某礦山不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害治理研究

陳文娟，池 江

（1.橫縣自然資源局，廣西 南寧 530000；2.中化地質(zhì)礦山總局廣西地質(zhì)勘查院，廣西 南寧 530001）

1 地質(zhì)災(zāi)害概況及危害情況

調(diào)查區(qū)位于南寧市某一鉛鋅多金屬礦山，礦山住宿區(qū)及食堂北側(cè)邊坡坡體主要為含礫粉土、全風(fēng)化粉砂巖和強風(fēng)化粉砂巖，該坡體巖土體裸露，結(jié)構(gòu)松散，雨水入滲易引起坡面巖土體性質(zhì)變差而造成邊坡失穩(wěn)，局部已經(jīng)發(fā)生滑崩。不穩(wěn)定斜坡頂部平臺的裂縫仍在有擴大跡象，嚴(yán)重威脅在該不穩(wěn)定斜坡下方礦山人員的生命及財產(chǎn)安全。該處邊坡整體處于欠穩(wěn)定狀態(tài)，同時坡面截排水系統(tǒng)不完善，遇持續(xù)降雨、強降雨等狀況時，邊坡局部可能失穩(wěn)形成崩塌或滑坡。

2 地質(zhì)災(zāi)害基本特征

2.1 地質(zhì)災(zāi)害周界、規(guī)模、形態(tài)特征

不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害位于礦山宿舍及食堂后側(cè)邊坡，坡向正南，坡度角20°～40°，局部陡坎可達到60°，邊坡長約115m，高程96.91m ～103.04m，高差6.13m，邊坡自西向東的高差逐漸變大；該斜坡為礦山建設(shè)時切坡形成的邊坡，形成時間較早，植被覆蓋較好，無支護，早在2017 年初局部發(fā)生崩塌，滑塌物主要為邊坡表層的全風(fēng)化粉砂巖，滑崩方量約8m3，同時礦山宿舍北側(cè)削坡平臺和坡底排水溝均出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度約1cm ～2cm。該不穩(wěn)定斜坡已經(jīng)發(fā)生變形，主要變形跡象為邊坡頂部開裂，坡底有滑塌物，排水溝開裂等，為了斜坡下方礦山人員的生命財產(chǎn)安全，需要對存在隱患的不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害進行治理。

根據(jù)對整個邊坡進行詳細(xì)地質(zhì)測繪調(diào)查，針對整個邊坡地形地地貌、地層巖性組成結(jié)合邊坡變形等特點分析。在降雨作用下，邊坡變形較大，導(dǎo)致不穩(wěn)定斜坡崩塌，其他地段變形明顯。整個滑坡區(qū)域在平面上呈長條形，主崩方向180°，縱向軸長約7m，前緣寬度約45m，平面面積315m2。前緣以邊坡坡腳為界，后緣根據(jù)填土厚度推測邊界，崩塌體平均厚度約2m，崩塌體總方量約630m3，屬小型的滑坡。

2.2 不穩(wěn)定斜坡物質(zhì)組成及結(jié)構(gòu)特征

該不穩(wěn)定斜坡潛在破壞模式主要為滑坡。

2.2.1 不穩(wěn)定斜坡特征

綜合本次地質(zhì)測繪、鉆探及其周邊地區(qū)地質(zhì)資料分析，滑體物質(zhì)成份主要為第四系殘坡積層含礫粉土和泥盆系下統(tǒng)蓮花山組全風(fēng)化粉砂巖，其主要特征為：灰黃色、黃褐色，以粘性土為主，局部風(fēng)化比較完全，基本上已經(jīng)風(fēng)化成土狀，土質(zhì)較均勻，結(jié)構(gòu)致密，粘性中等，切面光滑，無搖震反應(yīng)。

2.2.2 滑動面

據(jù)勘查鉆探及周邊地質(zhì)資料推測不穩(wěn)定斜坡潛在滑動面為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組全風(fēng)化粉砂巖與強風(fēng)化粉砂巖的交界面。

2.2.3 滑體

滑體物質(zhì)分別為第四系殘坡積層含礫粉土和泥盆系下統(tǒng)蓮花山組粉砂巖全風(fēng)化而成的土層，由大氣降雨滲透過滑體土層，在強風(fēng)化粉砂巖巖面受阻后積聚浸泡靠巖面的土體，使其飽和軟化而成。

2.2.4 滑床

滑床為泥盆系下統(tǒng)蓮花山組強風(fēng)化粉砂巖，滲透性較差，為相對隔水層，巖層產(chǎn)狀為15°∠21°，23°∠25°。

2.3 不穩(wěn)定斜坡變形特征

不穩(wěn)定斜坡變形特征主要表現(xiàn)為：崩塌，裂縫。該不穩(wěn)定斜坡主要由礦山建設(shè)切坡形成的斜坡，地表裸露，由于沒有做任何防護處理，宿舍后面邊坡發(fā)生多次小崩塌。在雨水的沖刷作用下，該不穩(wěn)定斜坡現(xiàn)有變形和滑塌屬于淺層的局部失穩(wěn)，坡頂?shù)娜L(fēng)化粉砂巖崩塌滑落至坡底；坡頂含礫粉土局部開裂，含礫粉土，強風(fēng)化粉砂巖等均被沖刷至坡底。新教學(xué)樓北側(cè)削坡平臺和坡底排水溝均出現(xiàn)裂縫，裂縫寬度約1cm ～2cm。邊坡局部已經(jīng)出現(xiàn)淺層滑動，暫無邊坡的整體失穩(wěn)跡象。

3 不穩(wěn)定斜坡形成因素分析及不穩(wěn)定斜坡發(fā)展趨勢預(yù)測

3.1 不穩(wěn)定斜坡形成因素分析

通過現(xiàn)場調(diào)查，本不穩(wěn)定斜坡的形成是由地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、降雨、人類工程活動等因素共同作用所致。

（1）地形地貌：礦山位于低山丘陵區(qū)，住宿區(qū)建于半上腰上，不穩(wěn)定斜坡由人工切坡形成的高陡邊坡，形成臨空面，是形成滑坡的有利條件。

（2）地層巖性：勘查區(qū)主要巖性為含礫粉土、全風(fēng)化粉砂巖和強風(fēng)化粉砂巖，其中含礫粉土和全風(fēng)化粉砂巖遇水軟化，抗剪強度大大降低，摩擦力降低，造成土體向臨空面下滑，滑體為含礫粉土和全風(fēng)化粉砂巖，是形成滑坡的物質(zhì)基礎(chǔ)。

含礫粉土和全風(fēng)化粉砂巖遇水軟化，巖土體的強度特性發(fā)生變化，抗剪強度大大降低，摩擦力降低，是該勘查區(qū)滑帶主要的物質(zhì)組成。

全風(fēng)化粉砂巖呈薄層狀，遇水軟化，巖土體的強度特性發(fā)生變化，抗剪強度大大降低，摩擦力降低，地層傾向與坡向相近，在重力的作用下會發(fā)生層間滑動，形成順層滑坡或切層滑坡的滑坡類型。導(dǎo)致巖體剝落崩滑的現(xiàn)象。

（3）地質(zhì)構(gòu)造：粉砂巖裂隙發(fā)育，成為雨水入滲通道。

（4）人類工程活動：不穩(wěn)定斜坡是礦山建設(shè)時切坡形成的邊坡，改變了坡體的自然平衡狀態(tài)，開挖后無任何防護措施，地表土體裸露，極易受雨水沖刷，土體滑移。

（5）降雨：降雨是導(dǎo)致不穩(wěn)定斜坡發(fā)生的主要誘發(fā)因素。尤其是強降雨或持續(xù)降雨，入滲土體，含礫粉土、全風(fēng)化粉砂巖，易引起土體強度降低和土體重量增加，從而導(dǎo)致邊坡發(fā)生形變破壞?？辜魪姸冉档停瑢碌漠a(chǎn)生和發(fā)展有一定影響。

3.2 不穩(wěn)定斜坡發(fā)展趨勢預(yù)測

根據(jù)不穩(wěn)定斜坡的變形特征分析，目前總體上處于滑動前期的局部變形階段，在暴雨工況下處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由于不穩(wěn)定斜坡穩(wěn)定性較差，若不盡快展開治理，在雨季持續(xù)降雨工況下，不穩(wěn)定斜坡土體飽和，自重荷載加大，滑帶土的抗剪強度指標(biāo)降低，局部變形的滑體將再次發(fā)生變形破壞、變形范圍擴大，并且極有可能發(fā)生不穩(wěn)定斜坡整體失穩(wěn)而下滑，形成滑坡，對坡底礦山人員的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。

3.3 危害及防治級別

表1 滑坡防治工程分級

根據(jù)統(tǒng)計資料顯示，該礦山不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害主要威脅潘礦山人員的生命財產(chǎn)安全，威脅人數(shù)400 人，潛在經(jīng)濟損失約800 萬元。根據(jù)《滑坡防治工程勘查規(guī)范》（GB/T32864-2016）中滑坡防治工程分級表（表1）和工礦交通設(shè)施重要性分類表（表2）劃分該不穩(wěn)定斜坡防治工程勘查等級為二級。

表2 工礦交通設(shè)施重要性分類表

4 結(jié)論與建議

根據(jù)現(xiàn)場勘查，目前該不穩(wěn)定斜坡未做任何治理措施，因前緣臨空面大，穩(wěn)定性差，坡頂?shù)孛娉霈F(xiàn)滑坡裂縫，邊坡土體松散、雨水易入滲，降雨時因雨水的沖刷及滲透，邊坡土體含水量增加，自重增加，孔隙水壓力升高，抗剪強度降低，邊坡的穩(wěn)定性進一步降低，所以邊坡在降雨等因素的影響下，邊坡可能進一步發(fā)生變形破壞，形成滑坡，嚴(yán)重威脅著礦山人員生命財產(chǎn)安全，一旦成災(zāi)后果不堪設(shè)想。為避免因地質(zhì)災(zāi)害造成礦山生命財產(chǎn)遭受損失，需盡快對該處地質(zhì)災(zāi)害隱患進行治理。

另外建議完善邊坡上部地表排水系統(tǒng)，防止地表水入滲和沖刷侵蝕坡面，影響坡體的穩(wěn)定性，在不穩(wěn)定斜坡徹底治理之前，對該不穩(wěn)定斜坡地質(zhì)災(zāi)害隱患點進行監(jiān)測；對不穩(wěn)定斜坡建議采用擋土墻+排水工程相結(jié)合的綜合治理方法。