蘇 弦

（核工業(yè)柳州工程勘察院，廣西 柳州 545005）

關鍵字：勘查技術；礦山危巖治理；應用

危巖體本身就是正在產生變形破壞的不安全因素,如需要在危巖體上進行勘查施工,其安全隱患遠比其他工程更大?；诖?，開展危巖勘查非常有必要。

1 工程概況

危巖位于柳江縣百朋鎮(zhèn)六羊屯西南側山體礦山上，場地處于柳江縣郊峰林谷地地貌，地形較開闊。礦區(qū)場地原始地面標高127.80m～129.60m，山頂高程269.50m～300.50m，相對高差100m～173m。山體陡峻，山腰以上多為懸崖峭壁。山體植被生長矮小灌木叢及剌蓬。

2 地質環(huán)境條件

（1）氣象水文。場地地處北回歸線北側，屬亞熱帶季風氣候區(qū)。影響柳江的大氣環(huán)流主要是季風環(huán)流，夏半年盛行偏南風，高溫、高濕、多雨，冬半年盛行偏北風，寒冷、干燥、少雨。地表水不甚發(fā)育。

（2）地層巖性。區(qū)內山體出露礦體體系系中統(tǒng)（C2d）大埔組灰礦體，平地為第四系覆蓋，自上而下為：①第四系（Qel）：分布于山腳谷地，為溶余堆積礦山沉積物，厚度≥4.20m。②石炭系中統(tǒng)（C2d)：為淺灰色、灰色灰礦體，區(qū)域厚度＞68m。

（3）地質構造。場地位于河表向斜西翼，波廟斷層東側、三門江斷層西側。區(qū)內山體礦層傾向南東東，傾角8°～10°。受構造影響，礦體主要發(fā)育2組節(jié)理：265°∠80°，165°∠80°，密度均為3條/m～5條/m，裂隙裂面較平直，多呈張開狀，裂寬5mm～300mm，多為空隙，延長3m～20m或貫穿山頂。兩組節(jié)理相切。

（4）水文地質。場區(qū)地下水類型主要為上層滯水和碳酸鹽巖裂隙溶洞水。①上層滯水：賦存于紅粘土層表層，主要受降雨入滲補給，不具統(tǒng)一水位，水量貧乏。②碳酸鹽礦礦體裂隙水：賦存于碳酸鹽礦體類裂隙溶洞中，主要接受大氣降水補給。據礦區(qū)內水文地質資料，本區(qū)水文地下水富水性屬中等，正常水位埋深標高在79m～80m左右。

3 礦山危巖特征及其穩(wěn)定性分析

（1）危巖特征。該礦區(qū)礦體由大埔組（C2d)灰礦組成，礦體的基本質量等級為Ⅲ級。礦層傾向南東東，傾角8°～10°。受到礦山構造影響，礦體主要發(fā)育2組節(jié)理：265°∠80°，165°∠80°，密度均為3條/m～5條/m，礦帶裂隙裂面較平直，多呈張開狀，裂寬5mm～300mm，多為空隙，延長3m～20m或貫穿山頂。兩組節(jié)理相切。受節(jié)理、層理切割和長期的風化侵蝕作用，山體陡崖（坡）上的少量礦體已脫離母礦體而形成礦山危巖。經勘查，在高差約64m～100m的礦山陡崖段發(fā)育有6處礦山危巖體，體積約10.50m3～288.00m3，均為小型高位危巖。此外，礦山范圍內的陡崖、斜坡上還存在一些小塊的松動巖體或孤石（約160m3），在暴雨、震動、自重力及風化等作用下易發(fā)生向山下滑動、崩塌，危及山下礦區(qū)工作人員和財產的安全，在危巖治理過程中應逐個清除。

（2）危巖體穩(wěn)定性分析。主要采用以地質歷史調查方法為主定性評價方法，結合古崩滑體形成機理分析進行類比，并參考極限平衡法計算結果，對危巖體的穩(wěn)定性進行綜合評價，據《滑坡防治工程設計與施工技術規(guī)范》DZ/T0219-2006中的劃分標準，滑坡防治工程級別為Ⅱ級，防治安全系數取1.30，并按此系數對危巖邊坡的穩(wěn)定性進行評價，具體如表1所示。

4 礦山治理

（1）治理設計。本次礦山地質勘查在現場和拍攝角度允許的條件下，力求對每個礦山點進行實際調查，查明礦山地質體結構、空間幾何特征和體積、節(jié)理裂隙發(fā)育程度，并逐一拍照。上述成果滿足本次危巖治理設計的要求，可作為編制本危巖治理設計的依據。

（2）現場施工條件概況。①工作區(qū)山高坡陡，山上灌木雜草叢生，使地面卷揚機安裝等工程布置受到極大限制，使工效降低。②工作區(qū)危巖主要分布在陡崖上，工程布置如索道安裝難度大，使上山材料及山上危石二次搬運工作量增大。

③場區(qū)內具備施工用水用電，但線路較長，輔助工程量較大。綜上所述，工作區(qū)山高坡陡，危巖分布在陡崖上，山上灌木雜草叢生，施工安全風險性大，各項安全措施輔助工程量大，費用較高。

表1 危巖體穩(wěn)定性綜合評價一覽表

（3）危巖治理的方案確定。根據勘查結果，危巖體分布于場地山體的北東、南東側陡崖上，危巖失穩(wěn)方式為傾倒、滑塌形式。本設計針對各危巖特征，采用了膨脹劑清除、錨桿加固治理方案。①對變形特征顯著、穩(wěn)定性差，沒有加固條件，一旦失穩(wěn)則威脅較大的危巖體，采用膨脹劑清除方法治理。②對規(guī)模相對較大且又有加固條件的危巖體，采用錨固加固措施。危巖錨固治理設計采用粘結式錨桿加固，錨桿桿體統(tǒng)一采用Φ25mm的Ⅱ級熱軋鋼筋；單根錨桿孔徑不小于Φ50mm，兩根錨桿徑不小于Φ110mm；錨桿進入有效錨固段≥3.0m，錨桿與滑面交角為60°～90°。由于本次勘查未對危巖結構面的抗剪強度進行原位測試，故本次錨固設計不考慮軟弱結構面的殘余強度，即假想外傾軟弱結構面的抗剪強度為零。

（4）危巖施工安全防護。本設計方案危巖施工安全防護設計采用三級防護：一是主動性防護，利用腳手架和竹跳板對工作面采用全封閉式作業(yè)方式進行防護，并對危巖體采用錨桿聯結鋼繩及鋼繩網進行防護（一級防護）；二是根據危巖分布情況及地形條件，對危巖分片分區(qū)集中防護（即山上二級防護）；三是在山腳緩坡地帶與擬建建筑物場地之間設置最后一套防護帶（即山下三級防護）。

5 結論

露天開采礦山危巖的勘查和設計治理、施工是一項高危風險工種，尤其是在高陡山體的植被茂密區(qū)域，危巖往往具有隱蔽性強的特點，勘查過程中無法進行詳細排查。因此，危巖治理應因地制宜，結合勘查治理區(qū)的地質環(huán)境條件，采用合理的勘查、設計方案以及安全施工、防護顯得尤為重要，并在設計治理中采用施工勘查結合動態(tài)設計和信息化施工。