覃家眾
(貴州有色地質(zhì)工程勘察公司,貴州 貴陽(yáng) 550005)
廣西柳州汽車城-東外環(huán)柳東段K9+360~K9+640段礦上邊坡于2017年5月21日局部發(fā)生滑塌現(xiàn)象,受強(qiáng)降雨影響至2017年6月19日下午邊坡變形加劇,局部地段出現(xiàn)規(guī)模較大的滑塌現(xiàn)象,以嚴(yán)重威脅礦山下部道路的通行及上部高壓電桿的穩(wěn)定(上部高壓電桿基礎(chǔ)外露),如不及時(shí)采取有效的加固防護(hù)措施,將對(duì)礦山下部道路通行及上部高壓線電桿嚴(yán)重影響,并造成不可估量的損失和不良的社會(huì)影響。
項(xiàng)目礦區(qū)貌屬溶蝕緩丘地貌,礦山自然坡度一般為10°~30°,局部達(dá)40°,礦山坡面植被發(fā)育,主要為桉樹(shù)、灌木及雜草,植被覆蓋率約90%。該礦山滑坡段由人工挖方邊坡(修建道路是開(kāi)挖)及上部自然邊坡組成,總長(zhǎng)約280m,礦山邊坡坡高8.0m~24.0m,坡度30°~45°,后緣陡坎位置坡度約90°。
項(xiàng)目區(qū)屬亞熱帶氣候區(qū),溫暖濕潤(rùn),雨量充沛,光照充足,夏長(zhǎng)冬短,四季分明,根據(jù)柳州市1992年~2017年歷年氣象資料,本礦區(qū)極端最高氣溫39.0℃,極端最低氣溫-0.1℃。年平均風(fēng)速1.7m/s,年最大風(fēng)速9.5m/s,基本風(fēng)壓0.3kN/m2。年平均降水量為1508.1mm,累年極端小時(shí)最大降水量62.4mm,年最大降雨量2298.1mm。大強(qiáng)度降雨是該礦山地質(zhì)災(zāi)害的主要誘發(fā)因素之一。
項(xiàng)目區(qū)主要礦層有:素填土(Q4ml)、第四系紅黏土(Q3el)和石炭系中統(tǒng)大埔組白云巖(C2d),現(xiàn)將地層分類描述如下:
(1)素填土:分布于項(xiàng)目礦區(qū)地表層,黃褐色,結(jié)構(gòu)稍密,主要由黏性土組成,含少許風(fēng)化巖石碎塊,該礦層為邊坡近期修整時(shí)回填或滑塌而成,為層厚1.0m~5.0m。
(2)第四系殘積礦層含巖屑紅黏土:褐黃~褐紅色,稍濕~濕,多呈硬塑狀,局部呈堅(jiān)硬狀,無(wú)搖振反應(yīng),光滑,干強(qiáng)度高,韌性中等,含較多氧化鐵錳結(jié)核及風(fēng)化巖屑、巖粉,由于較多巖屑、巖粉較多,因此易產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象,層面埋深0.0m~5.0m,層厚5.0m~45.0m。
(3)白云巖:灰白色,巖芯多呈碎石狀及碎屑狀,較新鮮,性脆質(zhì)硬,巖塊不易擊碎,巖塊表面見(jiàn)較多小溶孔及閉合節(jié)理裂隙發(fā)育,層面埋深18.4m~19.6m,巖溶中等發(fā)育,巖石堅(jiān)硬程度為較軟巖,巖體完整程度為較破碎。
柳州汽車城-東外環(huán)柳東段K9+360~K9+640段礦山邊坡平面上大體呈條帶狀,走向157°,坡向247°,邊坡總長(zhǎng)約280m,其中K9+434.8~K9+473.4段礦山邊坡整體滑動(dòng)比較嚴(yán)重,該段礦山邊坡滑動(dòng)后緣高程123.8m~135.4m,后緣下沉高度約1.5m,邊坡高度9.6m~21.0m,之前該段邊坡僅做植草防護(hù),前緣未采取任何支護(hù)措施,由于長(zhǎng)時(shí)間降雨影響,該礦山邊坡植草防護(hù)與坡體整體產(chǎn)生滑動(dòng),松散堆積體堆積于未完工的礦山道路上,幾乎覆蓋整個(gè)礦山輔道。現(xiàn)如今除K9+473.4~K9+515.4段邊坡下緣采取抗滑樁支護(hù)措施外,其余邊坡段均未采取任何支護(hù)措施,在不利因素綜合作用下,該滑坡可能發(fā)生更大范圍的失穩(wěn)滑動(dòng)。
滑坡的形成與礦層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及地形地貌、降雨、地表水、人類工程活動(dòng)有關(guān),該滑坡變形主要影響因素主要包括:
圖1 治理方案正立面圖
(1)不穩(wěn)定斜坡覆蓋層為第四系殘積含巖屑紅黏土,抗沖刷能力差及潛在滑體的干濕交替致使?jié)撛诨w結(jié)構(gòu)的破壞,易于地表水的入滲,土體在水的作用下,抗剪強(qiáng)度將顯著降低,在長(zhǎng)期干濕交替作用下,斜坡體在自重的作用下將蠕動(dòng)變形,最終產(chǎn)生滑動(dòng),形成滑坡。因此,巖體的本身性質(zhì)差是誘發(fā)斜坡滑動(dòng),形成滑坡的主要因素。
(2)集中且持續(xù)的降雨是引起滑坡產(chǎn)生的外部主要影響因素之一。在雨水季節(jié),礦山地表水入滲降低巖土體強(qiáng)度,引起礦體原有結(jié)構(gòu),增加了巖體重度,同時(shí)于坡體內(nèi)形成動(dòng)、靜水壓力,不利于滑坡的穩(wěn)定。
(3)不合理的人類活動(dòng)也是誘發(fā)滑坡產(chǎn)生的外部因素之一,在坡腳開(kāi)挖邊坡等,都是破壞斜坡原有平衡狀態(tài),都有可能引發(fā)滑坡的產(chǎn)生。
綜上所述,該礦山滑坡形成破壞主要因素是滑坡土體的自身性質(zhì)、不合理的人類的活動(dòng)及大氣降雨入滲對(duì)土體軟化共同作用的結(jié)果。
在充分掌握滑坡影響因素、危害特征等的基礎(chǔ)上,提出了根據(jù)K9+432.4--K9+515.4段礦山邊坡塌方應(yīng)急治理工程的治理工程方案為:采用削坡+錨索+格構(gòu)梁+擋土墻+鋼管樁+素噴C20細(xì)石砼+三維網(wǎng)植草+排水設(shè)施綜合治理方案(見(jiàn)圖1),并輔以觀測(cè)措施。各分項(xiàng)治理工程分述如下:
于K9+432.4~K9+473.4段邊坡采用C30砼擋土墻+鋼管樁+錨索+格構(gòu)梁+回填土+素噴C20細(xì)石砼+三維網(wǎng)植草措施:于邊坡坡腳處設(shè)置擋土墻,擋土墻采用C30砼現(xiàn)場(chǎng)澆筑,擋土墻高4.0m,墻頂寬1.5m,墻底寬2.5m,擋土墻內(nèi)設(shè)置三排φ146mm鋼管樁,單根鋼管樁長(zhǎng)度9.0m,鋼管樁橫向間距1.0m,排距0.5m。距離擋土墻頂1.5m處設(shè)置一排錨索,錨索采用3φ15.24mm L=25.0m鋼絞線,橫向間距為3.0m,錨孔直徑130mm,入射角25°;于擋土墻上部邊坡采用錨索+格構(gòu)梁+素噴C20細(xì)石砼+三維網(wǎng)植草措施:錨索采用3φ15.24mm L=25.0m鋼絞線,縱橫向間距均為3.0m,錨孔直徑130mm,入射角25°。
于K9+473.4--K9+515.4段邊坡現(xiàn)有抗滑樁上部采用錨索+格構(gòu)梁+素噴C20細(xì)石砼+三維網(wǎng)植草措施:錨索采用3φ15.24mm L=25.0m鋼絞線,縱橫向間距均為3.0m,錨孔直徑130mm,入射角25°;C25砼格構(gòu)梁截面400*400mm,坡眉線設(shè)置壓頂梁,壓頂梁梁截面400mm*400mm,格構(gòu)梁間掛三維網(wǎng)植草前素噴C20細(xì)石砼(厚度8cm)。
于坡眉線后緣設(shè)置一道截水天溝(0.5m×0.5m),于平臺(tái)上設(shè)置平臺(tái)排水溝(0.3m×0.3m),于排水溝交匯處設(shè)置沉砂井(1.0m×1.0m)。
(1)礦山滑坡是常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害之一,它的形成是滑坡巖體的自身性質(zhì)、不合理的人類的活動(dòng)及大氣降雨入滲對(duì)礦體軟化共同作用的結(jié)果。
(2)礦山滑坡經(jīng)治理后,應(yīng)注意保護(hù)和養(yǎng)護(hù)工作,避免損壞主體結(jié)構(gòu)體系,保護(hù)治理滑礦山坡的周邊環(huán)境及自然地形,限制不利于滑坡穩(wěn)定的人類活動(dòng)。