許鵬球

該礦區(qū)在歷史上是重要的金屬資源基地，自上世紀(jì)五六十年代，采空區(qū)范圍內(nèi)建設(shè)了很多簡(jiǎn)易平房，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，采空棚戶區(qū)人口規(guī)模數(shù)量越來(lái)越大。近年來(lái)，隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)保護(hù)工作重視力度不斷加大，礦區(qū)成為生態(tài)保護(hù)與區(qū)域治理的重要區(qū)域。在此背景下，加強(qiáng)礦山環(huán)境恢復(fù)治理顯得越發(fā)重要起來(lái)。本文結(jié)合采空棚戶區(qū)某地塊邊坡支護(hù)工程為例，探討分析礦山環(huán)境恢復(fù)治理工作當(dāng)中邊坡支護(hù)技術(shù)。邊坡支護(hù)工程所處礦山地形地貌非常復(fù)雜，邊坡支護(hù)類型多樣，而且工程項(xiàng)目區(qū)域有著較高的人文景觀要求。為此，通過(guò)全面詳細(xì)的調(diào)查研究，探討分析不同地形地貌條件下各種邊坡存在的潛在不良地質(zhì)現(xiàn)象，并結(jié)合這些邊坡實(shí)際選擇相應(yīng)的邊坡支護(hù)方式進(jìn)行支護(hù)，取得較好效果，對(duì)同類工程具有很大的借鑒意義。

1 工程區(qū)域地質(zhì)條件與邊坡類型

1.1 地層情況

就礦區(qū)地層來(lái)講由上到下包括四層分別為人工填土、粘性土、碎石土及粉砂巖等，表層分布大量的人工填土，在表層土的下部分布有第四季坡洪積成因的粘性土與碎石土，另外還分布一些粉砂巖。

人工填土①：顏色主要表現(xiàn)為黃褐色，略濕一些，從松散到稍微稍密都有，其組成成分主要為粉質(zhì)粘土，還有礫砂、碎石以及植物根等。素填土中分布有透鏡體的雜填土，人工填土處于0m～5.4m的厚度水平。粉質(zhì)粘土②：顏色表現(xiàn)為雜色與灰褐色，具有可塑性特點(diǎn)，較濕，含有鐵錳氧化物以及碎石，表現(xiàn)為棱角樣，碎石含量為9%～34%，土層為0.9m～7.3m厚。碎石土③：表現(xiàn)為雜灰色，略濕度、密實(shí)，有棱角狀的碎石，處于3cm～4cm粒徑大小，也有的超過(guò)16cm，碎石達(dá)到64%含量水平，粉質(zhì)粘土以及中細(xì)沙土在其中充填。全風(fēng)化粉砂巖④：顏色表現(xiàn)為淺黃色以及灰黃色，由于風(fēng)化因素影響，巖石較為破碎，有的表現(xiàn)為泥質(zhì)膠結(jié)狀，有的呈現(xiàn)碎屑狀，該地層沒(méi)有穿透，揭露厚度為9m。

1.2 主要邊坡類型

自然邊坡以及人工開(kāi)挖邊坡是工程區(qū)的主要邊坡類型。全風(fēng)化粉砂巖和粉質(zhì)粘土是自然邊坡的重要組成，坡度在20度左右，有的區(qū)域呈現(xiàn)倒坡，邊坡高度在10m以下，有的在10m以上，由于重力牽引因素影響，存在較大滑坡隱患，植被在邊坡區(qū)域長(zhǎng)較為低矮，粉質(zhì)粘土分布于表層，多松散，另有一些風(fēng)化破碎的巖石散布于邊坡上。

人工邊坡是過(guò)去長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)發(fā)形成的一些老邊坡，同時(shí)還有挖方、填方形成的邊坡。老邊坡是礦渣工程堆積形成，或者礦石堆積形成，在山體邊緣部位分布。新邊坡是由平整場(chǎng)地工程所產(chǎn)生，粉質(zhì)粘土是主要的填方土，挖方是放坡降低土層自重。人工開(kāi)挖的邊坡不僅包含巖質(zhì)邊坡，同時(shí)還有土質(zhì)以及混合質(zhì)邊坡，總體而言邊坡穩(wěn)定性不良。

2 潛在地質(zhì)災(zāi)害

人工開(kāi)挖邊坡以及自然邊坡是形成邊坡的主要成因，碎石土和粉質(zhì)粘土以及風(fēng)化粉砂巖是邊坡的主要土層，穩(wěn)定性不良，由于支護(hù)與維護(hù)不當(dāng)，在重力以及雨水因素共同影響下，導(dǎo)致滑坡、泥石流災(zāi)害發(fā)生幾率大幅增加。

2.1 滑坡

在山地地形時(shí)常發(fā)生一些滑坡地質(zhì)災(zāi)害，由于重力因素影響，較大的高坡山體出現(xiàn)滑移的趨勢(shì)較大，人工切坡和降雨是引發(fā)滑坡的主要誘發(fā)因素，發(fā)生滑坡災(zāi)害不僅會(huì)損壞房屋建筑，還會(huì)損壞道路。該工程在山體前緣部位分布一些自然邊坡，同時(shí)受雨水因素影響植被根系都分布于淺層土壤。自然邊坡由于植被保護(hù)相對(duì)較弱，再加上巖層發(fā)育很多節(jié)理裂隙，巖層受風(fēng)化因素影響較為突出，穩(wěn)定性不良，降雨天氣條件下，滑坡、垮塌危害會(huì)進(jìn)一步增大。另外，人為因素也會(huì)使增大自然邊坡災(zāi)害發(fā)生幾率。礦山開(kāi)采之后常常出現(xiàn)較大差異的地質(zhì)條件，并出現(xiàn)較多天然邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象，由于采礦工程和爆破因素影響，邊坡形態(tài)無(wú)法得到有效維護(hù)，使得滑坡災(zāi)害發(fā)生概率大幅增加。

人工邊坡滑坡災(zāi)害發(fā)生幾率也很大，廢棄尾礦壩和露天礦山等人工邊坡存在很多巖層暴露現(xiàn)象，地形、巖體性質(zhì)，還有氣候以及地下水等方面影響，導(dǎo)致邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生。另外由于采礦過(guò)程當(dāng)中應(yīng)用原始手段，導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生幾率大幅增加，和一般露天礦山相比引發(fā)的災(zāi)害類型和帶來(lái)的破壞性都相對(duì)較大，填方新填方與挖方工程能夠有效平整土地，然而也應(yīng)當(dāng)及時(shí)運(yùn)用有效方式進(jìn)行支護(hù)，不然極易增加滑坡災(zāi)害發(fā)生幾率。

2.2 泥石流

暴雨因素影響下，很容易導(dǎo)致山體滑坡增加泥石流災(zāi)害發(fā)生幾率，而且泥石流災(zāi)害和邊坡周圍的水環(huán)境條件有著緊密的關(guān)聯(lián)性，為了調(diào)查了解工程受到水環(huán)境帶來(lái)的影響，對(duì)相鄰的河道與溝渠進(jìn)行調(diào)查，據(jù)該工程1.5km區(qū)域上分布有河流，但屬于長(zhǎng)期斷流狀態(tài)，近些年來(lái)又逐步恢復(fù)，不會(huì)對(duì)工程造成影響。溝渠和工程相距150m，具有明顯的季節(jié)性特點(diǎn)，引發(fā)洪水可能性不高，并且調(diào)查發(fā)現(xiàn)該區(qū)地下水不穩(wěn)定，工程區(qū)域呈現(xiàn)較為簡(jiǎn)單的水文地質(zhì)條件。然而工程區(qū)域土層穩(wěn)定性不良，遭遇強(qiáng)降雨天氣極易增加泥石流災(zāi)害發(fā)生概率，為控制和減少泥石流災(zāi)害帶來(lái)的危害。此項(xiàng)工程運(yùn)用分梯度設(shè)置排水溝的方式進(jìn)行支護(hù)，將截水溝設(shè)置于坡頂，同時(shí)將排水溝設(shè)置于坡底，集水流進(jìn)鄰近水系當(dāng)中，通過(guò)相應(yīng)的排水措施能夠使得降雨引發(fā)的泥石流災(zāi)害得到有效控制。

2.3 采空區(qū)塌陷

工程所在區(qū)域?qū)儆诓煽张飸魠^(qū)，由于分布于地下的采空區(qū)比較隱蔽并存在復(fù)雜的井巷系統(tǒng)，這些會(huì)影響地表，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)多次踩空塌陷災(zāi)害，為了避免這種災(zāi)害的再次出現(xiàn)，對(duì)工程所在區(qū)域認(rèn)真的進(jìn)行勘察，了解地下空間分布情況，通過(guò)相應(yīng)的勘探研究，工程所在區(qū)域沒(méi)有踩空坑洞，不會(huì)出現(xiàn)采空區(qū)塌陷災(zāi)害。

3 邊坡支護(hù)方式

工程所在區(qū)域邊坡地形較為復(fù)雜，地形、地貌的不同，并存在較大的土質(zhì)差異。結(jié)合不同邊坡類型以及工程地質(zhì)條件，在邊坡支護(hù)過(guò)程當(dāng)中主要采用下面幾種方式，分別為土工格柵加筋擋墻與錨桿格構(gòu)擋墻以及下部重力式+上部擋墻和現(xiàn)澆立柱式擋墻等。

3.1 土工格柵加筋擋墻

這種支護(hù)方式屬于加筋的土擋墻，主要運(yùn)用土工格柵對(duì)土體進(jìn)行反包形成加筋土，這些土在自身重力因素影響下，可以有效確保邊坡穩(wěn)定性，格柵施工工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中，可同時(shí)回填土方與平整地面，達(dá)到坡之后的良好效果，造價(jià)投入方面相對(duì)較少，而且不需要較長(zhǎng)工期，另外坡面也可運(yùn)用植被進(jìn)行綠化，增加綠化美化效果。此項(xiàng)工程運(yùn)用密度較高的聚乙烯（HDPE）格柵材料來(lái)制作拉錨土工格柵擋墻，與工程區(qū)的地形條件充分結(jié)合，運(yùn)用的格柵網(wǎng)包括平面和立體兩種類型，并運(yùn)用土工格柵擋墻對(duì)于人工填土區(qū)域和挖方區(qū)域進(jìn)行支護(hù)。

土工格柵擋墻護(hù)土過(guò)程當(dāng)中主要運(yùn)用人工抗拉材料來(lái)實(shí)現(xiàn)，具有很高的整體性，和耐降雨性，并能有效控制結(jié)構(gòu)，布置起來(lái)也十分簡(jiǎn)單，是一種非常重要的擋墻支護(hù)結(jié)構(gòu)。同時(shí)可分層使用土工格柵，將多層格柵放置于各種回填土層間。并且與生態(tài)反包麻袋充分結(jié)合，有效連接上下兩層格柵，增加其整體性，但是土工格柵缺乏較強(qiáng)的橫向抗壓力，為避免土層出現(xiàn)移位，將橫向以及縱向的加強(qiáng)筋設(shè)置于格柵間。在B1地塊與拉錨格構(gòu)有效結(jié)合運(yùn)用土工格柵擋墻，根據(jù)8m～10m設(shè)置擋墻高度，長(zhǎng)度處于39m～69m之間。施工工作開(kāi)展過(guò)程當(dāng)中回填用的土質(zhì)，還有所采用的回填方式非常重要，運(yùn)用回填材料回填堆口反包麻袋后面坡體，灰土作為重要的回填材料主要運(yùn)用3:7的灰土，素土為主要土料，同時(shí)確保涂料當(dāng)中沒(méi)有垃圾、腐殖質(zhì)和磚石存在，白灰運(yùn)用塊灰進(jìn)行消化。坡體素土以及灰土厚度保持在0.5m，碾壓過(guò)程當(dāng)中分兩次進(jìn)行，每層填約0.3m厚，壓實(shí)系數(shù)按照0.93進(jìn)行設(shè)置，完成回填之后，將15鋼筋混凝土按照200mm的厚度設(shè)置于擋墻頂部進(jìn)行壓頂，并將規(guī)格為Φ6的鋼筋按照200mm×200mm內(nèi)置兩層鋼筋網(wǎng)，提高頂部抗剪切力與抗壓力。防水處理過(guò)程當(dāng)中，將排水溝設(shè)置于最下一級(jí)擋墻坡腳部位，截水溝設(shè)置于最上一級(jí)擋墻坡頂部位，并把截水溝充分納入場(chǎng)區(qū)排水系統(tǒng)全面的進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 錨桿格構(gòu)擋墻

這種支護(hù)方式主要運(yùn)用砼框架與錨桿共同結(jié)合所形成，于邊坡表面打造格構(gòu)結(jié)構(gòu)，并運(yùn)用錨桿縱深進(jìn)行加固，具有很強(qiáng)的支護(hù)作用，與此項(xiàng)工程挖方邊坡支護(hù)相當(dāng)實(shí)用。相比較土工格柵擋墻，該支護(hù)方式主要運(yùn)用面板和錨桿來(lái)有效穩(wěn)固邊坡。在砼框架承力結(jié)構(gòu)部位設(shè)置錨桿，并在巖層當(dāng)中釘入，之后進(jìn)行注漿與張拉，確保鋼筋混凝土墻和土層彼此充分連接，形成完整整體。混凝土框架和節(jié)點(diǎn)部位的錨桿縱橫交錯(cuò)，有效保護(hù)邊坡穩(wěn)定性，另外還可利用植草綠化方式對(duì)框架內(nèi)部進(jìn)行綠化，增加綠化美化效果。

B2地段與土工格柵擋墻充分進(jìn)行結(jié)合，運(yùn)用此方式進(jìn)行支護(hù)，該段屬于挖方巖層邊坡，邊坡有10m高，長(zhǎng)度為41m，主要分為兩段，上層坡有5m高，下層為6m高，支護(hù)結(jié)構(gòu)運(yùn)用柱板式擋土墻，彼此垂直的縱向與橫向柱共同組成承力柱板，錨桿設(shè)置于縱橫向柱交叉位置，錨桿為4m長(zhǎng)，共有六層之分，通過(guò)現(xiàn)澆鋼筋混凝土對(duì)柱間進(jìn)行澆筑固定，并與壓頂梁以及聯(lián)系梁充分結(jié)合構(gòu)建完善的整體結(jié)構(gòu)，確保邊坡穩(wěn)定性，由上到下對(duì)格構(gòu)式擋墻展開(kāi)分段施工，下段達(dá)到60%以上強(qiáng)度之后，在開(kāi)展上段施工將c15鋼筋混凝土按照200mm的厚度鋪設(shè)于擋墻頂部進(jìn)行壓頂，規(guī)格為Φ6的兩層200mm×200mm的鋼筋網(wǎng)內(nèi)置其中，截水溝與排水溝分別設(shè)置于擋墻的頂?shù)撞课弧?/p>

3.3 下部重力式+上部土工格柵或錨拉擋墻

運(yùn)用重力擋墻過(guò)程當(dāng)中，土質(zhì)邊坡應(yīng)當(dāng)在6m以下，巖質(zhì)邊坡應(yīng)當(dāng)在10m以上，這種擋墻具有很高的剛性，還能避免地基沉降現(xiàn)象的發(fā)生，然而成本投入較大相對(duì)較大。

區(qū)域邊坡高度西湖在6m以上，應(yīng)當(dāng)于拉錨擋墻充分結(jié)合進(jìn)行支護(hù)，為此運(yùn)用下部重力式+上部土工格柵擋墻進(jìn)行支護(hù)，邊坡屬于土質(zhì)填方，施工工作開(kāi)展之前將場(chǎng)地認(rèn)真清理，并逐層的進(jìn)行回填。修筑好底部重力擋墻之后，在上部實(shí)施土工格柵施工。在邊坡超過(guò)10m以上的地段運(yùn)用下部重力式+上部土工格柵擋墻進(jìn)行支護(hù)，擋墻按照6m高進(jìn)行設(shè)置。錨桿運(yùn)用4m淺孔錨桿，一共為四層，總共為40根。

運(yùn)用重力擋土墻必須要地基堅(jiān)實(shí)，為避免滑坡災(zāi)害的發(fā)生，運(yùn)用逆坡作為重力擋墻基底，并運(yùn)用碎石土回填墻背，分層進(jìn)行回填夯實(shí)。墻后運(yùn)用碎石作為反濾材料設(shè)置寬度為0.5m的反濾層，并將0.5m的粘土隔水區(qū)段設(shè)置于反濾層上下各段，墻體當(dāng)中間隔兩米安排泄水孔，孔徑達(dá)到100mm，豎向間距在兩米以下，根據(jù)梅花狀進(jìn)行設(shè)置。運(yùn)用15鋼筋混凝土200mm厚鋪設(shè)于擋墻頂部進(jìn)行壓頂，將規(guī)格為Φ6的2層鋼筋網(wǎng)按照200mm×200mm進(jìn)行設(shè)置，安排排水設(shè)施，將排水溝設(shè)置于重力是擋墻最下一級(jí)坡腳部位，并將截水溝設(shè)置于最上一級(jí)擋墻坡頂部位。

3.4 現(xiàn)澆立柱式擋墻

這種支護(hù)方式，對(duì)于高差超過(guò)10m的高填方邊坡起著很好的支護(hù)效果，并且施工較為簡(jiǎn)單、效率高，還十分美觀。該工程某地塊13m，具有較好的坡地巖層基礎(chǔ)，放坡面積相對(duì)較小，所以運(yùn)用現(xiàn)澆立柱式擋墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)，根據(jù)1m設(shè)置立柱樁徑，并按照1.6m設(shè)置樁間距，運(yùn)用C30混凝土進(jìn)行澆筑，將3道預(yù)應(yīng)力錨桿設(shè)置于立柱上，錨桿按照18m進(jìn)行設(shè)置，縱向按照3m間距進(jìn)行設(shè)置，由于現(xiàn)澆立柱同時(shí)又與預(yù)應(yīng)力錨桿充分結(jié)合能夠起到較好的邊坡支護(hù)作用。

4 綜合治理效果

該支護(hù)工程處于山角部位，邊坡為巖質(zhì)的順層邊坡，邊坡部位具有非常嚴(yán)重的風(fēng)化巖層，松散顆粒狀的粉質(zhì)粘土分布于表層，整體層面進(jìn)行分析地塊處在整體塌方當(dāng)中，邊坡支護(hù)工程涉及很多邊坡類型，穩(wěn)定性不良，邊坡支護(hù)過(guò)程當(dāng)中應(yīng)當(dāng)對(duì)滑坡、泥石流以及采空區(qū)塌陷等災(zāi)害給予充分考慮。同時(shí)邊坡支護(hù)難度相對(duì)較大。結(jié)合工程所處區(qū)域的地形地貌，還有邊坡所在區(qū)域的危害特點(diǎn)，采用不同的支護(hù)方案進(jìn)行支護(hù)，施工工作開(kāi)展之前，結(jié)合邊坡區(qū)域地形地貌、土質(zhì)特點(diǎn)，全面實(shí)施平整土地工作，通過(guò)平整將一些松散的土質(zhì)土層有效消除，并控制和減少了邊坡自身重量，并且形成穩(wěn)定性較好的新填方層。在此前提下，結(jié)合填方以及挖方土質(zhì)結(jié)構(gòu)，選用土工格柵擋墻、錨桿格構(gòu)擋墻以及重力擋土墻和現(xiàn)澆立柱擋墻支護(hù)方案進(jìn)行支護(hù)，充分做到了因地制宜，聯(lián)合應(yīng)用，大幅提高了邊坡支護(hù)效果，而且有效減少了資源浪費(fèi)，還將很多有用空間騰出，豐富了人文景觀。

結(jié)合項(xiàng)工程治理整體情況進(jìn)行分析，工程依照山勢(shì)運(yùn)用錯(cuò)臺(tái)以及錯(cuò)層式建筑格局，主要建筑布置在挖方區(qū)，而次要建筑設(shè)置在填方區(qū)，不僅使得工程景觀人文性大幅提升，還使得地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題得到了科學(xué)控制，此項(xiàng)工程建成之后，歷經(jīng)多次大暴雨天氣，無(wú)災(zāi)害現(xiàn)象出現(xiàn)，進(jìn)一步證實(shí)此項(xiàng)工程選擇的支護(hù)方式是科學(xué)合理的。該項(xiàng)工程作為治理地質(zhì)災(zāi)害的重要工程項(xiàng)目，在施工過(guò)程當(dāng)中運(yùn)用了很多種支護(hù)方式，而且每一種方式都非常匹配區(qū)域易發(fā)災(zāi)害類型，并且各類支護(hù)方式有效配合，實(shí)現(xiàn)了實(shí)用性和景觀性的彼此高效結(jié)合，確保棚戶區(qū)地質(zhì)災(zāi)害防治和工程所在區(qū)域自然風(fēng)光相結(jié)合，該工程的也為治理棚戶區(qū)地質(zhì)災(zāi)害提供了重要的參考作用。此項(xiàng)工程施工過(guò)程當(dāng)中，在充分重視邊坡造成危害的同時(shí)，充分結(jié)合當(dāng)?shù)厝宋木坝^，并在施工過(guò)程當(dāng)中避免對(duì)周圍地形地貌的破壞性，在消除地質(zhì)災(zāi)害危害因素的基礎(chǔ)上，使當(dāng)?shù)氐淖匀痪坝^有效保留下來(lái)。整體層面進(jìn)行分析工程不僅充分融入了政府規(guī)劃與百姓生活的需求，而且還減少了成本投入，避免了資源浪費(fèi)，取得非常顯著的效果。

5 結(jié)論和建議

（1）治理地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合工程建設(shè)區(qū)域景觀，做到彼此充分融合，在確保工程整體美化以及協(xié)調(diào)性基礎(chǔ)上，科學(xué)利用原有治理結(jié)構(gòu)，該項(xiàng)工程提供的治理思路與技術(shù)方案，對(duì)于治理地質(zhì)災(zāi)害具有很大的借鑒作用，還充分體現(xiàn)了工程治理地質(zhì)災(zāi)害的創(chuàng)新性以及社會(huì)生態(tài)效益。

（2）此項(xiàng)工程實(shí)施過(guò)程當(dāng)中運(yùn)用的多種支護(hù)方式，實(shí)現(xiàn)了多種支護(hù)方式的有效融合，通過(guò)項(xiàng)目?jī)?nèi)容整體分析，該工程項(xiàng)目涵蓋的地質(zhì)災(zāi)害類型較多，支護(hù)項(xiàng)目復(fù)雜程度較高，無(wú)論對(duì)于施工單位還是現(xiàn)場(chǎng)組織協(xié)調(diào)都提出了較高的要求，通過(guò)詳細(xì)的勘察研究，并結(jié)合工程具體實(shí)際不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)，打造了更為有效的邊坡治理方案，在工程實(shí)踐當(dāng)中逐一落實(shí)，取得很好的治理效果。

（3）該工程在具體施工過(guò)程當(dāng)中，還將各種擋墻彼此交會(huì)結(jié)合以及立式鋼筋混凝土擋土墻正常澆筑等各種難題得到了有效解決，使得棚戶區(qū)居民居住條件大幅改善，并有效消除了滑坡地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的危害，給當(dāng)?shù)厝嗣袢罕妱?chuàng)造了安全而又舒心的生活環(huán)境，有效解決了民群眾的后顧之憂。

（4）確保支護(hù)效果是該項(xiàng)工程的重中之重，該工程通過(guò)合理運(yùn)用支護(hù)措施，不僅有效保證了支護(hù)效果，而且還非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用，另外和當(dāng)?shù)厝宋木坝^有效融合，經(jīng)受多次暴雨天氣，未出現(xiàn)次生災(zāi)害，本工程各類支護(hù)方案的協(xié)調(diào)一致，并于周邊環(huán)境和諧統(tǒng)一，對(duì)類似工程有重要的借鑒意義。