礦山地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工中邊坡穩(wěn)定問題及滑坡治理方法

董世文

（甘肅煤田地質(zhì)局一四六隊，甘肅 平?jīng)?744000）

邊坡穩(wěn)定問題是地質(zhì)災(zāi)害治理工程中的常見問題，其治理效果的好壞直接關(guān)系到地質(zhì)災(zāi)害工程建設(shè)質(zhì)量及施工質(zhì)量的安全行。如果邊坡治理效果不理想，勢必會增加地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率，影響到地質(zhì)災(zāi)害工程治理效果[1]。所以工程相關(guān)單位在施工過程中要將邊坡治理問題放在首要位置來抓，采取針對性的治理措施，以期通過科學有效的治理，使邊坡穩(wěn)定性達到工程建設(shè)標準[2]。

1 邊坡穩(wěn)定性

當邊坡礦層及礦體的坡高、坡角處于相對穩(wěn)定的條件下，此時礦山邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)足以維持邊坡的穩(wěn)定效果，我們就稱其為邊坡穩(wěn)定性。通常情況下，如果邊坡自身存在天然斜坡現(xiàn)象，或經(jīng)人為處理后產(chǎn)生不合理的坡角，原有的坡高、坡角穩(wěn)定條件發(fā)生變化，就會影響到邊坡穩(wěn)定性，進而影響到地質(zhì)工程質(zhì)量及人員的人身安全[3]。

2 影響地質(zhì)災(zāi)害中邊坡穩(wěn)定性的因素

2.1 礦層自身的礦體及土壤造成的影響

由于我國南北地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造具有較大不同，對于不同地區(qū)所存在的礦山實際構(gòu)造也會具有顯著差異，組成礦山的微量元素和其他成分千差萬別。在自然條件下形成的斜坡，其自身結(jié)構(gòu)借助不同力之間的相互作用，將其粘結(jié)成的物理力學會對地質(zhì)中的礦體、土壤本身的物理性質(zhì)起到一定的約束作用，此時邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)。然而邊坡經(jīng)過長期的日照、自然條件的侵蝕，自身的物質(zhì)遭受破壞，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的各種性質(zhì)作用會削弱，力之間的相互作用也會下降，此時礦層出現(xiàn)松動或者在外力作用下出現(xiàn)滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害。

2.2 外部因素

外界環(huán)境中的自然因素，如風化、日照、水蝕等統(tǒng)稱為外部因素，由于板塊運動引發(fā)的地質(zhì)變化現(xiàn)象則是造成邊坡失穩(wěn)的重點誘發(fā)因素。同時也會造成礦體和土壤之間的作用力發(fā)生變化，使長期處于穩(wěn)定的礦層在地質(zhì)變化頻率增加的過程里，其內(nèi)部存在的礦體和土壤之間的受應(yīng)力波動急劇增加，當?shù)V體內(nèi)部活動打破氣其平衡條件時，就會出現(xiàn)大面積滑坡事故或地表坍塌。

3 地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工中邊坡穩(wěn)定問題

3.1 邊坡結(jié)構(gòu)對穩(wěn)定性的影響

當?shù)V體內(nèi)部原有的結(jié)構(gòu)在外力的影響下發(fā)生不正常變化時，其內(nèi)部平衡狀態(tài)將會被破壞，礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)松動現(xiàn)象，由此產(chǎn)生滑坡問題。所以在地質(zhì)災(zāi)害治理工程中，要結(jié)合影響邊坡穩(wěn)定性的因素進行分析，針對邊坡礦（土）體的地質(zhì)構(gòu)造容易產(chǎn)生滑坡現(xiàn)象的邊坡作出相應(yīng)的防范，重點做好以下幾點。

①順坡結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生滑動面。通常情況下，如果層面傾角小于地形坡腳，此時需注意層面和緩傾角的節(jié)理組合，當層面傾角變化幅度較慢時，還能滿足邊坡的穩(wěn)定條件，所以此種狀態(tài)下邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)，并且需注意邊坡被弱化的結(jié)構(gòu)面抗剪強度極易引發(fā)其滑動方向變?yōu)檐浫趺?。②反坡結(jié)構(gòu)雖然出現(xiàn)滑動面的幾率較低，但是由于形狀各異的結(jié)構(gòu)面在組合過程中，其不同的力之間相互切割礦體，使得礦層內(nèi)部結(jié)構(gòu)的整體性遭到破壞，這時組合的反坡結(jié)構(gòu)滑動面也具備了滑坡條件，容易產(chǎn)生滑坡；③圓弧形滑動面。由于礦體內(nèi)部結(jié)構(gòu)破碎，出現(xiàn)松散現(xiàn)象時，此時邊坡容易出現(xiàn)滑動面，因此在邊坡治理工程中，要根據(jù)邊坡的不穩(wěn)定因素成因采取壓腳或是減荷措施來破壞圓弧形滑坡的形成條件。

3.2 邊坡穩(wěn)定性計算

對邊坡的穩(wěn)定性進行計算時，需根據(jù)邊坡所處的環(huán)境及地質(zhì)條件綜合考慮，將邊坡組滑力和下滑力的比值作為穩(wěn)定系數(shù)K，來對邊坡的穩(wěn)定性做出準確判斷。假設(shè)K=1，則邊坡屬于臨界狀態(tài)；如果K＞1，則邊坡處于穩(wěn)定狀態(tài)；如果K＜1，則邊坡屬與不穩(wěn)定的情況。其計算公式是：

K=（N·tan準＋F·S）/T

N=G·cosωT=G·sinω）

其中G是礦體重量；N是礦體重量在滑動面上的垂直分力；T是礦體重量在滑動面上的平行分力；F是滑動面的凝聚力；S是滑動面的面積；ω是滑動面的傾斜角；tan準是滑動面的摩擦系數(shù)。

4 地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工中的滑坡治理方法

4.1 加強防護設(shè)施的建設(shè)

結(jié)合地質(zhì)災(zāi)害治理工程實際需要，并根據(jù)邊坡的具體情況，采取針對性的防護設(shè)施來提升滑坡治理效果?？茖W合理的防護設(shè)施在滑坡治理過程中發(fā)揮著重要作用，其中防滑擋土墻由于操作簡單，防護效果明顯，在滑坡治理過程中應(yīng)用較為廣泛。

通常情況下，擋土墻設(shè)置在滑坡段的下方，其目的就是當發(fā)生滑坡現(xiàn)象時，借助擋土墻來阻攔滑坡滑動時產(chǎn)生的沖擊，降低滑坡對人身和其他事物造成的危害。

4.2 開展好山體排水工程的建設(shè)

在地質(zhì)災(zāi)害治理施工過程中，要根據(jù)礦山滑坡后邊坡失穩(wěn)的程度，采取有效措施進行排水處理，結(jié)合施工場地的情況選擇適宜的防護措施。礦山水文地質(zhì)工程建設(shè)主要是針對地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后，對其相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的積水進行及時有效的疏通、引流或排除。因此實現(xiàn)對礦山水文地質(zhì)工程的科學規(guī)劃是降低礦山滑坡現(xiàn)象的有效方法之一。結(jié)合地質(zhì)工程施工現(xiàn)場的實際情況，利用截流、分流及改道等的方式，將水引到施工區(qū)域以外的安全地帶，最大限度的減少地表水對山體的侵蝕危害。

4.3 加強對邊坡穩(wěn)定性的處理

在地質(zhì)災(zāi)害治理工程施工過程中，加強對邊坡穩(wěn)定的處理可進一步提升邊坡的穩(wěn)定性。由于引發(fā)邊坡穩(wěn)定性問題的原因具有多樣化的特點，因此可根據(jù)邊坡穩(wěn)定結(jié)構(gòu)對邊坡穩(wěn)定的影響來進行處理。

5 結(jié)語

滑坡治理是工程地質(zhì)災(zāi)害中的重點治理內(nèi)容，在具體治理過程中，需要結(jié)合造成邊坡穩(wěn)定性的具體影響因素進行分析，根據(jù)邊坡的實際情況和不同區(qū)域的地質(zhì)特征科學選取滑坡治理方法，從采取針對性的邊坡防護措施建設(shè)、加強對邊坡穩(wěn)定性的處理、開展好礦山水文地質(zhì)工程的建設(shè)等多角度入手，來為邊坡的穩(wěn)定性創(chuàng)造條件，最大限度提升滑坡治理效果，進一步提升工程地質(zhì)災(zāi)害治理水平和質(zhì)量。