矿山滑坡地质灾害形成的原因及其防治

2020-12-08 10:34:34刘永强
世界有色金属 2020年4期
关键词:排水工程抗滑桩防治效果

刘永强

(甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院,甘肃 天水 741020)

矿山滑坡地质灾害不但造成了严重的水土流失,而且也对生命安全及财产安全构成了严重威胁,这就对矿山滑坡地质灾害的防治提出了更高的要求。基于此,开展矿山滑坡地质灾害形成的原因及其防治的研究就显得尤为必要。

1 矿山滑坡的作用因素

在滑坡防治中需要找到主控因子及其作用的机制和变化幅度,然后采取相应的措施消除或者控制其作用来稳定滑坡。对其他因素则采取一般性措施达到综合性治理的目的。比如:地下水作用的防治,要以地下水截排工程为主。因削弱坡体支撑力引起的则要以恢复和加强支挡工程为主。

2 矿山滑坡地质灾害形成的原因

从滑坡的作用因素中可以看出,引发滑坡的主要原因是不稳定岩体或者土体,受到外界因素的影响,沿着一定的滑动面、滑动带发生整体向下滑动的自然地质现象,矿山滑坡地质灾害形成的原因主要体现在两个方面,其一在自然因素,其二是人为作用因素。

(1)自然因素。自然因素包括地质条件和地貌条件,对矿山地质条件而言,岩土类型是引发滑坡地质灾害的主要因素。比如:对结构松散、抗剪强度低、抗风化能力弱的岩体而言。松散的覆盖层、黄土、粘土、泥岩等构成的斜坡更容易引发滑坡地质灾害。此外,地质构造条件也是引发滑坡地质灾害的主要因素之一,组成斜坡的岩体、土体也只有被构造面切割分离后形成不连续状态时,才会形成向下滑动的趋势。而构造面会为降雨渗流提供通道,一旦遇到大规模降雨,对存在裂隙、断层的斜坡而言,就容易引发山体滑坡。滑坡地质灾害需要一定的地貌才能发生,比如:必须具有一定的坡度,矿山人类活动比较频繁,再加上爆破形成的振动破坏,极易发生滑坡灾害[1]。在滑坡形成过程中,地下水占主导地位,降低岩体和土体的强度,形成动力水压和空隙水压,对透水岩层就会形成一种漂浮托力,在外力作用下,就容易形成滑坡地质灾害。

(2)人为因素。很多滑坡地质灾害都发生在人类活动频繁地带,如:矿山人为活动比较多,并且经常采用爆破施工,矿山开采产生的尘土,矿物质等破坏了地表植被生长环境,致使植物死亡,减少了植物根系对土体的固结性,地质环境破坏严重,从而引发了滑坡地质灾害。

3 滑坡地质灾害防治技术

(1)排水工程施工技术。雨水渗入和地下水作用是引发滑坡地质灾害的主要因素,因此,要提升滑坡防治效果,就必须完善排水设施。排水工程施工可从以下两个方面同时入手:第一,基础开挖。在排水工程基础开挖和边坡开挖时,要严格按照设计规范和标准开展,在进行基础开挖时,必须严格遵循“从上到下”的原则,先进行边坡开挖,达到设计要求之后,再进行基础底部开挖。基底开挖完成后,要通过业主及现场监理审核通过之后,才能进行下一道工序施工,保证基础施工质量,提升排水效果。第二,基础处理。排水工程基础开挖完成之后,需要按照设计标准进行全面处理,常用的处理方法是碾压、整坡等。为最大限度保证排水工程施工效果,要切实做好采样试验处理工作,保证基础处理之后,能够满足排水要求。如果遇到凹陷区域,要通过石屑、碎石等硬质材料进行回填,然后碾压成型,质量验收合格之后,才能开展排水工程其他工序施工。

(2)抗滑桩施工技术。抗滑桩是一种穿过滑坡体,深入滑床的桩体,具有支挡滑体,稳定边坡的作用,多用于浅层或者中厚层滑坡防治中。对滑坡体的主要作用是利用抗滑桩插入滑动面以下的稳定地层中,提升滑坡的稳定性。滑坡在下滑时会受到抗滑桩阻抗,促使抗滑桩前方的滑体达到稳定状态。按照滑体厚度、推力大小、防水要求等条件的差异性,可选择木桩、钢桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩等。

大量应用实例表明,合理布置抗滑桩可有效提升滑坡地质灾害的防治效果。在矿山滑坡地质灾害防治中常用的抗滑桩施工方法有两种,一种是悬臂桩施工方法,另一种是全埋式施工方法。而主要的防治机理都是通过外力的作用,将抗滑桩插入滑坡滑动带以下,通过抗滑桩自身的锚固作用来平衡滑坡推力,从而提升滑坡的摩擦力,降低下滑速度,稳定坡体。

(3)回填护坡施工技术。回填护坡施工技术也是矿山滑坡地质灾害防治中常用的技术,主要机理是提升主控因子的作用下和滑坡土体结构的稳定性,具体施工方法如下:第一,将回填层中的杂物全部清理干净,再通过全站仪进行测量放线,设计回填标高。通过石屑、碎石等进行回填碾压,提升矿山坡体的稳定性,减缓坡体下滑速度。第二,在进行回填时,必须采用2种或者2种以上透水性不同的填料进行分层回填,为保证回填质量,每层回填厚度控制在20cm~30cm之间,上层回填透水性比较小的填料,下层回填透水性比较大的填料。回填完成之后,再合理设置排水护坡,在边坡位置,要尽量采用透水比较大的填料。第三,在回填时要按照设计标准合理预留沉降量,如果没有设计要求,则要按照矿山滑坡地质灾害防治工程的性质、回填高度、填料种类等,合理设置沉降量,最大沉降量不能超过实际填方高度的3%。

4 提升矿山滑坡地质灾害防治质量的控制措施

(1)施工前的质量控制措施。在矿山滑坡地质灾害防治施工之前,需要结合治理工程量、现场实际情况、周围环境等,合理准备好施工人员、机械设备、施工原材料等。为避免发生违规操作,凡是进入施工现场的人员要提前做好培训,考核通过之后才能上岗,将施工中的安全意识、质量意识、合作意识等纳入培训课程中,保证每位施工人员都能明确自己的职责,准确识别现场危险源。同时按照地质勘察结果制定合理、可行的施工方案,通过深化设计和对比,找到施工方案中存在的不足,避免发生不必要的工程变更,进而为后期施工提供真实有效的数据支撑。

(2)施工中的质量控制措施。在矿山滑坡地质灾害防治过程中,涉及到的内容比较多,不确定影响因素也比较多,任何一个环节控制不当,都会影响整体防治效果。在具体施工中,必须合理配置施工材料,通过多次试验确定好混凝土配合比,从根本上保证防治效果。采用串筒配合溜槽的方法进行浇灌,溜槽底部距离抗滑桩的距离不能小于2m,为混凝土固化成型提供良好的环境。

(3)施工后的质量控制措施。施工完成之后,现场工程监理方要及时开展质量验收工作,保证达到设计要求后,才能进行下一道工序施工。同时也要按照实际情况,全面督促施工人员按照施工方案进行施工,及时开展自检和互检,发现问题及时处理,从根本上保证施工质量。

5 结语

综上所述,引发矿山滑坡地质灾害的因素,包括自然因素和人为因素。为提升矿山滑坡地质灾害防治效果,需要结合滑坡实际情况,寻找有针对的防治技术,并从施工前、施工中、施工后对施工质量全面控制,才能提升边坡的稳定性,避免发生矿山滑坡地质灾害。

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