿山下部道路通行及上部高压线电杆严重影响，并造成不可估量的损失和不良的社会影响。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

项目矿区貌属溶蚀缓丘地貌，矿山自然坡度一般为10°～30°，局部达40°，矿山坡面植被发育，主要为桉树、灌木及杂草，植被覆盖率约90%。该矿山滑坡段由人工挖方边坡（修建道路是开挖）及上部自然边坡组成，总长约280m，矿山边坡坡高8.0m～24.0m，坡度30°～45°，后缘陡坎位置坡度约90°。

2.2 气象、水文

项目区属亚热带气候区，温暖湿润，雨量充沛，光照充足，夏长冬短，四季分明，根据柳州市1992年～2017年历年气象资料，本矿区极端最高气温39.0℃，极端最低气温-0.1℃。年平均风速1.7m/s，年最大风速9.5m/s，基本风压0.3kN/m2。年平均降水量为1508.1mm，累年极端小时最大降水量62.4mm，年最大降雨量2298.1mm。大强度降雨是该矿山地质灾害的主要诱发因素之一。

2.3 矿层岩性

项目区主要矿层有：素填土（Q4ml）、第四系红黏土（Q3el）和石炭系中统大埔组白云岩（C2d），现将地层分类描述如下：

（1）素填土：分布于项目矿区地表层，黄褐色，结构稍密，主要由黏性土组成，含少许风化岩石碎块，该矿层为边坡近期修整时回填或滑塌而成，为层厚1.0m～5.0m。

（2）第四系残积矿层含岩屑红黏土：褐黄～褐红色，稍湿～湿，多呈硬塑状，局部呈坚硬状，无摇振反应，光滑，干强度高，韧性中等，含较多氧化铁锰结核及风化岩屑、岩粉，由于较多岩屑、岩粉较多，因此易产生塌孔现象，层面埋深0.0m～5.0m，层厚5.0m～45.0m。

（3）白云岩：灰白色，岩芯多呈碎石状及碎屑状，较新鲜，性脆质硬，岩块不易击碎，岩块表面见较多小溶孔及闭合节理裂隙发育，层面埋深18.4m～19.6m，岩溶中等发育，岩石坚硬程度为较软岩，岩体完整程度为较破碎。

3 矿山滑坡特征

柳州汽车城-东外环柳东段K9+360～K9+640段矿山边坡平面上大体呈条带状，走向157°，坡向247°，边坡总长约280m，其中K9+434.8～K9+473.4段矿山边坡整体滑动比较严重，该段矿山边坡滑动后缘高程123.8m～135.4m，后缘下沉高度约1.5m，边坡高度9.6m～21.0m，之前该段边坡仅做植草防护，前缘未采取任何支护措施，由于长时间降雨影响，该矿山边坡植草防护与坡体整体产生滑动，松散堆积体堆积于未完工的矿山道路上，几乎覆盖整个矿山辅道。现如今除K9+473.4～K9+515.4段边坡下缘采取抗滑桩支护措施外，其余边坡段均未采取任何支护措施，在不利因素综合作用下，该滑坡可能发生更大范围的失稳滑动。

4 滑坡影响因素

滑坡的形成与矿层岩性、地质构造及地形地貌、降雨、地表水、人类工程活动有关，该滑坡变形主要影响因素主要包括：

图1 治理方案正立面图

（1）不稳定斜坡覆盖层为第四系残积含岩屑红黏土，抗冲刷能力差及潜在滑体的干湿交替致使潜在滑体结构的破坏，易于地表水的入渗，土体在水的作用下，抗剪强度将显著降低，在长期干湿交替作用下，斜坡体在自重的作用下将蠕动变形，最终产生滑动，形成滑坡。因此，岩体的本身性质差是诱发斜坡滑动，形成滑坡的主要因素。

（2）集中且持续的降雨是引起滑坡产生的外部主要影响因素之一。在雨水季节，矿山地表水入渗降低岩土体强度，引起矿体原有结构，增加了岩体重度，同时于坡体内形成动、静水压力，不利于滑坡的稳定。

（3）不合理的人类活动也是诱发滑坡产生的外部因素之一，在坡脚开挖边坡等，都是破坏斜坡原有平衡状态，都有可能引发滑坡的产生。

综上所述，该矿山滑坡形成破坏主要因素是滑坡土体的自身性质、不合理的人类的活动及大气降雨入渗对土体软化共同作用的结果。

5 治理措施

在充分掌握滑坡影响因素、危害特征等的基础上，提出了根据K9+432.4--K9+515.4段矿山边坡塌方应急治理工程的治理工程方案为：采用削坡+锚索+格构梁+挡土墙+钢管桩+素喷C20细石砼+三维网植草+排水设施综合治理方案（见图1），并辅以观测措施。各分项治理工程分述如下：

5.1 K9+432.4～K9+473.4段边坡

于K9+432.4～K9+473.4段边坡采用C30砼挡土墙+钢管桩+锚索+格构梁+回填土+素喷C20细石砼+三维网植草措施：于边坡坡脚处设置挡土墙，挡土墙采用C30砼现场浇筑，挡土墙高4.0m，墙顶宽1.5m，墙底宽2.5m，挡土墙内设置三排φ146mm钢管桩，单根钢管桩长度9.0m，钢管桩横向间距1.0m，排距0.5m。距离挡土墙顶1.5m处设置一排锚索，锚索采用3φ15.24mm L=25.0m钢绞线，横向间距为3.0m，锚孔直径130mm，入射角25°；于挡土墙上部边坡采用锚索+格构梁+素喷C20细石砼+三维网植草措施：锚索采用3φ15.24mm L=25.0m钢绞线，纵横向间距均为3.0m，锚孔直径130mm，入射角25°。

5.2 K9+473.4--K9+515.4段边坡

于K9+473.4--K9+515.4段边坡现有抗滑桩上部采用锚索+格构梁+素喷C20细石砼+三维网植草措施：锚索采用3φ15.24mm L=25.0m钢绞线，纵横向间距均为3.0m，锚孔直径130mm，入射角25°；C25砼格构梁截面400＊400mm，坡眉线设置压顶梁，压顶梁梁截面400mm＊400mm，格构梁间挂三维网植草前素喷C20细石砼（厚度8cm）。

5.3 排水工程

于坡眉线后缘设置一道截水天沟（0.5m×0.5m），于平台上设置平台排水沟（0.3m×0.3m），于排水沟交汇处设置沉砂井（1.0m×1.0m）。

6 结语

（1）矿山滑坡是常见的地质灾害之一，它的形成是滑坡岩体的自身性质、不合理的人类的活动及大气降雨入渗对矿体软化共同作用的结果。

（2）矿山滑坡经治理后，应注意保护和养护工作，避免损坏主体结构体系，保护治理滑矿山坡的周边环境及自然地形，限制不利于滑坡稳定的人类活动。