某矿山不稳定斜坡地质灾害治理研究

陈文娟，池 江

（1.横县自然资源局，广西 南宁 530000；2.中化地质矿山总局广西地质勘查院，广西 南宁 530001）

1 地质灾害概况及危害情况

调查区位于南宁市某一铅锌多金属矿山，矿山住宿区及食堂北侧边坡坡体主要为含砾粉土、全风化粉砂岩和强风化粉砂岩，该坡体岩土体裸露，结构松散，雨水入渗易引起坡面岩土体性质变差而造成边坡失稳，局部已经发生滑崩。不稳定斜坡顶部平台的裂缝仍在有扩大迹象，严重威胁在该不稳定斜坡下方矿山人员的生命及财产安全。该处边坡整体处于欠稳定状态，同时坡面截排水系统不完善，遇持续降雨、强降雨等状况时，边坡局部可能失稳形成崩塌或滑坡。

2 地质灾害基本特征

2.1 地质灾害周界、规模、形态特征

不稳定斜坡地质灾害位于矿山宿舍及食堂后侧边坡，坡向正南，坡度角20°～40°，局部陡坎可达到60°，边坡长约115m，高程96.91m ～103.04m，高差6.13m，边坡自西向东的高差逐渐变大；该斜坡为矿山建设时切坡形成的边坡，形成时间较早，植被覆盖较好，无支护，早在2017 年初局部发生崩塌，滑塌物主要为边坡表层的全风化粉砂岩，滑崩方量约8m3，同时矿山宿舍北侧削坡平台和坡底排水沟均出现裂缝，裂缝宽度约1cm ～2cm。该不稳定斜坡已经发生变形，主要变形迹象为边坡顶部开裂，坡底有滑塌物，排水沟开裂等，为了斜坡下方矿山人员的生命财产安全，需要对存在隐患的不稳定斜坡地质灾害进行治理。

根据对整个边坡进行详细地质测绘调查，针对整个边坡地形地地貌、地层岩性组成结合边坡变形等特点分析。在降雨作用下，边坡变形较大，导致不稳定斜坡崩塌，其他地段变形明显。整个滑坡区域在平面上呈长条形，主崩方向180°，纵向轴长约7m，前缘宽度约45m，平面面积315m2。前缘以边坡坡脚为界，后缘根据填土厚度推测边界，崩塌体平均厚度约2m，崩塌体总方量约630m3，属小型的滑坡。

2.2 不稳定斜坡物质组成及结构特征

该不稳定斜坡潜在破坏模式主要为滑坡。

2.2.1 不稳定斜坡特征

综合本次地质测绘、钻探及其周边地区地质资料分析，滑体物质成份主要为第四系残坡积层含砾粉土和泥盆系下统莲花山组全风化粉砂岩，其主要特征为：灰黄色、黄褐色，以粘性土为主，局部风化比较完全，基本上已经风化成土状，土质较均匀，结构致密，粘性中等，切面光滑，无摇震反应。

2.2.2 滑动面

据勘查钻探及周边地质资料推测不稳定斜坡潜在滑动面为泥盆系下统莲花山组全风化粉砂岩与强风化粉砂岩的交界面。

2.2.3 滑体

滑体物质分别为第四系残坡积层含砾粉土和泥盆系下统莲花山组粉砂岩全风化而成的土层，由大气降雨渗透过滑体土层，在强风化粉砂岩岩面受阻后积聚浸泡靠岩面的土体，使其饱和软化而成。

2.2.4 滑床

滑床为泥盆系下统莲花山组强风化粉砂岩，渗透性较差，为相对隔水层，岩层产状为15°∠21°，23°∠25°。

2.3 不稳定斜坡变形特征

不稳定斜坡变形特征主要表现为：崩塌，裂缝。该不稳定斜坡主要由矿山建设切坡形成的斜坡，地表裸露，由于没有做任何防护处理，宿舍后面边坡发生多次小崩塌。在雨水的冲刷作用下，该不稳定斜坡现有变形和滑塌属于浅层的局部失稳，坡顶的全风化粉砂岩崩塌滑落至坡底；坡顶含砾粉土局部开裂，含砾粉土，强风化粉砂岩等均被冲刷至坡底。新教学楼北侧削坡平台和坡底排水沟均出现裂缝，裂缝宽度约1cm ～2cm。边坡局部已经出现浅层滑动，暂无边坡的整体失稳迹象。

3 不稳定斜坡形成因素分析及不稳定斜坡发展趋势预测

3.1 不稳定斜坡形成因素分析

通过现场调查，本不稳定斜坡的形成是由地形地貌、地层岩性、地质构造、降雨、人类工程活动等因素共同作用所致。

（1）地形地貌：矿山位于低山丘陵区，住宿区建于半上腰上，不稳定斜坡由人工切坡形成的高陡边坡，形成临空面，是形成滑坡的有利条件。

（2）地层岩性：勘查区主要岩性为含砾粉土、全风化粉砂岩和强风化粉砂岩，其中含砾粉土和全风化粉砂岩遇水软化，抗剪强度大大降低，摩擦力降低，造成土体向临空面下滑，滑体为含砾粉土和全风化粉砂岩，是形成滑坡的物质基础。

含砾粉土和全风化粉砂岩遇水软化，岩土体的强度特性发生变化，抗剪强度大大降低，摩擦力降低，是该勘查区滑带主要的物质组成。

全风化粉砂岩呈薄层状，遇水软化，岩土体的强度特性发生变化，抗剪强度大大降低，摩擦力降低，地层倾向与坡向相近，在重力的作用下会发生层间滑动，形成顺层滑坡或切层滑坡的滑坡类型。导致岩体剥落崩滑的现象。

（3）地质构造：粉砂岩裂隙发育，成为雨水入渗通道。

（4）人类工程活动：不稳定斜坡是矿山建设时切坡形成的边坡，改变了坡体的自然平衡状态，开挖后无任何防护措施，地表土体裸露，极易受雨水冲刷，土体滑移。

（5）降雨：降雨是导致不稳定斜坡发生的主要诱发因素。尤其是强降雨或持续降雨，入渗土体，含砾粉土、全风化粉砂岩，易引起土体强度降低和土体重量增加，从而导致边坡发生形变破坏。抗剪强度降低，对滑坡的产生和发展有一定影响。

3.2 不稳定斜坡发展趋势预测

根据不稳定斜坡的变形特征分析，目前总体上处于滑动前期的局部变形阶段，在暴雨工况下处于不稳定状态。由于不稳定斜坡稳定性较差，若不尽快展开治理，在雨季持续降雨工况下，不稳定斜坡土体饱和，自重荷载加大，滑带土的抗剪强度指标降低，局部变形的滑体将再次发生变形破坏、变形范围扩大，并且极有可能发生不稳定斜坡整体失稳而下滑，形成滑坡，对坡底矿山人员的安全构成严重威胁。

3.3 危害及防治级别

表1 滑坡防治工程分级

根据统计资料显示，该矿山不稳定斜坡地质灾害主要威胁潘矿山人员的生命财产安全，威胁人数400 人，潜在经济损失约800 万元。根据《滑坡防治工程勘查规范》（GB/T32864-2016）中滑坡防治工程分级表（表1）和工矿交通设施重要性分类表（表2）划分该不稳定斜坡防治工程勘查等级为二级。

表2 工矿交通设施重要性分类表

4 结论与建议

根据现场勘查，目前该不稳定斜坡未做任何治理措施，因前缘临空面大，稳定性差，坡顶地面出现滑坡裂缝，边坡土体松散、雨水易入渗，降雨时因雨水的冲刷及渗透，边坡土体含水量增加，自重增加，孔隙水压力升高，抗剪强度降低，边坡的稳定性进一步降低，所以边坡在降雨等因素的影响下，边坡可能进一步发生变形破坏，形成滑坡，严重威胁着矿山人员生命财产安全，一旦成灾后果不堪设想。为避免因地质灾害造成矿山生命财产遭受损失，需尽快对该处地质灾害隐患进行治理。

另外建议完善边坡上部地表排水系统，防止地表水入渗和冲刷侵蚀坡面，影响坡体的稳定性，在不稳定斜坡彻底治理之前，对该不稳定斜坡地质灾害隐患点进行监测；对不稳定斜坡建议采用挡土墙+排水工程相结合的综合治理方法。