頡保亮，廖志威，石富軍，鄒平波

（江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局，江蘇 南京 210007）

大型金屬礦山邊坡安全是礦山開采工作中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，邊坡的穩(wěn)定性直接關(guān)系到人員和財(cái)產(chǎn)的安全。來自邊坡的滑坡能直接造成礦山設(shè)備損壞、生產(chǎn)停頓，甚至礦山報(bào)廢，因此大型金屬礦山的邊坡監(jiān)測和維護(hù)及邊坡安全至關(guān)重要。通過對大型金屬礦山邊坡滑坡的成因加以總結(jié)與分析，發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，可以為今后的災(zāi)害預(yù)警與綜合治理提供有益的經(jīng)驗(yàn)信息。

1 大型金屬礦山邊坡滑坡成因

研究大型金屬礦山邊坡造成滑坡的原因，首先要研究滑坡發(fā)生的幾個(gè)條件因素。首先是地形，一馬平川的地方不會(huì)發(fā)生，陡峻的山區(qū)容易發(fā)生，這不僅是山區(qū)有一個(gè)向下滑動(dòng)的趨勢，主要是在于坡體內(nèi)的應(yīng)力場狀態(tài)。其次是滑坡巖土體的性質(zhì)，土質(zhì)滑坡較多，巖質(zhì)滑坡少之又少，雖然砂巖、泥巖、千枚巖、花崗巖等各種巖性的滑坡原理各不相同，但總之是松散的性質(zhì)較為有利，所以滑坡大多發(fā)生在全風(fēng)化與強(qiáng)風(fēng)化層中。還有就是在人工切坡和降水這兩大罪魁禍?zhǔn)字?，許多滑坡就這么被觸發(fā)。人工切坡主要是使得坡腳增大，這嚴(yán)重改變了滑坡體的應(yīng)力場，使得向下滑動(dòng)的趨勢陡然增加。而降水則大大影響了巖土體之間的凝聚力，最為核心的兩個(gè)指標(biāo)是內(nèi)聚力和內(nèi)摩擦角度，其中后者的靈敏度更高，而且降水還可能會(huì)使不完整的結(jié)構(gòu)面貫通，這一點(diǎn)也不容小覷[1]。

除此之外，地震對于大型金屬礦山邊坡滑坡的影響是肯定的。地震會(huì)一定程度上改變山體或者土質(zhì)層變化，使得坡體更容易松動(dòng)，或者造成滑坡巖壁結(jié)構(gòu)改變，這對滑坡影響也大。考慮到大型金屬礦山的開采目標(biāo)多以煤礦為主，煤礦挖空一般是會(huì)引起地面塌陷，滑坡壁如果發(fā)生塌陷，會(huì)引起滑坡體不穩(wěn)定，從而引發(fā)滑坡，但是這屬于次要因素。按照專家說法，煤礦在滑坡面的另外一側(cè)，影響應(yīng)該不大，而且距離有500m。

2 大型金屬礦山邊坡滑坡治理措施

由于滑坡是巖質(zhì)或土質(zhì)斜坡的局部穩(wěn)定性無法維持，在重力或其他荷載作用下，巖土體沿其軟弱破裂面整體下滑的地質(zhì)災(zāi)害。大規(guī)模滑坡明顯都是在重力作用下發(fā)生的。而由自重引起的滑坡，內(nèi)在因素就無非是巖土松軟、地勢陡峭、干濕交替、構(gòu)造面發(fā)育之類的要素。對于大型金屬礦山邊坡滑坡的治理措施，建立高效的山體滑坡監(jiān)測預(yù)報(bào)機(jī)制是勢在必行的。首先，各級(jí)地方政府、特別是縣、鄉(xiāng)政府、各個(gè)村委會(huì)必須對本地具有滑坡危險(xiǎn)的大型金屬礦山進(jìn)行檢查，對于居住在附近的村民及早盡可能的搬離[2]。

圖1 抗滑樁示意圖

必須建立滑坡山體動(dòng)態(tài)的監(jiān)測機(jī)制。運(yùn)用現(xiàn)代化的設(shè)備，在滑坡山體的周圍，建立數(shù)個(gè)自動(dòng)化監(jiān)測點(diǎn)。與北斗導(dǎo)航系統(tǒng)相連。監(jiān)測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)到達(dá)各縣的監(jiān)測中心與中央政府的災(zāi)害預(yù)警中心。監(jiān)測中心根據(jù)數(shù)據(jù)的變化，及時(shí)做出災(zāi)害預(yù)警。

建立抗滑樁，也就是說在陡坡或者可能出現(xiàn)滑坡的地方，用鋼筋混凝土等材料澆筑成巨大的柱形，并使之立足于穩(wěn)定巖層之中，從而抵抗巖土體的下滑，如圖1所示。

抗滑樁作為邊坡支擋結(jié)構(gòu)界的勞模，相較于其他類型的支擋結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）以較小的圬工量取得較高的抗滑能力。“圬工量”一般用來指大體積結(jié)構(gòu)物的體積，由于邊坡支擋結(jié)構(gòu)通常規(guī)模巨大，因此圬工量往往成為工程造價(jià)的決定性因素。相較于依靠自重來平衡巖土壓力并因此圬工量巨大的擋土墻，合理利用鋼筋抗拉性能的常見的鋼筋混凝土柱抗滑樁則很好地削減了圬工量，同時(shí)又具有不俗的抗滑能力[3]。因此在設(shè)計(jì)慣例中，當(dāng)樁后滑體推力低于20噸時(shí)可考慮采用擋土墻；高于20噸時(shí)可考慮采用抗滑樁。

（2）樁位可根據(jù)需要靈活布置。抗滑樁是由一根根柱子按照一定間距排列而成，不像擋土墻那樣只能連續(xù)布置成一道墻[4]。因此我們可以將抗滑樁布設(shè)于滑坡體中最有利于抗滑的位置，對癥下藥地解決滑坡問題。

（3）施工設(shè)備較為簡單，施工便捷、安全，工期短。當(dāng)前樁基施工體系已非常成熟，成排的抗滑樁可以按照一定間隔同時(shí)進(jìn)行施工，且施工工作面富余；并且由于圬工量不多，因此施工過程中土方開挖量較少，從而盡量減少施工過程中邊坡突然失穩(wěn)下滑的可能性。

（4）開挖樁孔的同時(shí)可直接校驗(yàn)地質(zhì)情況。開挖樁孔時(shí)可以對取出的巖土體進(jìn)行各項(xiàng)力學(xué)特性的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果能夠?qū)Φ刭|(zhì)勘察設(shè)計(jì)文件進(jìn)行檢驗(yàn)，從而能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并根據(jù)需要實(shí)施補(bǔ)救措施，最大限度保證施工安全、滑坡體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)受力條件的合理性[5]。

3 結(jié)語

對于大型金屬礦山邊坡大規(guī)模滑坡，目前主要經(jīng)濟(jì)有效的治理手段，通常是加強(qiáng)監(jiān)測。若檢測到滑坡后緣拉裂隙不斷增大，坡腳處隆起，即可判斷該滑坡近期有滑移風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測，必要時(shí)通知附近居民撤離。然而當(dāng)前，我國存在大量未探明滑坡，應(yīng)對全國進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害詳查，識(shí)別出潛在滑坡，及時(shí)治理或搬遷才是上策，布設(shè)抗滑樁也是從根本上降低礦產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高礦山的安全性和穩(wěn)定性的重要手段。