內(nèi)蒙古烏努格吐山銅鉬礦露天采場(chǎng)邊坡工程地質(zhì)特征及破壞類型

陳家鵬

（中國(guó)黃金集團(tuán)內(nèi)蒙古礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 呼倫貝爾 021400）

1 露天采場(chǎng)邊坡工程地質(zhì)特征

（1）露天采場(chǎng)邊坡巖體結(jié)構(gòu)類型。巖體結(jié)構(gòu)能夠?qū)r體的完整性以及破碎程度良好的反映出來，以露天采場(chǎng)邊坡工程地質(zhì)檢測(cè)及工程地質(zhì)孔資料可以將巖體劃分為六種結(jié)構(gòu)類型。因?yàn)槁短觳蓤?chǎng)邊坡巖體的結(jié)構(gòu)差異比較大且分布不均勻，所以大部分巖體結(jié)構(gòu)都處于兩種結(jié)構(gòu)類型中間，除了散體狀結(jié)構(gòu)和松散狀結(jié)構(gòu)能夠劃分出來，其他四種類型結(jié)構(gòu)都很難進(jìn)行單獨(dú)劃分[1]。

（2）工程地質(zhì)巖組。按照露天采場(chǎng)巖體的堅(jiān)硬度以及完整度，風(fēng)化及蝕變的特征將其分為以下四種工程地質(zhì)巖組。①較堅(jiān)硬-堅(jiān)硬塊狀整體狀結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)巖組。這種較堅(jiān)硬-堅(jiān)硬塊狀整體狀結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)巖組類型主要在微風(fēng)化帶-未風(fēng)化帶巖體中，而且其結(jié)構(gòu)是塊狀整體形式，其巖體結(jié)構(gòu)面是閉合的。②較軟-較堅(jiān)硬鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)巖組。這種較軟～較堅(jiān)硬鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)巖組主要出現(xiàn)于弱風(fēng)化帶巖體之中，巖體既不夠完整而且是以鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出來，巖體的結(jié)構(gòu)面是閉合的[2]。③軟-極軟散體狀結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)巖組。這一種軟～極軟散體狀結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)巖組出現(xiàn)在強(qiáng)風(fēng)化帶以上，有的還會(huì)在構(gòu)造破碎帶中出現(xiàn)，屬于極軟類的巖石，巖體并不完整且是散狀結(jié)構(gòu)，但結(jié)構(gòu)面是閉合～張開的狀態(tài)。④松散狀結(jié)構(gòu)工程地質(zhì)巖組。最后一種類型結(jié)構(gòu)就是松散狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)類型的工程地質(zhì)巖組在強(qiáng)風(fēng)化帶以上出現(xiàn)最多。

（3）工程地質(zhì)分區(qū)。將露天終了邊坡的形態(tài)特征結(jié)合邊坡巖性及巖體構(gòu)造等因素進(jìn)行綜合考慮，決定對(duì)露天采場(chǎng)邊坡劃分為五個(gè)工程地質(zhì)區(qū)分。首先露天采場(chǎng)的東幫且?guī)r性為黑云母花崗巖的就是A區(qū)，A區(qū)工程地質(zhì)分區(qū)中露花崗斑巖在其局部地區(qū)，而且A區(qū)的邊坡面呈現(xiàn)出平順的南北走向。A-A剖面和B-B剖面是A區(qū)的控制性剖面，第二個(gè)工程地質(zhì)分區(qū)是B區(qū)，露天采場(chǎng)的南幫就是B區(qū)的范圍，B區(qū)邊坡形狀是一個(gè)凸形，總的來說B區(qū)斷層和邊坡面走向是傾向的，但是傾向相反，不會(huì)符合B區(qū)的邊坡穩(wěn)定性造成直接的影響。第三個(gè)是位于露天采場(chǎng)西南幫的C區(qū)，主要的巖性是黑云母花崗巖，這一工程地質(zhì)巖組的傾向和邊坡傾向相同且傾角比較緩，所以判斷C區(qū)邊坡組合臺(tái)階的破壞類型是折線型破壞類型。倒數(shù)第二個(gè)是位于露天采場(chǎng)西北幫的D區(qū)，D區(qū)的地表出露巖性主要為黑云母花崗，且呈現(xiàn)出的是凹凸形的邊坡總體形狀，邊坡面與其走向呈現(xiàn)平行或者斜交的趨勢(shì)，邊坡傾向和傾向完全相反，所以不會(huì)影響到D區(qū)的總體邊坡穩(wěn)定性。最后是露天菜場(chǎng)北幫的E區(qū)，主要是次流紋質(zhì)晶屑凝熔巖，因?yàn)槭艿竭吰旅婧蛢A向相反的影響使E區(qū)的邊坡滑動(dòng)面正常。

2 對(duì)邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)及破壞類型及規(guī)模

2.1 對(duì)邊坡穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)

以內(nèi)蒙古烏努格吐山銅鉬礦邊坡巖體的工程地質(zhì)特征為依據(jù)進(jìn)行比較與分析，決定采用簡(jiǎn)化Bishop法和瑞典圓弧法以及簡(jiǎn)化Janbu法對(duì)邊坡穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算。

首先對(duì)于簡(jiǎn)化Janbu法來說，這種方法計(jì)算出來的邊坡穩(wěn)定性結(jié)果是比較保守的，而簡(jiǎn)化Bishop法是利用圓弧形滑動(dòng)面這種經(jīng)常使用的計(jì)算方法，經(jīng)過研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種方法的計(jì)算成果與精確計(jì)算方法得到的解算成果是非常接近的，所以在計(jì)算邊坡穩(wěn)定性時(shí)經(jīng)常用到簡(jiǎn)化Bishop法。而瑞典圓弧法是經(jīng)常用在對(duì)均質(zhì)的黏性土邊坡進(jìn)行分析的時(shí)候。在計(jì)算邊坡穩(wěn)定性時(shí)要考慮地下水以及軟弱結(jié)構(gòu)面等因素，根據(jù)對(duì)邊坡穩(wěn)定性的解算成果發(fā)現(xiàn)，露天采場(chǎng)邊坡A-A剖面與E-E剖面的邊坡總體穩(wěn)定性沒有達(dá)到允許最小的安全系數(shù)；因?yàn)檐浫踅Y(jié)構(gòu)面的存在，使A-A剖面與E-E剖面的邊坡穩(wěn)定性降低下來；引起邊坡破壞的一個(gè)重要原因就是爆破震動(dòng)，大藥量的爆破震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致邊坡安全系數(shù)降低到百分之四左右，所以采取爆破降震措施時(shí)，必須對(duì)邊坡的穩(wěn)定性進(jìn)行維護(hù)。

總而言之想要分析邊坡穩(wěn)定性，就必須建立在大量的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上，采用工程界常用的極限平衡分析方法來分析計(jì)算設(shè)計(jì)邊坡穩(wěn)定性，根據(jù)對(duì)露天采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，除了A區(qū)的A-A剖面和C區(qū)的E-E剖面穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果沒有達(dá)到安全系數(shù)的要求范圍，其余的邊坡總體穩(wěn)定性計(jì)算結(jié)果都在安全系數(shù)之內(nèi)。

2.2 邊坡破壞類型及規(guī)模

經(jīng)過對(duì)露天采場(chǎng)邊坡工程地質(zhì)的調(diào)查和研究發(fā)現(xiàn)其巖質(zhì)邊坡現(xiàn)狀是比較穩(wěn)定的，只有其局部出現(xiàn)一些小型崩塌及垮塌的現(xiàn)象，這是因?yàn)槎疙暯墙Y(jié)構(gòu)面發(fā)育才導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)崩塌傾倒破壞的現(xiàn)象；由于強(qiáng)風(fēng)化和強(qiáng)蝕變導(dǎo)致邊坡粒狀解體。根據(jù)工程地質(zhì)鉆孔發(fā)現(xiàn)，未來終了邊坡上部強(qiáng)風(fēng)化帶巖體強(qiáng)度比較低，有可能產(chǎn)生小規(guī)模的圓弧滑動(dòng)破壞，弱風(fēng)化帶巖體結(jié)構(gòu)面發(fā)育使巖石力學(xué)強(qiáng)度比較低。鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)是其巖體的主要結(jié)構(gòu)，雖然邊坡巖體的穩(wěn)固性不高，但是鑲嵌碎裂節(jié)后工程地質(zhì)組為較軟-較堅(jiān)硬，所以發(fā)生大規(guī)模邊坡破壞的可能性是非常小的，但是由于節(jié)理巖體結(jié)構(gòu)面對(duì)其造成影響，使局部出現(xiàn)小規(guī)模崩塌破壞的可能性非常大。微風(fēng)化帶和未風(fēng)化帶的結(jié)構(gòu)面不發(fā)育四點(diǎn)有時(shí)出現(xiàn)褐鐵礦化，巖體結(jié)構(gòu)一般是塊狀整體的，所以邊坡巖體比較穩(wěn)固，發(fā)生邊坡破壞的可能性非常低。

3 結(jié)語

露天采場(chǎng)邊坡由燕山期侵入巖組成，巖體比較完整的同時(shí)其強(qiáng)度也非常高，基巖裂隙水就是露天采場(chǎng)的地下水，由于受到分布并不均勻的影響導(dǎo)致其富水性非常弱。露天采場(chǎng)邊坡巖體結(jié)構(gòu)的表層是松散狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)造破碎帶和強(qiáng)風(fēng)化帶都是散體結(jié)構(gòu)類型，露天采場(chǎng)其他地方都是塊狀～整體狀結(jié)構(gòu)。除此之外經(jīng)過對(duì)露天采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算發(fā)現(xiàn)除了A區(qū)A-A剖面及C區(qū)E-E剖面的邊坡穩(wěn)定性沒有達(dá)到規(guī)定的安全系數(shù)，其他區(qū)的邊坡穩(wěn)定性全部達(dá)到安全系數(shù)。最后，雖然現(xiàn)階段露天采場(chǎng)邊坡破壞出現(xiàn)很多小規(guī)模的破壞類型，比如說粒狀解體等等，但是沒有發(fā)生大規(guī)模的邊坡破壞，所以總體來說露天采場(chǎng)現(xiàn)階段的邊坡狀態(tài)還是穩(wěn)定的，也就代表未來露天采場(chǎng)邊坡的破壞形式及穩(wěn)定狀態(tài)得到了基本確定。