安徽省矿区周边施工项目边坡地质灾害发育特征及防治措施

李 彬

（烟台市钰丰地质技术服务有限公司，山东 烟台 265300）

泾县以丘陵低山为主，中山和平原所占面积很少，县地貌具二起一伏的特征，东南部和西北部二处为隆起的丘陵山地区，其间镶嵌一条带状河谷平原，总的地面高程，由西南向东北逐级递减，具明显阶梯状特点。项目区人类活动强烈，切坡建房、修路、斜坡堆放松散堆积物现象严重，遇降雨、震动等因素影响，易突发矿山地质灾害[1]。

1 矿山地质灾害发育特征

自20 世纪90 年代以来泾县公路建设迅速发展，矿区周边施工项目修建的S322 省道以及坡脚停车场及排水沟，人工削坡及开挖坡脚破坏了原有的应力结构[2]，根据现场勘查及查阅资料，该处勘查区内累计切坡长宽高为155m，40m，0m ～50m、平均坡度53°、岩性主要为含砾粉质黏土、粉质黏土夹粉土、卵石，造成滑坡地质灾害隐患，主要威胁矿山工程项目施工人员生命安全[3]。边坡现状未进行相关的治理及维护，遇到暴雨等极端降水天气，边坡失稳的可能性较大。

2015 年曾发生过小规模的滑坡，矿区周边项目区边坡一直未进行工程治理，仅进行了围挡并悬挂警示标志。该滑坡平面形态呈舌形，滑动面呈类圆弧型，主滑方向141°，坡度73°，坡体滑落的断面较光滑，后缘陡坎长度4m ～5m，下错高度约为3m，平均厚度0.7m，体积30m3，地表裂缝分布南侧边坡顶部卵石混凝土平台，主要有1 条，呈现散射状延伸，最大裂隙延伸长度5m，延伸方向35°。宽度3cm ～10cm，深度0.4m ～1.0m。

矿体下滑隐患直接威胁对象是边坡下的在建工程项目，直接威胁对象≤10 人，威胁财产≤l00 万元。根据地质灾害危险性评估原则判定，本区发生滑坡、滑坡的可能性较大，危险性小，地质灾害规模为小型。

根据对矿体下滑的勘查揭露，该地质灾害发生是因为坡脚工程切坡，使下滑体下部失去支撑而变形，因此，按矿体的运移形式分类，属牵引式滑坡。

2 稳定性计算结果分析

经计算，治理区内危岩体稳定系数在0.700 ～0.927 之间，判定为稳定性差。矿体由新生代第四系的含碎石粉质粘土、砾石及人工堆土组成。土体呈松散状态，厚度8.5m ～19.9m，易于大气降水入渗，结构松散，结合力差，易离散、移动；在季节性降雨和冰雪融水的作用下，土体自重增大，强度降低,破坏土体稳定性，导致滑带物质被软化，抗剪强度降低，在源于坡体自重而产生的下滑推力作用下，剪应力高度集中，导致后缘拉裂面与前缘剪裂面贯通，最终形成了滑坡地质灾害。

3 矿山地质灾害的治理方案

桩板墙加景观治理分为两部分：

第一部分：桩板墙长40m，总高度5.9m，顶部配以稍有落差的马头墙，墙体中部悬挂浮雕。

第二部分：桩板墙上部斜坡：总高10.8m，坡比1：1。削坡平距10.8m，合理设置排水系统。此部分分为三级：

（1）桩板墙的外侧底部，种植龙球柏树。

（2）绿植坡面采用金塔柏等常绿丛生灌木密植铺设，无任何装饰性图案；金塔柏为丛生灌木，无主干，枝密生，直展，树冠卵状球形或球形。叶绿色。供观赏及绿篱，象征坚贞。松枝傲骨峥嵘，柏树庄重肃穆，且四季长青，历严冬而不衰。它代表着是坚强不屈，不怕困难打倒的精神，它孤独，正直，朴素，不怕严寒，四季常青。

（3）灌木绿篱，高出台体地面约1.1m，兼作生态安全护栏。

3.1 削坡整形工程

在削坡区内根据地形条件自+40m 高程处按照1：1 的坡率进行削坡，使其构成整体，并对其进行夯实整形，面积约为817m2。通过对削坡整形后的边坡进行稳定性计算，该边坡清方后稳定系数为0.89，因+40m ～+34m 高程边坡为近似直立，持续降雨条件下稳定系数小于1.0，此时处于不稳定状态，需进行加固，来提高边坡稳定性[5]。

3.2 锚索桩板

3.2.1 滑桩设计

桩间距（中对中）为5.0m，各桩基本在同一高程，加固段长约57m，总长112.7m，桩截面呈长方形，尺寸为1.2m×1.5m，桩长11.2m，其受荷段长5.2m，锚固段长6m。桩身所受推力计算=177.929（kN/m）。

3.2.2 抗滑桩内力验算

对于抗滑桩，由岩土工程勘查报告知，此矿体的滑床总体上为较完整的砂岩，故计算方法可采用K 法[6]。将桩视为一竖向弹性地基梁，建立微分方程：

式中：KH—为地基的弹性抗力系数；

BP—为抗滑桩的计算宽度（m）。

背侧——为挡土侧；面侧——为非挡土侧。

背侧最大弯矩=85.336（kN-m）距离桩顶8.431（m）。

面侧最大弯矩=1141.786（kN-m）距离桩顶3.391（m）。

最大剪力=545.781（kN）距离桩顶5.200（m）。

桩顶位移=23（mm）。

锚索水平拉力=458.262（kN）。

3.2.3 桩身结构验算

根据《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)、《工程结构可（GB50010-2010）等有关规定，结构重要性系数o=1.0、荷载分靠度设计统一标准》（GB50153-2008）、《混凝土结构设计规范》项系数G=1.0。

桩身混凝土采用C30 混凝土。混凝土轴心抗压强度设计值fc=11900kPa，加筋抗拉强度设计值fY=300000kPa，钢筋的弹性模量ES=2×108kPa。

a、桩身正截面设计

混凝土受压区高度X 应满足：x ≤ξbh0

式中：

ξb—受压区混凝土同时达到其强度设计值时的相对界限受压区高度；

经计算：ξbh0=0.55×1.95=1.07≥x，所需主钢筋面积AS=xbfc/fy，主筋的配筋率须满足＜5%要求。

b、桩身斜截面设计

h0/b=3/2=1.5＜4，要求0.25ƒcbh0≥Q。

0.7ƒtbh0＜Q，抗滑桩需按斜截面抗剪承载力计算进行箍筋的配筋结构设计。

3.3 排水工程

截水沟建设时依地形而建，在转变处适当采用弧形沟和外接落水管，使其自然过渡，挡土墙顶部设置一口集水坑。

4 结论

矿山边坡治理工程施工采取的是“动态信息化施工法”，即总体设计一次完成且随地质条件的变化进一步细化。随着工程建设开挖揭露的地质条件的变化，目前条件下的设计，将会有所变化，根据施工地质情况、监测的反馈信息，必要时对原设计做校正、调整和补充。

矿山地质灾害严重威胁着人民生命财产安全，社会影响也大，制约了当地经济建设和发展。通过治理，可体现出党和政府走可持续发展道路的决心，是建设环境友好型社会的有力体现，得民心、顺民意。因此，该地质灾害治理工程的减灾效益和社会效益巨大。