尹巍巍
(廣東省有色金屬地質局九三三隊,廣東 肇慶 526060)
地質災害的分類,有不同的角度與標準,十分復雜,就地質環(huán)境或地質變化的速度而言,可分為突發(fā)性地質災害與緩慢性地質災害兩大類。前者產生泥石流、滑坡等災害;后者如人們對邊坡的挖掘力度逐漸加大造成水土流失、土地荒漠化、崩塌等。就此必須對地質災害和邊坡穩(wěn)定性及時治理,進行探析并采取應急防護措施[1]。
由于地質結構不同,所致邊坡的穩(wěn)定性也有所不同,邊坡失穩(wěn)往往會造成巨大的經濟損失和人員傷亡,一方面:露天情況下,邊坡到達一定的傾斜角度時,上面的巖土體就會發(fā)生落滑,造成塌方。當它的傾斜角度越大,所帶來的危害也越大;另一方面:當人工設計的邊坡不合理不科學時,邊坡的穩(wěn)定性會大大降低。綜上所述,邊坡失穩(wěn)的主要因素除了地質結構面組合邊界的剪切滑移、張拉破壞和錯動變形以及人工破壞是造成邊坡失穩(wěn)的主要原因。結合以上原因,我們就要在預防地質災害的過程中,針對滑落類型、巖體強度做好調查工作,勘測和分析,來進一步的展開工作,保證人們的生命健康和財產安全,與此同時對現(xiàn)場的勘測情況做出合理的防范措施,做好防護工作。
邊坡地質的褶皺形態(tài)、區(qū)域構造特點、巖層產狀、斷層和節(jié)理裂隙發(fā)育特征以及區(qū)域新構造運動特點決定著邊坡的穩(wěn)定性。邊坡的主要構成是強化風巖、長石、全風化巖、石英等物質,在巖土體重力、水、風及振動力以及其他因素的作用下,常常發(fā)生危害性的變形與破壞,造成地質災害。
崩塌滑坡是指陡峭斜坡上的巖土體在重力作用下,突然脫離母體崩落、滾動堆積在坡腳的地質上,斜坡上的巖體由于某種原因在重力的作用下,沿著一定的軟弱面或軟弱帶整體向下滑動的現(xiàn)象。導致崩塌滑坡地質災害的原因,如采空區(qū)塌陷,是對地質開采過程中沒有對底下的情況做好實際勘測所造成的。露天的崩塌所表現(xiàn)的形式是邊坡的滑落,而地下開采表現(xiàn)形式是塌陷,所以,井下的開采比露天開采的危險程度要更大一些。長期降雨或暴雨會加重塌陷滑落的現(xiàn)象,也會伴隨著泥石流的發(fā)生,同時帶來巨大安全隱患和經濟威脅。
邊坡失穩(wěn)往往是在外界不利因素影響下觸發(fā)并加劇的,如:開采環(huán)節(jié)坡頂堆物、行車;基坑邊坡太陡;開挖深度太大;土體遇水使土的自重增加;開采過程中沒有精確地計算邊坡穩(wěn)定度或遇暴雨情況使地下水的滲流產生一定的動水壓力;土體豎向裂紋中的積水產生側向靜水壓力;進而造成坡體失衡。從目前人工開挖實際情況分析,開挖的力度比較大,地形陡坎的坡度會很大,就會受到雨水的影響,土質本身較差,土體被水浸潤甚至泡軟使土地松軟開裂,造成嚴重后果。另外,地質災害和坡度是成正比關系的,坡度越大,在雨季滑坡的發(fā)生率就會很高,地質災害的穩(wěn)定性也大大降低[2]。
開采相關的技術人員以及施工人員,應該提高對于邊坡安全隱患的重視程度,精確地計算邊坡穩(wěn)定度,綜合考慮影響邊坡穩(wěn)定的各種因素,根據(jù)數(shù)據(jù)確定土方邊坡,保證邊坡大小使坡頂荷載符合規(guī)范要求,或者設置必要的支護,以防邊坡失穩(wěn)。技術人員應該科學的安排爆破作業(yè),不科學的邊坡爆破容易對巖石的穩(wěn)定性造成影響,危及到現(xiàn)場人員的生命安全,務必對邊坡巖石的爆破技術進行培訓和嚴格的控制,最大程度上減少爆破作業(yè)對巖石穩(wěn)定性造成的不良影響,提高邊坡的穩(wěn)定性。除此以外,爆破作業(yè)結束以后,技術人員還應該科學的進行松石的清理,杜絕安全隱患發(fā)生[3,4]。
要想推動邊坡滑坡治理工作的順利進行,就必須加大對施工的監(jiān)管力度,全面負責施工現(xiàn)場的安全措施,隨時檢查并監(jiān)督、安排各項監(jiān)督工作,制定安全方案并督促安全措施落實到位。明確相關執(zhí)法人員的責任,對違法行為進行嚴厲的查處,并追究責任。企業(yè)對于資源的開發(fā)必須要依據(jù)相關的規(guī)定和要求,既要保證開發(fā)方式的科學性,又要保證技術的合理性,在持續(xù)開采資源的同時,更要加大邊坡環(huán)境的治理,引入新的治理理念以及治理技術,實現(xiàn)邊開采、邊治理。此外,還要對開采技術人員的操作進行全過程監(jiān)督,確保其依據(jù)國家法律法規(guī)開展操作,除專人指揮之外,非施工人員不得進入機械工作范圍內,落實每一位技術人員的責任,對于那些不規(guī)范的操作行為要進行嚴格的整頓。
邊坡施工實行“一坡一設計”嚴格按照設計方案進行施工,有一些邊坡安全事故的產生是由于施工人員疏忽大意而造成的,所以必須要通過安全培訓等,提高工人的安全意識,施工人員必須戴好安全帽系好安全帶,加強邊坡施工的安全管理。對于那些在施工過程當中出現(xiàn)違規(guī)操作的人員,必須要進行及時、嚴格的懲處,并糾正其不規(guī)范操作。而針對邊坡的非自然情況的移動和積聚,要做好記錄,并采取及時有效的應對措施并及時報告指揮部處理,從而預防邊坡滑坡事故的產生。除此以外,為了節(jié)省經濟成本,可以采用裂縫監(jiān)測的方式來判斷邊坡滑坡事故的風險,通過裂縫的移動判斷滑坡的可能性,及時勘測并采取相應的預防應急措施。
企業(yè)必須要設置安全治理人員,督促施工全過程的安全生產,糾正違章,配合有關部門排除施工不安全因素,安排項目內安全活動及安全教育的開展,監(jiān)督勞防用品的發(fā)放使用。開采程序一定要遵循國家相關的操作規(guī)定,對于違反國家操作規(guī)定的開采程序,安全治理人員應該予以上報,由專門部門對其進行嚴格的整治[5]。
在開展相關的治理工作前,應該對邊坡的具體情況展開科學的安全評估,邊坡支護施工就是改善邊坡結構穩(wěn)定性,處理邊坡工程安全隱患問題的一種有效方式。首先,建立質量管理小組,現(xiàn)場掛牌作業(yè)責任到人,嚴格執(zhí)行三檢制度,所有工序進程需由專職質量員進行全程監(jiān)控,保證工序一次驗收合格率;其次,針對邊坡滑坡問題,制定科學合理的施工方案。根據(jù)實際情況進行合理的選擇,落實各部門、各級技術崗位責任制推行“以安全為中心、以技術為指導、以質量為標準”的全面管理活動。對開挖作業(yè)實行跟蹤檢查,進行質量控制,操作規(guī)程與質量,爭取在施工過程中發(fā)現(xiàn)問題并及時解決,杜絕不必要的損失,減少散落、坍塌、滑動的出現(xiàn)。常見的邊坡的治理方法主要有以下幾種:第一,對于積水較多的邊坡區(qū)域,需要采取地表、地下排水結合的方式來進行排水;第二,邊坡較陡,有松散巖體和堆積體的邊坡,進行削坡處理,如有必要,搭設抗滑樁,如圖1所示;第三,對于巖體風化嚴重、容易發(fā)生塌方的邊坡,采取擋土墻的方式進行治理;第四,如果邊坡上存在大量的浮石,為避免其滾落,需要對邊坡進行清理,并進行全面細致的檢查,及時采取處理措施。
圖1 邊坡支護抗滑樁(單位:mm)
為了確保邊坡的穩(wěn)定,要定期做好邊坡排水工作,對邊坡范圍內的積水以及地下水等進行有效的清理,邊坡排水是防止邊坡滑坡事故產生的有效舉措,主要有兩種方式:第一種是利用鉆孔來排出邊坡積水與地下水,使地下水位降低;另一種是通過修建排水溝來堵截邊坡地表水,在施工的過程中要做到各種水溝的溝壁平整、堅實,溝內不留有松土、石塊,溝底平順,排水通暢、無阻水現(xiàn)象。除此以外,還需要對礦山邊坡進行定期的垃圾清理,根據(jù)實際情況對邊坡進行平整,這樣才能夠通過有效改變邊坡的外形來提高其穩(wěn)定性。另外,也可以通過漿砌片石護坡、骨架植草護坡等方式防止邊坡滑坡事故。
滑坡工程勘察的目的在于查清滑坡所在地段的工程地質條件,自然地理、經濟狀況、地形地貌、地層巖性、地質構造、水文地質及地震活動等氣象,水文及人類工程活動等作用因素,以及人類工程活動后滑坡穩(wěn)定性可能發(fā)生的變化,從而評價工程活動的可能性,并提出活動方式及應采取的措施和建議。因此,在施工環(huán)境勘測的過程中,需要由專業(yè)的勘測人員進行督導,從而保障勘測工作的順利開展[6]。
預測報告是生產建設中不可缺少的基礎工作,也是提高勘測保障能力的重要手段。在施工前,要做好數(shù)據(jù)統(tǒng)計和資料分析,為實施工作做好勘測數(shù)據(jù),保證施工人員的生命安全,為前期的工作奠定堅實的基礎。與此同時,要查明地質結構包括斷層、陷落柱、沖刷帶、褶曲等地質情況進行預測,收集每月的地質、水文地質等原始資料等,作為開展預測報告的基本工作內容。目前開發(fā)隧道的過程中常用的預警系統(tǒng)有:紅外探測法、超前水平鉆孔,還有地質雷達法、直流電流法等等。在諸多的技術中,最為實用的就是TSP法,它的預報距長、精確度也比較高,與此同時對隧道的作用也比較小[7-9]。
地質災害邊坡穩(wěn)定性計算中,計算的精準度要想得到保障,就要采用選定的物力力學的參數(shù)進行計算。首先,要確保邊坡所處的基礎資料都正確,需要采取綜合性的數(shù)據(jù)分析,結合邊坡的土質情況分別進行支護方案的設計,其中邊坡的參數(shù)計算,要確定邊坡的長度、類型和需要回填的高度,最后確定邊坡的施工安全等級,制定出合理的支護方案。另外,進行邊坡支護施工中,確定數(shù)值,圖紙邊坡的飽和重度、天然重度、基地的摩擦力、承載力、粘結強度等,使支護方案的制定具有科學合理性。
總之,在對易發(fā)生地質災害問題的區(qū)域施工時,施工人員必須做好施工現(xiàn)場的勘測,針對邊坡穩(wěn)定性及時治理并采取應急防護措施,根據(jù)開挖深度、土質條件、地下水位等合理的選擇施工方法,禁止采用先挖坡角的方法,特別是接近地下水位時,也要先進行標高低處的挖方,最大限度提高施工安全,確保項目順利完成。