安徽省礦區(qū)周邊施工項目邊坡地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及防治措施

李 彬

（煙臺市鈺豐地質(zhì)技術(shù)服務(wù)有限公司，山東 煙臺 265300）

涇縣以丘陵低山為主，中山和平原所占面積很少，縣地貌具二起一伏的特征，東南部和西北部二處為隆起的丘陵山地區(qū)，其間鑲嵌一條帶狀河谷平原，總的地面高程，由西南向東北逐級遞減，具明顯階梯狀特點。項目區(qū)人類活動強(qiáng)烈，切坡建房、修路、斜坡堆放松散堆積物現(xiàn)象嚴(yán)重，遇降雨、震動等因素影響，易突發(fā)礦山地質(zhì)災(zāi)害[1]。

1 礦山地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征

自20 世紀(jì)90 年代以來涇縣公路建設(shè)迅速發(fā)展，礦區(qū)周邊施工項目修建的S322 省道以及坡腳停車場及排水溝，人工削坡及開挖坡腳破壞了原有的應(yīng)力結(jié)構(gòu)[2]，根據(jù)現(xiàn)場勘查及查閱資料，該處勘查區(qū)內(nèi)累計切坡長寬高為155m，40m，0m ～50m、平均坡度53°、巖性主要為含礫粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土夾粉土、卵石，造成滑坡地質(zhì)災(zāi)害隱患，主要威脅礦山工程項目施工人員生命安全[3]。邊坡現(xiàn)狀未進(jìn)行相關(guān)的治理及維護(hù)，遇到暴雨等極端降水天氣，邊坡失穩(wěn)的可能性較大。

2015 年曾發(fā)生過小規(guī)模的滑坡，礦區(qū)周邊項目區(qū)邊坡一直未進(jìn)行工程治理，僅進(jìn)行了圍擋并懸掛警示標(biāo)志。該滑坡平面形態(tài)呈舌形，滑動面呈類圓弧型，主滑方向141°，坡度73°，坡體滑落的斷面較光滑，后緣陡坎長度4m ～5m，下錯高度約為3m，平均厚度0.7m，體積30m3，地表裂縫分布南側(cè)邊坡頂部卵石混凝土平臺，主要有1 條，呈現(xiàn)散射狀延伸，最大裂隙延伸長度5m，延伸方向35°。寬度3cm ～10cm，深度0.4m ～1.0m。

礦體下滑隱患直接威脅對象是邊坡下的在建工程項目，直接威脅對象≤10 人，威脅財產(chǎn)≤l00 萬元。根據(jù)地質(zhì)災(zāi)害危險性評估原則判定，本區(qū)發(fā)生滑坡、滑坡的可能性較大，危險性小，地質(zhì)災(zāi)害規(guī)模為小型。

根據(jù)對礦體下滑的勘查揭露，該地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生是因為坡腳工程切坡，使下滑體下部失去支撐而變形，因此，按礦體的運移形式分類，屬牽引式滑坡。

2 穩(wěn)定性計算結(jié)果分析

經(jīng)計算，治理區(qū)內(nèi)危巖體穩(wěn)定系數(shù)在0.700 ～0.927 之間，判定為穩(wěn)定性差。礦體由新生代第四系的含碎石粉質(zhì)粘土、礫石及人工堆土組成。土體呈松散狀態(tài)，厚度8.5m ～19.9m，易于大氣降水入滲，結(jié)構(gòu)松散，結(jié)合力差，易離散、移動；在季節(jié)性降雨和冰雪融水的作用下，土體自重增大，強(qiáng)度降低,破壞土體穩(wěn)定性，導(dǎo)致滑帶物質(zhì)被軟化，抗剪強(qiáng)度降低，在源于坡體自重而產(chǎn)生的下滑推力作用下，剪應(yīng)力高度集中，導(dǎo)致后緣拉裂面與前緣剪裂面貫通，最終形成了滑坡地質(zhì)災(zāi)害。

3 礦山地質(zhì)災(zāi)害的治理方案

樁板墻加景觀治理分為兩部分：

第一部分：樁板墻長40m，總高度5.9m，頂部配以稍有落差的馬頭墻，墻體中部懸掛浮雕。

第二部分：樁板墻上部斜坡：總高10.8m，坡比1：1。削坡平距10.8m，合理設(shè)置排水系統(tǒng)。此部分分為三級：

（1）樁板墻的外側(cè)底部，種植龍球柏樹。

（2）綠植坡面采用金塔柏等常綠叢生灌木密植鋪設(shè)，無任何裝飾性圖案；金塔柏為叢生灌木，無主干，枝密生，直展，樹冠卵狀球形或球形。葉綠色。供觀賞及綠籬，象征堅貞。松枝傲骨崢嶸，柏樹莊重肅穆，且四季長青，歷嚴(yán)冬而不衰。它代表著是堅強(qiáng)不屈，不怕困難打倒的精神，它孤獨，正直，樸素，不怕嚴(yán)寒，四季常青。

（3）灌木綠籬，高出臺體地面約1.1m，兼作生態(tài)安全護(hù)欄。

3.1 削坡整形工程

在削坡區(qū)內(nèi)根據(jù)地形條件自+40m 高程處按照1：1 的坡率進(jìn)行削坡，使其構(gòu)成整體，并對其進(jìn)行夯實整形，面積約為817m2。通過對削坡整形后的邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性計算，該邊坡清方后穩(wěn)定系數(shù)為0.89，因+40m ～+34m 高程邊坡為近似直立，持續(xù)降雨條件下穩(wěn)定系數(shù)小于1.0，此時處于不穩(wěn)定狀態(tài)，需進(jìn)行加固，來提高邊坡穩(wěn)定性[5]。

3.2 錨索樁板

3.2.1 滑樁設(shè)計

樁間距（中對中）為5.0m，各樁基本在同一高程，加固段長約57m，總長112.7m，樁截面呈長方形，尺寸為1.2m×1.5m，樁長11.2m，其受荷段長5.2m，錨固段長6m。樁身所受推力計算=177.929（kN/m）。

3.2.2 抗滑樁內(nèi)力驗算

對于抗滑樁，由巖土工程勘查報告知，此礦體的滑床總體上為較完整的砂巖，故計算方法可采用K 法[6]。將樁視為一豎向彈性地基梁，建立微分方程：

式中：KH—為地基的彈性抗力系數(shù)；

BP—為抗滑樁的計算寬度（m）。

背側(cè)——為擋土側(cè)；面?zhèn)取獮榉菗跬羵?cè)。

背側(cè)最大彎矩=85.336（kN-m）距離樁頂8.431（m）。

面?zhèn)茸畲髲澗?1141.786（kN-m）距離樁頂3.391（m）。

最大剪力=545.781（kN）距離樁頂5.200（m）。

樁頂位移=23（mm）。

錨索水平拉力=458.262（kN）。

3.2.3 樁身結(jié)構(gòu)驗算

根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)、《工程結(jié)構(gòu)可（GB50010-2010）等有關(guān)規(guī)定，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)o=1.0、荷載分靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50153-2008）、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》項系數(shù)G=1.0。

樁身混凝土采用C30 混凝土?；炷凛S心抗壓強(qiáng)度設(shè)計值fc=11900kPa，加筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值fY=300000kPa，鋼筋的彈性模量ES=2×108kPa。

a、樁身正截面設(shè)計

混凝土受壓區(qū)高度X 應(yīng)滿足：x ≤ξbh0

式中：

ξb—受壓區(qū)混凝土同時達(dá)到其強(qiáng)度設(shè)計值時的相對界限受壓區(qū)高度；

經(jīng)計算：ξbh0=0.55×1.95=1.07≥x，所需主鋼筋面積AS=xbfc/fy，主筋的配筋率須滿足＜5%要求。

b、樁身斜截面設(shè)計

h0/b=3/2=1.5＜4，要求0.25?cbh0≥Q。

0.7?tbh0＜Q，抗滑樁需按斜截面抗剪承載力計算進(jìn)行箍筋的配筋結(jié)構(gòu)設(shè)計。

3.3 排水工程

截水溝建設(shè)時依地形而建，在轉(zhuǎn)變處適當(dāng)采用弧形溝和外接落水管，使其自然過渡，擋土墻頂部設(shè)置一口集水坑。

4 結(jié)論

礦山邊坡治理工程施工采取的是“動態(tài)信息化施工法”，即總體設(shè)計一次完成且隨地質(zhì)條件的變化進(jìn)一步細(xì)化。隨著工程建設(shè)開挖揭露的地質(zhì)條件的變化，目前條件下的設(shè)計，將會有所變化，根據(jù)施工地質(zhì)情況、監(jiān)測的反饋信息，必要時對原設(shè)計做校正、調(diào)整和補(bǔ)充。

礦山地質(zhì)災(zāi)害嚴(yán)重威脅著人民生命財產(chǎn)安全，社會影響也大，制約了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。通過治理，可體現(xiàn)出黨和政府走可持續(xù)發(fā)展道路的決心，是建設(shè)環(huán)境友好型社會的有力體現(xiàn)，得民心、順民意。因此，該地質(zhì)災(zāi)害治理工程的減災(zāi)效益和社會效益巨大。