礦山滑坡工程地質勘查方法與防治措施

董世文

（甘肅煤田地質局一四六隊，甘肅 平涼 744000）

我國作為地質災害多發(fā)的國家之一，在預防地質災害領域不斷深入研究，力求形成穩(wěn)定可靠的地質災害預防體系。通過結合礦山地質災害勘查實例以及常見的勘查方法，說明礦山地質勘查工作以及預防地質災害需要注意的事項。

1 地質勘查方法

（1）測繪調查。測繪調查是了解掌握勘查現場環(huán)境要素的基本手段，通過現場測繪調查確定地貌在發(fā)生地質災害后的細微變化，通過拍照、提取圖片的形式分析地貌滑坡的發(fā)生原因，并精確判斷礦山在發(fā)生地質災害后礦體的位移、方向等基本要素。

（2）物探勘查。在探測某一礦區(qū)地質的含水層位置等地理性質時多使用物探勘查方式，常見的物探勘查方式包括地震勘探、電法勘探。在選擇物探勘查方法時應充分考慮勘查現場的實際情況，避免現場特殊因素造成的不利干擾，進而獲取準確的勘探結果。

（3）鉆探模式。采用鉆探模式前應通過礦區(qū)地層采樣確定勘查現場的土質標準，鉆探過程中應選擇合適的支撐物，通常選擇主斷面或者支擋建筑物。在獲取滑動剖面后對地質災害進行分析，確定其基本性質。

（4）挖探勘查。通常應用于大面積的地質勘查工作，例如采用井探模式精準確定礦體發(fā)生變化的周圍邊界并分析形成邊界的原因，同時能夠精確分辨滑動體、基座等要素。利用挖探勘查手段能夠精準判斷勘查地質的變化情況，且提升現場材料采樣的效率與可靠性?？犹脚c槽探是挖探勘查中常見的兩種探測模式，結合使用兩種挖探模式能夠確定滑坡的發(fā)生位置以及土層特性，同時確定滑坡的出口情況。

（5）水文勘查。對滑坡地下水、水位等因素進行勘查時則采用水文勘查模式，在研究地質滑坡的場合中多有應用；通過水文勘查模式勘查環(huán)境的水資源滲透能力和排水能力。

2 防治措施

常用的地質災害防治措施包括工程措施、監(jiān)測措施和宣傳措施三個方面，在此逐要闡述各措施。

2.1 工程措施

治理礦山地質災害發(fā)生區(qū)域的工程措施包括削方減載工程、地表水與地下水綜合治理、支擋工程、灌漿工程、錨固工程、生物工程等多個方面。

（1）削方減載工程。人工削方一般適用于作業(yè)面小、規(guī)模小、方量小的土方工程或坡面浮土及危巖體的清除。機械削坡適用于作業(yè)面寬廣、規(guī)模大、方量大的削方工程。爆破削方適用于在利用人工、機械削減淺表層危巖體及坡體過程中達不到安全要求、削坡目的削方工程。該措施在施工過程中應因地制宜、安全可行，并有效保護環(huán)境及土地資源。

（2）地表水與地下水治理措施。在治理水體時可以采用截導地表水的方式，在頂部部位完成地表水的攔截工作，因此要注意固定水溝的修筑。設立截水溝時則要注意發(fā)生地質災害區(qū)域的地質地形條件，并作為設置分區(qū)的依據。若現場具備條件則盡量將水排離礦場范圍，若現場不具備排水條件則考慮利用淺層的排水系統(tǒng)，采用淺水淺排的方式排出礦場內的水資源?，F場水流應呈現規(guī)范、有序的特征，因此根據地段特征合理布局水溝、蓄水消能池等設施，引導現場水流合理有序排放，在保證排水效果的同時降低對邊坡以及外圍設施的影響。通常情況下修筑截水溝防止水對邊坡造成的不利影響。

在治理礦區(qū)地下水時需要注意對地下水的疏排和截堵，具體表現為水平、垂直放水孔工程、疏干井。在水平放水孔工程施工中需要向巖體打孔，從而保證邊坡內部的穩(wěn)定可靠，有效降低邊坡內部的水壓。垂直放水孔的施工同樣以降低邊坡水壓、穩(wěn)固邊坡為目的，將排出的水引入到老舊作業(yè)區(qū)或巷道中。疏干井的工作原理是疏干降壓，在疏干井施工時注意地段的選擇，通常情況下選擇水源補給充足的地段進行疏干井施工，通過潛水泵實現抽水效果并降低對邊坡的滲流效果。帷幕截流也是截堵地下水的常見方式，通常應用在面積較小的區(qū)域，同樣實現截流地下水的作用。

截排水施工環(huán)節(jié)完成截水溝、排水溝、截流溝和地下排水工程的設計任務；截水溝的設計秉承水平原則，若現場環(huán)境復雜則采用修筑小土擋方式保證截水溝助于水平狀態(tài)。截水溝兩側應布置有攔水坎設施，在截水溝、排水溝相連的位置則需要建立防沖體系。截水溝斷面形狀的選擇取決于所在環(huán)境坡度，環(huán)境坡度較大時斷面形狀一般為矩形。常見的截水溝包括蓄水型和排水型兩種類型，若蓄水需求較大則采用蓄水型截水溝，反之亦然。

（3）支擋工程。工程具體包括抗滑擋墻、抗滑樁支擋、錨桿加固等多種類型；抗滑擋墻工程的施工應注意地段的選擇，通常情況下選擇出現滑坡跡象的地段，并利用支擋原理在該類地段的下方修筑擋墻，該類擋墻具有剛性抗滑的特征。擋土墻施工。擋土墻施工環(huán)節(jié)應當選擇分段施工方式，每個施工段的長度以10m 左右為宜，盡量不超過15m。施工中應嚴格執(zhí)行先開挖的工序，此后采用分層砌筑或澆筑方式分段完成擋墻施工。擋土墻施工中應注意支護結構強度因素，在滿足設計強度75%之后方可執(zhí)行下道工序，例如在施工段回填土前則需要注意每個工序的強度，全部回填土工序執(zhí)行完畢后對錨索進行張拉和灌漿處理?？够瑯吨豕こ掏ǔ迷谳^大面積的滑坡場景中，用以提升發(fā)生較大地質災害場景的抗形變性能。若礦體出現滑動現場地層結構復雜且發(fā)生地層的傾倒滑移現象，通常采用錨桿加固的方式；錨桿加固的原理在于提升復合抗彎剛度并消除或降低形變因素影響。

（4）灌漿工程。具體表現為雙液灌漿、上部減重、回填壓腳等多種類型。雙液灌漿工程則利用到物理、化學學科的理論原理，例如基于電化學原理對水玻璃、水等物質進行固化處理，并將其注入發(fā)生變化礦體的縫隙中，從而達到提升礦體自身抗壓力、抗形變的效果。上部減重工程的核心在于降低滑體的重心，實際操作中則通過改變礦體的外形結構達到降低重心、提升邊坡可靠穩(wěn)定性的效果。將施工中剩余的廢料填充到易出現滑動礦體的下部，通過增加下部重量達到重心下移、提升礦體抗形變能力的效果。

（5）錨固工程。錨固施工包括鉆孔、制作錨索、安裝錨索、注漿等多個環(huán)節(jié)；在鉆孔環(huán)節(jié)中強調整齊擺放鉆桿，設錨索長度為n，則鉆孔的深度應在n+0.5m 左右。鉆孔完成后則清潔孔內環(huán)境并測量鉆孔深度，通常采用聚乙烯管驗證鉆孔深度是否合規(guī)，并利用高壓風清理鉆孔內殘存的粉塵，保證鉆孔標準清潔。對錨索的制作則涉及到內錨固段和張拉段，采用波紋型結構設計內錨固段，張拉段則通常設計為直線性。制作錨索前則需要測算鋼紋線長度，通常為錨索、錨頭、千斤頂等多類設施長度的總和，鋼絞線的余量一般為50mm。錨索制作完畢后進入到安裝環(huán)節(jié)，安裝中注意鋼絞線應當順直處理，對鋼絞線中存在的油污、損傷與銹蝕因素應及時清理；錨索編號與鉆孔編號是一一對應的，清理鉆孔并使其清潔后則安裝錨索。在錨固段注漿階段采用排氣注漿法，從鉆孔空氣注入配置好的砂漿，注漿時注意排出鉆孔中的剩余空氣，利用注漿機注漿時注意保持注漿的壓力。錨索張拉環(huán)節(jié)中首先確定利用的設備，并保證千斤頂、高壓油泵等設施的完好連通。采用千斤頂主動出力的方式試驗三次并測算其平均值，進而確定壓強與千斤頂出力大小的變化規(guī)律。在規(guī)律變化曲線中需要體現壓力標號，對出現異?；驌p壞的千斤頂則需要重新標定。錨索拉張中需注意級別、時間和程序，通常情況下在每個級別應保持3min 左右。張拉完成后進入到封孔注漿環(huán)節(jié)，通過此前預留的孔位執(zhí)行灌漿處理；灌漿中同樣注意鉆孔排氣工作。封孔注漿后應做必要的外部保護，在保留約50mm 絞線的基礎上包裹水泥砂漿保護層，該保護層的厚度≥50mm。在錨索施工中要注意錨索體結構的完整和科學性，有效結合先進的生產與施工工藝，達到錨索施工保質保量的效果。

（6）生物工程；礦山地質災害發(fā)生后的綠化施工包括邊坡綠化、景點邊坡綠化、陡坡綠化等多種類型；例如陡坡綠化通常應用在≥25°的邊坡環(huán)境，綠化施工采用灌木、草本等植物，為保護綠化植物健康成長，設置柵欄完成防護任務。

2.2 監(jiān)控措施

具體包括圍巖檢測、地下巖移監(jiān)測、人工監(jiān)控等方式。

（1）圍巖監(jiān)測；常見的圍巖監(jiān)測方式有多種，通過地面、采場內的平盤以及重點部位均可完成圍巖監(jiān)測任務。選擇地面巖移監(jiān)測點后采用定期觀測方式，從而及時確定邊坡動態(tài)。采用采場內平盤巖移監(jiān)測方法時在平盤中合理控制觀測點布局并形成網狀的觀測模式，同樣采用定期觀察方式確定巖移狀況。在監(jiān)測重點部位的巖移狀況時采用臨時監(jiān)測模式，設定監(jiān)測周期后確定圍巖的局部變形情況，在做好預報工作的基礎上制定解決方案。

（2）地下監(jiān)測；主要應用于變形動態(tài)監(jiān)測領域，鉆機成孔處理后采用聚乙烯管定期監(jiān)測地下巖移狀況，從而快速發(fā)現并應對出現的巖移情況。

（3）人工監(jiān)控；選派經驗豐富的專業(yè)人員對礦區(qū)地上工程項目出現的縫隙開裂狀況進行監(jiān)測，通過檢測及時判斷異常情況并采取合理的應對措施。

2.3 宣傳措施

在預防礦山地質災害時還應當注重宣傳措施的使用，在開展地質災害預防工作時采用多種手段普及地質災害對人類生產生活造成的嚴重危害，同時以淺顯易懂的語言闡述分析地質災害產生的原因，在民眾中樹立防范地質災害的意識，發(fā)動民間力量加入到預防地質災害的行動之中。地質部門還應當在監(jiān)測設備、監(jiān)測技術選擇方面加大投入；眾所周知水文監(jiān)測是預防地質災害的重要方面，因此需要完善雨量監(jiān)測站的布局，通過合理的選位、設備的大量投入構建完善的雨量監(jiān)測網絡，在實現雨量實時監(jiān)測的同時確保雨量監(jiān)測的全面性和完善性，為水文部門和地質部門掌握勘查區(qū)域的水文狀況提供一手依據?？茖W知識的普及是推廣地質災害預防理念的利器，有關部門應從推廣普及專業(yè)知識的角度入手，通過舉辦科普講座論壇、培訓班等形式向學習者定期普及預防地質災害的專業(yè)知識，并結合礦山地質災害預防實例深入闡述預防災害的具體措施，從而加深學習人員對預防措施的理解程度，從而實現全社會預防地質災害的聯動互動體系。

3 結束語

我國預防礦山地質災害的工作總體來講任重而道遠，地質、水文等部門應樹立嚴謹的預防地質災害意識，采取合理規(guī)范的措施完成礦山地質災害的地質勘探工作，為預防地質災害、保證民眾生產生活安全以及經濟的發(fā)展奠定堅實基礎。