露天礦山開采中邊坡穩(wěn)定性的巖土工程問題

吳其霖

摘 要：邊坡穩(wěn)定性是露天礦山開采過程中的重要問題，本文對露天礦山開采過程中邊坡穩(wěn)定性影響因素進(jìn)行了分析，探討了露天礦山開采中邊坡穩(wěn)定性的巖土工程實(shí)施方案，希望可以為解決露天礦山開采中影響邊坡穩(wěn)定性的巖土工程問題提供一定的解決措施，推動開采事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：露天礦山;開采;邊坡穩(wěn)定性;巖土工程;問題

1 巖石邊坡破壞

如果邊坡巖石質(zhì)地較硬，巖石的結(jié)構(gòu)對其強(qiáng)度就會有很大的影響。如果巖石結(jié)構(gòu)不合理，就會發(fā)生斷裂、縫隙、節(jié)理以及斷層等邊坡破壞情況。露天礦受到巖石結(jié)構(gòu)的影響更大，其邊坡在巖石結(jié)構(gòu)弱面發(fā)生變化時會遭到破壞，破壞程度隨著巖石弱面的形狀和密度變化而變化。對于一些穩(wěn)定性不強(qiáng)的巖石，其因?yàn)樾螤詈徒Y(jié)構(gòu)的不合理而產(chǎn)生的松動都會對巖石邊坡造成一定的影響。

2 受結(jié)構(gòu)控制的破壞

對含有平面型滑動面的邊坡巖石結(jié)構(gòu)，巖石會因重力沿滑動平面不斷滑動，這是經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)證明的結(jié)果。如滑動平面的傾角比開始挖掘時的邊坡角小，巖石滑動的現(xiàn)象將越加明顯，且滑動方向自由且不固定，極大地削弱了巖石邊坡的穩(wěn)定性;如滑動平面的傾角比開挖時的邊坡角大，會產(chǎn)生邊坡巖石間互相破壞的情況;如有兩個巖石弱面相互相交，則整個巖石楔體會發(fā)生大面積滑坡，此時，巖石邊坡僅依靠著自身的巖石弱面支撐，容易發(fā)生多次聯(lián)動滑坡坍塌。邊坡巖石在不穩(wěn)定的狀態(tài)下可能發(fā)生自身的位置翻轉(zhuǎn)等現(xiàn)象，這種情況多發(fā)生在巖石結(jié)構(gòu)層面不規(guī)則的巖體上。

3 露天礦山開采過程中邊坡穩(wěn)定性影響因素分析

3.1 巖土體物理力學(xué)性質(zhì)對邊坡巖土工程穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響

巖土體自身的物理力學(xué)性質(zhì)對邊坡穩(wěn)定性起決定性作用，但是不同邊坡其巖土物理力學(xué)性質(zhì)也不盡相同，此外，自身結(jié)構(gòu)參數(shù)不同和外界不同環(huán)境因素的影響，造成了巖土體穩(wěn)定性的差異。例如，巖土體暴露在空氣中時間過長，將會產(chǎn)生一系列風(fēng)化和潮濕含水的現(xiàn)象，導(dǎo)致巖土體表面的物理性能下降，進(jìn)而影響邊坡整體的穩(wěn)定性。

3.2 降雨對邊坡巖土工程穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響

邊坡巖土工程的穩(wěn)定性受周圍環(huán)境影響很大，其中最大的影響因素是降雨降水。邊坡巖土內(nèi)通常會由于降雨或者地下水的涌出而積水，對巖土工程的施工非常不利。降水容易影響到巖土工程的施工進(jìn)度和質(zhì)量，使巖土內(nèi)部孔隙增加，降低邊坡巖土的強(qiáng)度。同時，降水流入這些孔隙，會增加巖土自身的重力和水壓力，導(dǎo)致巖土自身應(yīng)力降低，進(jìn)一步影響施工的質(zhì)量。如降水進(jìn)入巖土孔隙中并處于一種不飽和的狀態(tài)，此時空隙水將對土壤的基質(zhì)吸力產(chǎn)生一定作用，對邊坡巖土產(chǎn)生一定的剪切力，導(dǎo)致巖土自身的粘聚力變小，從而使邊坡的穩(wěn)定性降低。

3.3 巖土工程施工對邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生的影響

在開采工程實(shí)施的過程中，無論是巖土工程施工還是其他的施工工作，都或多或少的會影響到邊坡巖石的穩(wěn)定性。邊坡巖石本來是一個完整的狀態(tài)，經(jīng)過爆破開挖，其自身原有穩(wěn)定性被破壞，巖石的強(qiáng)度受到影響，導(dǎo)致了邊坡穩(wěn)定性的失衡。巖土工程對邊坡巖石穩(wěn)定性的影響是一個緩慢的過程，短期內(nèi)難以看出影響程度及范圍，但裸露巖層在經(jīng)歷了長時間的風(fēng)吹日曬雨淋之后，巖土工程施工作業(yè)對巖土邊坡造成的影響就顯露出來。巖土邊坡穩(wěn)定性的破壞是在各種因素累加的結(jié)果，如果沒有將各項(xiàng)影響因素都考慮到位，那么必將會造成更為嚴(yán)重的后果。

4 露天礦山開采中邊坡穩(wěn)定性的巖土工程實(shí)施方案

4.1 提高巖土工程施工邊坡穩(wěn)定性的目的

從上文分析中可以看出，必須采取一定的控制措施進(jìn)行邊坡巖石的防護(hù)工作。通過加強(qiáng)邊坡的牢固性，從而提高邊坡的穩(wěn)定性。在制定方案的過程中，要確保方案的科學(xué)合理，用科學(xué)的方法制定加固邊坡的方案，把理論同實(shí)際情況結(jié)合起來，在保證巖石邊坡穩(wěn)定性的同時，還要保證開采速度不受到影響，最終要保障礦區(qū)施工作業(yè)人員的安全。

4.2 加固治理的原則分析

在針對露天礦山開采工程加固治理過程中，應(yīng)當(dāng)遵循以下幾個原則。首先，綜合治理原則，在巖土工程實(shí)際施工過程中，單一的方法大多數(shù)情況都對邊坡加固效果不理想。在巖土加固工程實(shí)施過程中，要保證安全性和可靠性，盡可能對現(xiàn)存于其中的問題進(jìn)行根治處理，不留任何安全隱患問題。北幫邊坡加固工程措施需要在保證該地區(qū)邊坡穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，選擇較為容易操作的施工方式，以有利于提高巖土工程的施工效率和質(zhì)量。

4.3 加固方法的選取

根據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況，在進(jìn)行露天礦山開采時，為保證邊坡穩(wěn)定性，較常見的四種方法是：邊坡防排水工程、減重和反壓工程、支擋工程、滑帶土改良工程。此外，近年來在礦山邊坡、公路邊坡以及水庫邊坡等項(xiàng)目施工過程中，都會根據(jù)實(shí)際情況的要求利用預(yù)應(yīng)力錨索加固技術(shù)，該技術(shù)是其一種主動加固滑坡體的方法，主要是通過對巖體自身強(qiáng)度的調(diào)動，用其科學(xué)合理的錨桿或錨索固在地層深 部穩(wěn)固的巖體上，將一些破碎松散的巖層組合連接成 一個整體，從而達(dá)到加固邊坡的目的。

5 結(jié)束語

因此，在露天礦山開采過程中，巖石邊坡的穩(wěn)定性十分重要。要做好邊坡穩(wěn)定性的防護(hù)工作，應(yīng)從施工過程中的問題出發(fā)，進(jìn)行詳細(xì)的研究和探討，找到影響巖石邊坡穩(wěn)定性的因素，對癥下藥。另外，巖石邊坡穩(wěn)定性的防護(hù)要結(jié)合施工的具體情況，用科學(xué)的方式解決問題，切不可盲目的按照經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。在保證不影響露天礦山開采效率的基礎(chǔ)上，確定巖石邊坡有效的防護(hù)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮朝富.研究石灰石開采中邊坡穩(wěn)定性的巖土工程問題[J].建材與裝飾，2017（38）.