張煒光
(甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 天水 741020)
近年來,隨著我國社會經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展,礦產(chǎn)事業(yè)取得了良好發(fā)展,高邊坡地質(zhì)滑坡對礦區(qū)生產(chǎn)的安全性有非常嚴(yán)重的影響,如何開展礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害防治是目前礦區(qū)安全生產(chǎn)部門需要著重解決的問題。但我國對此方面的研究還有待進(jìn)一步深入,本文基于工程實例,對礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害防治做了如下分析。
某礦區(qū)高邊坡高度達(dá)700m,坡度在60°~85°之間,局部達(dá)到90°,上游邊界為一條沿著F1斷層發(fā)育的沖溝,巖性主要砂巖為主,夾雜硬質(zhì)頁巖和煤層。在坡頂發(fā)現(xiàn)沿著構(gòu)造節(jié)理形成寬度為3m~5m,延伸長度為20m~30m的多條裂縫,裂縫比較陳舊,危險高邊坡體積在1500萬立方米~2000萬立方米之間,如果發(fā)生失穩(wěn)則會造成巨大災(zāi)難,急需采取相應(yīng)的措施來進(jìn)行防治。
根據(jù)滑坡體積的不同,滑動速度不同等標(biāo)準(zhǔn)可以分為多種滑坡,不同滑坡類型發(fā)生的原因、滑坡的規(guī)模等也不盡相同,就案例工程而言,滑坡的類型包括:崩坡積層滑坡、基巖滑坡等,產(chǎn)生的原因主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
崩坡積層滑坡經(jīng)常發(fā)生山麓地帶,災(zāi)害發(fā)生的范圍比較小,但巖層滑落的速度比較快,且具有較強的突發(fā)性,如果缺乏一套科學(xué)完善的防治措施,就會造成極大損失。崩坡積層滑坡地貌主要呈現(xiàn)圈椅狀,巖石上產(chǎn)生的裂縫發(fā)育比較成熟,不具有持續(xù)發(fā)展的趨勢。
基巖滑坡具有規(guī)模大,范圍廣特征,橫向滑坡可達(dá)數(shù)百或者數(shù)千米,縱向滑坡也能達(dá)到數(shù)十米到數(shù)百米。而基巖滑動的速度也比較快,如果在滑動過程中受到抗滑移速的影響,甚至有可能會進(jìn)入休眠狀態(tài)。此類滑坡在發(fā)生前并沒有明顯的特征,不易被發(fā)現(xiàn),大大增加了預(yù)防和處理的難度[1]。
膨脹土滑坡主要發(fā)生在丘陵地區(qū),主要集中在某一個地帶,并且進(jìn)行集中分布。膨脹土在比較潮濕地區(qū)具有很強的粘性,但是在相對比較干燥地區(qū)則容易發(fā)生龜裂、破裂的裂縫,影響土質(zhì)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果遇到降雨量比較大天氣,雨水會順著裂縫進(jìn)入到土體內(nèi)部,進(jìn)一步擴大土體之間的裂縫,而當(dāng)膨脹系數(shù)超過土體穩(wěn)定性最大值時,就會發(fā)生滑坡或者坍塌。膨脹土滑坡滑動的速度比較緩慢,造成的影響也比較小。
礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡屬于一種大自然災(zāi)害,和地震、洪水、海嘯相同,人為很難有效避免這些災(zāi)害的發(fā)生。但通過一系列科學(xué)合理的防治技術(shù)和處理措施能很大程度上降低礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡發(fā)生概率和次數(shù),當(dāng)?shù)V區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害發(fā)生時,需要切實做好提前防護(hù),才能最大限度上降低損失,目前在礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡防治中應(yīng)用最廣泛技術(shù)包括以下幾種。
當(dāng)?shù)V區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害發(fā)生時,要格外重視以下幾點:如果人員正處于發(fā)生滑坡的坡體上,不可隨處奔跑,以免產(chǎn)生的振動加速滑坡的速度,要盡量保持冷靜,積極尋找安全地段,在撤離危險地段時,要盡量避免上下移動,只能進(jìn)行左右移動。在礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡發(fā)生時,如果發(fā)現(xiàn)異樣,要立即通知人員進(jìn)行緊急撤離,避免造成更大的損失。通過上述幾點可以有效降低礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡對人的影響[2]。
第一,在存在滑坡隱患的邊坡山頂,開挖一個出15m的N字形排水溝,確保地表水、雨水不慎入到整治區(qū)域內(nèi)部,確保后期的防治工作能順利開展,同時,在確保防治人員安全的同時,避免坍塌第二次發(fā)生。第二,由于案例工程邊坡比較高,大大增加了邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害防治的難度。而且邊坡整治的傾斜度比較高,對防治人員的技術(shù)水平和綜合素質(zhì)等方面提出了更高的要求,如果高邊坡地質(zhì)滑坡危險程度比較高,則需要加快防治速度,否則不但會導(dǎo)致防治工作難以順利完成,而且防治人員的安全也得到有效保證。比如:再進(jìn)行錨桿、鉚釘?shù)燃庸套鳂I(yè)過程中,要盡量采用特殊的工藝來減少防治的工序。第三,在進(jìn)行治理時,還要需要進(jìn)行全天候的監(jiān)控和測試,常用的監(jiān)測工具為安全報警傳感器,當(dāng)監(jiān)測到土體發(fā)生變化時,會立即發(fā)出警報,提示礦區(qū)生產(chǎn)人員及時撤離到安全地帶[3]。
高邊坡地質(zhì)滑坡的發(fā)生和水有非常大關(guān)聯(lián),同時,水也是導(dǎo)致滑坡災(zāi)害發(fā)生的主要原因,為有效避免水對巖石土層造成的影響,還要設(shè)置科學(xué)合理的排水系統(tǒng),把地表水和雨水及時引流,以便最大限度上降低水對高邊坡地質(zhì)滑坡的影響。常用水治理方法包括以下幾種。第一,在滑坡體可能到達(dá)的部位設(shè)置防護(hù),主要是設(shè)置環(huán)形盲溝,當(dāng)滑坡發(fā)生時,以便及時對滑落的坡體進(jìn)行堵截,降低經(jīng)濟損失。第二,充分利用滑坡區(qū)域中的自然溝谷,確保水能及時排出,如果附近沒有自然溝谷,則要人工修筑盲溝,確保土體中的水分能及時排出。第三,在容易發(fā)生滑坡的區(qū)域種植草皮等植被,通過草本植物根系縱橫交錯的方法,增加泥土巖層的穩(wěn)定性。
所謂力學(xué)防治指的是通過減荷反壓的方法,促使滑坡體的抗滑能力更強,此種方法具有效果顯著的優(yōu)勢,礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害防治中的應(yīng)用非常廣泛。主要機制是通過減荷反壓,降低滑坡體自身的下滑力,確?;w不在下滑,或者降低下滑的速度。應(yīng)用實例表明,僅僅憑借減荷法難以達(dá)到應(yīng)有的效果。
支擋防治是目前礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害防治中應(yīng)用最廣泛的一種方法,主要原理是改善斜坡的力學(xué)平衡,最大限度上提升斜坡的穩(wěn)定性和質(zhì)量。最常用的工具有:擋墻、錨桿、抗滑樁這三種工具,通常情況下,擋墻基礎(chǔ)主要設(shè)置在滑動面下部,為保證擋墻質(zhì)量,要通過科學(xué)合理的方法進(jìn)行固。同時在擋墻表面上要設(shè)置多個孔,并和擋墻后部的盲溝進(jìn)行連接。確保地表水和雨水能及時排出,在使用錨桿時,還需要施加是預(yù)應(yīng)力,以提高土體的抗滑性。
綜上所述,本文結(jié)合工程實例,深入分析了礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害的防治,研究結(jié)果表明,滑坡災(zāi)害屬于一種自然現(xiàn)象,并不能從根本上得到控制,但通過提前防護(hù)、排水防治、力學(xué)防治、支擋防治能夠很大程度上,大大緩減礦區(qū)高邊坡地質(zhì)滑坡速度,避免發(fā)生更大的災(zāi)害。
[1]楊君平.高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害治理的措施分析[J].地球,2016(1).
[2]黨明勇,屈科.對高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害防治的研究[J].工業(yè),2016(6):00037-00037.
[3]張明.有關(guān)高邊坡地質(zhì)滑坡災(zāi)害治理措施探析[J].地球,2015(7).