結(jié)合實(shí)例對建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性的若干探討

■王麗俊 劉軍

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì) 江蘇常州 213022）

結(jié)合實(shí)例對建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性的若干探討

■王麗俊 劉軍

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì) 江蘇常州 213022）

本文結(jié)合金壇市礦區(qū)實(shí)際，對建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性的相關(guān)問題展開了若干探討。

建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)邊坡穩(wěn)定性

1 礦區(qū)災(zāi)害隱患概況概況

金壇市渚山建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)位于金壇市薛埠鎮(zhèn)西南約8公里處之渚山，距金壇市城區(qū)距離約25公里，礦區(qū)運(yùn)輸?shù)缆废蛭髦蓖╔304縣道，進(jìn)而與整個(gè)蘇南公路、水路交通網(wǎng)相通。

由于礦山開采爆破，采坑邊坡表層巖石受其影響，較為松散，坡面危石、浮石較多，加之邊坡高陡，西坡存在小規(guī)模崩塌、滑坡隱患。

礦區(qū)采坑北—東段邊坡坡頂即為礦區(qū)運(yùn)輸?shù)缆?，道路北、東側(cè)即為青龍洞水庫，該段邊坡外側(cè)為臨水坡，內(nèi)側(cè)即為開采臨空面，邊坡內(nèi)外具水頭差，加之爆破振動(dòng)、重載運(yùn)輸荷載等，邊坡穩(wěn)定性受到影響，存在變形等的疑慮。

2 邊坡安全等級

礦區(qū)東—北段邊坡坡頂部、及其兩側(cè)無重要構(gòu)筑物，主要可能危害是邊坡垮塌后洪水沖入采坑，漫過南段邊坡(標(biāo)高68.6米)，沖向下游（在采坑已滿水、水庫達(dá)校核水位的條件下，預(yù)計(jì)最大約有80萬立方米洪水?？啥虝r(shí)間內(nèi)漫過南坡坡頂），對下游村莊農(nóng)田有較大危害，所造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響較大，確定渚山建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)北—東段邊坡安全等級為1級。

3 邊坡穩(wěn)定性分析與評價(jià)

3.1 邊坡現(xiàn)狀

渚山建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)北—東段邊坡坡頂為運(yùn)輸?shù)缆?，向西延伸與X304縣道相接，向南通向礦區(qū)軋石場、水庫壩區(qū)及其管理站，兩者相接呈“7”形。

北段邊坡坡頂標(biāo)高73.0～76.9米，較為平坦，邊坡總體走向85°左右，東西長180米左右，坡頂寬11～25米，斷層F2位于邊坡中部呈正交穿過，斷層為平移斷層，產(chǎn)狀不明顯，斷裂帶巖性相對破碎。邊坡北坡面為臨水坡，南坡面為開采坡面。臨水坡坡頂線標(biāo)高73.0～75.1米，坡腳66.0～71.6米，坡高3.2～9.1米，坡向近正北向，走向近東西向，坡度20～40°；南坡面坡頂線標(biāo)高73.2～76.1米，坡腳45.7～45.9米，坡高27.5～30.4米，坡向近正南向，走向近東西向，總體坡度22～28°。

東段邊坡坡頂標(biāo)高73.2～84.5米，北低南高，邊坡總體走向167°左右，南北長400米左右，坡頂一般寬7.5～25米，南部與堆場、軋石場相接，寬度達(dá)40米以上。邊坡東坡面為臨水坡，西坡面為開采坡面。臨水坡坡頂線標(biāo)高73.4～77.5米，坡腳65.0～68.5米，坡高2.9～9.0米，坡向84°左右，坡度20～40°；西坡面坡頂標(biāo)高73.2～84.5米，坡腳30.6～45.6米，坡高27.6～46米，坡向164°，總體坡度25～40°，靠近南部堆場較陡，自上而下設(shè)置了3個(gè)平臺，形成4個(gè)臺階，上平臺標(biāo)高66.1～74.8米，北低南高，寬3～10米，為開采平臺，部分區(qū)域缺失，分布在邊坡南部，其上方臺階高度10～15米，坡度30～55°；中平臺標(biāo)高55～63米，寬3～22米，基本貫通全采坑邊坡；，其上方臺階高度10～20米，坡度30～60°；下平臺標(biāo)高43～45米，寬8～70米，為當(dāng)前主采平臺，其上方臺階高度10～15米，坡度35～60°，下方臺階高0～15米，北低南高，其下為采坑坑底。

總體而言，北—東段邊坡北、東臨水坡高度較小，坡度較小，基本無地質(zhì)災(zāi)害隱患，北—東段邊坡南、西開采坡總體坡高大、坡度不大，但臺階坡高不高，坡度較大，存在地質(zhì)災(zāi)害隱患。

3.2 穩(wěn)定性分析

3.2.1 定性分析

經(jīng)過走訪、詢問、礦山歷史資料收集分析，礦山2006年開采以來，北—東段臨水坡從未發(fā)現(xiàn)過明顯變形跡象，因開采坡淺層遺留浮石、危石，局部發(fā)生過少量塊石墜落，邊坡整體未發(fā)生過變形跡象。

經(jīng)現(xiàn)場調(diào)查，渚山建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)北—東段邊坡坡頂未見明顯裂縫、除開采坡面遺留的表層浮石、危石外，邊坡未見鼓脹突出，開采坡底未見明顯滲水等變形現(xiàn)象，總體未見不穩(wěn)定跡象。

綜上，北—東段邊坡當(dāng)前總體處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.2.2 定量分析

3.2.2.1 典型剖面選擇

根據(jù)邊坡現(xiàn)狀，在北段中部設(shè)置了剖面1-1’、2-2’，在東段邊坡中部設(shè)置了剖面3-3’，采用AutoCAD軟件繪制。

照片1北段邊坡現(xiàn)狀（拍攝方向北偏西）

圖1 北段邊坡極射赤平投影圖1---結(jié)構(gòu)面編號S---坡面大圓F---摩擦圓

圖3-2 東段邊坡極射赤平投影圖2---結(jié)構(gòu)面編號S---坡面大圓F---摩擦圓

3.2.2.2 分析評價(jià)方法

礦區(qū)北—東段邊坡屬于巖質(zhì)邊坡，可采用極射赤平投影法初步判別總體邊坡穩(wěn)定性，即可在剖面1-1’、3-3’處采用此法；北段邊坡局部巖性相對較差，可采用極限平衡法進(jìn)行計(jì)算評價(jià)，在剖面2-2’處。

3.2.2.3 極射赤平投影法

（1）北段邊坡：

①參數(shù)的確定：結(jié)構(gòu)面① （層面）產(chǎn)狀：65∠85；

坡面傾向 αs：175°，傾角βs：47°；

摩擦角φ：35°。

②分析評價(jià)過程及結(jié)果：

根據(jù)圖1，采用大圓法分析，結(jié)構(gòu)面①未分布在≥φ、≤βs圈定的可能滑動(dòng)區(qū)內(nèi)。說明北段邊坡在現(xiàn)狀條件下，以結(jié)構(gòu)面①為主要結(jié)構(gòu)面時(shí)，是穩(wěn)定的。

（2）東段邊坡：①參數(shù)的確定：結(jié)構(gòu)面②產(chǎn)狀：235∠73；

坡面傾向αs：235°，傾角βs：31°；

摩擦角φ：35°。

②分析評價(jià)過程及結(jié)果：

根據(jù)圖2，采用大圓法分析，按βs≥β≥的原則無法圈定出可能滑動(dòng)區(qū)，說明東段邊坡在現(xiàn)狀條件下，以結(jié)構(gòu)面②為主要結(jié)構(gòu)面時(shí)，是穩(wěn)定的。

4 結(jié)論、存在問題與建議

4.1 結(jié)論

金壇市薛埠鎮(zhèn)渚山建筑石料用灰?guī)r礦區(qū)北—東段邊坡位于該礦區(qū)采坑?xùn)|北部，邊坡坡頂即為運(yùn)輸?shù)缆?，北、東側(cè)為青龍洞水庫，南、西側(cè)為采坑，由于邊坡一側(cè)臨水，一側(cè)臨空，尤其臨空側(cè)邊坡高陡，由于各種因素，邊坡存在不穩(wěn)定隱患，且采坑南段邊坡標(biāo)高比水庫大壩低，存在邊坡垮塌洪水漫頂?shù)目赡苄裕嬖谥卮箅[患，礦山開采企業(yè)委托我院對該段邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)。

經(jīng)我院評價(jià)工作，認(rèn)為礦區(qū)北—東段邊坡在現(xiàn)狀已至終采邊坡條件下，水庫水位至校核水位時(shí)總體穩(wěn)定。礦區(qū)其他可開采地段按開發(fā)利用方案要求繼續(xù)開采，對所評價(jià)邊坡的穩(wěn)定性影響較小。

4.2 存在問題與建議

礦區(qū)北—東段邊坡雖然評價(jià)穩(wěn)定，但礦區(qū)如繼續(xù)開采，還需加強(qiáng)對邊坡的巡查監(jiān)測，禁止對該段邊坡再開采，其他邊坡開采時(shí)，除嚴(yán)格按開發(fā)利用方案開采外，應(yīng)“堅(jiān)持安全第一”，采取合理爆破方式，降低振動(dòng)影響，適當(dāng)降低邊坡坡度，加大平臺寬度，提高邊坡穩(wěn)定性。

[1]陳祖煜著.土質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析 [M].中國水利水電出版社,2003.

[2]龔曉南編著.高等土力學(xué) [M].浙江大學(xué)出版社,1996.

P62[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-369-2