煤矿工业场地滑坡成因与治理研究论文_张文俊

煤矿工业场地滑坡成因与治理研究论文_张文俊

昆明煤炭设计研究院 云南昆明 650011

摘要:本文先简要的介绍了滑坡的规模类型以及造成滑坡的成因,再进一步分析了针对滑坡所要采取的治理措施,通过这两个角度对工业场地滑坡成因与治理研究进行了简要的探讨。

关键词:滑坡成因;煤矿工业场地;滑坡治理

引言

云南煤矿大多位于地形比较复杂的山区,在工业场坚向布置时产生人工形成的边坡,随着煤矿工业发展的日渐蓬勃、煤矿工业场地的增加,也不可避免的增加了滑坡的概率。滑坡在阻碍了煤矿工业场地正常生产秩序的同时也造成了对煤矿工业场地内人身财产安全的重大威胁,因此在滑坡治理的原则之上,选择正确的滑坡治理方案,对整个煤矿工业场地来说都是至关重要的。

1滑坡的成因

1.1工业场地的滑坡

在对造成煤矿工业场地滑坡的成因进行分析前,就需要对滑坡这个概念有个大概的了解。滑坡是一种斜坡岩土体的滑移地质现象,这种现象的产生,主要是因为山体上存在着惯通的剪切破坏面,当斜坡局部的稳定性丧失,在重力的作用下就造成了滑坡现象的发生。滑坡现象无疑是最大的安全隐患之一。

1.2滑坡的成因

造成滑坡的主要成因,笔者基于多年的工作时间总结出了岩性、地质上的构造、地形条件、在水的作用下、工程荷载、人为因素7个方面。

(1)岩性。在岩、土层中具有受水构造、聚水条件和软弱面(该软弱面也有隔水作用)等,可能形滑坡。在粘性土层中,一般上部地层较松散、易渗水,下部比较致密起隔水作用。当水下渗后,在其分界处构成软弱滑腻面,常使上层土体沿此软弱面而滑动。尤其坡积粘性土,当其含水量较大时, 抗剪强度显著降低,易沿下伏基岩顶面滑动。

(2)地质上的构造。岩体构造和产状对山坡的稳定、滑动面的形成、发展影响很大,一般堆积层和下伏岩层接触面越陡,则其下滑力越大,滑坡发生的可能佳也愈大,由于地质构造形成滑垃现象有:上层土体或岩体沿着两个不同地质的分界面或沿已有的构造面滑动,如坡积、残积层沿基岩面滑动;在断层破碎带或节理裂隙密集带处,由于抗剪强度显著降低,构成软弱面,如与坡向一致而又位于斜坡底部时,易沿此面发生滑坡。

(3)地形条件。一般是下部陡(切坡或其它因素造成),中部稍缓,上部又陡,这种地形最易发生滑坡,或者是已经发生了滑坡。

(4)在水的作用下。地表水下渗,增加山坡土体的含水量,使土达塑性状态,降低土体的稳定性。当水渗入不透水层上时,使接触面润湿,减少摩擦力和内聚力,使山坡失去稳定而下滑。

(5)工程荷载。如在山坡上修造建筑物,施工中的弃土堆放在坡顶附近,都可能破坏山坡的平衡,造成滑坡。

(6)人为因素。人为地破坏山坡表层覆盖,引起渗水作用加强,因而促进了山坡活动;人为地玻坏了自然排水系统,人为地浸水,如高位水池、排水管道、渠道漏水等都可加速滑坡的活动;由于切坡不当,破坏山体的支撑邰分,失去平衡而下滑。

2滑坡治理

2.1滑坡治理原则

当滑坡现象出现后,需要查明滑坡的类型和特征、滑体的范围和厚度等信息,滑坡勘测时应查明滑坡的类型及要素,分析滑动的原因和稳定程度,并预测其发展趋势。在制定治理方案之前,需要坚持一次性将影响滑坡的恶劣因素根治、坚决不留后患的理念,至于需要在进行治理方案的设计上具体需要基于怎样的原则,笔者结合多年实际经验总结出了以下几点。

(1)山区煤炭工业企业地面工程的地形地质条件都很复杂,在建设过程中发生滑坡现象较多,造成延误工期,应采取以“防避为主”、“防治结合”的方针。

(2)选择治理方案务必需要参考水文地质和工程地质条件,具体包括底层结构、土地物理学性质等等。这些无疑都是制定治理方案上的地质因素。

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(3)对施工和生产时期发现的滑坡,应及时査明原因,在充分掌握资料的基础上,提出整治方案或局部调整避开方案,经技术经济论证后确定整治原则。

(4)在边坡工程设计中必须进行下列验算:支护结构强度计算,包括锚杆抗拉,立柱、挡板、挡墙及抗压、抗弯、抗剪及局部抗压承载力均应满足要求;在锚杆挡墙设计中,必须锚杆抗拔承载力和立柱与挡墙基础的地基承载力验算。

(5)以上都是制定治理方案时需要参考的内部因素,当然,外部因素也是不容忽视的。比方说水文气象条件,高强度的降雨、连续性的降雨都可能造成滑坡现象。因此在方案出的制定过程,也需要把处理外界隐患的思考加入进来。

(6)在边坡工程设计中也应该考虑到平面的形态以及工业场地的布局,尽量避免大挖、大填、大量削方或破坏坡下部的支撑部分,从而引起滑坡。

(7)在制定治理方案的过程中,除了保证减少煤矿工业场地出现滑坡的概率也应该注意到耕地的占用,应为尽量减少用地。

2.2滑坡治理方案

通过滑坡的类型和特征、滑体的范围和厚度的分析可以在治理滑坡的方案中采取以下措施。

(1)边坡削坡减载设计。放缓边坡是边坡处治的常用措施之一,通常为首选措施。边坡失稳破坏通常是由于边坡过高、坡度太陡所致。通过削坡,削掉一部份边坡不稳定岩土体,使边坡坡度放缓,稳定性提高。

(2)支挡。支挡(挡墙、抗滑桩等)是边坡处治的基本措施。对于不稳定的边坡岩土体,使用支挡结构(墙抗滑桩等)对其进行支挡,以保障边坡的安全稳定。

(3)加固。在进行边坡设计时,根据土层的类别及物理、力学性质选择注浆加固、锚杆加固、土钉加固、预应力锚索加固。

(4)防护。边坡防护包括植物防护和工程防护。植物防护措施一般适用于边坡不高、坡角不大的稳定边坡;工程防护适用于坡体稳定,为保护坡面防止雨水冲刷、风化采取的措施,如砌体封闭防护、喷射素混凝土防护、挂网锚喷防护等。

(5)排水工程。滑坡的形成与发展在多数情况下均与未能合理的排除地表水有关,地表水渗入滑坡、冲刷滑坡前缘等均会降低滑坡的稳定性。为防止边坡以外的水流进入坡体,对坡面进行冲刷,通常在边坡外缘设置截水沟,以拦截坡外水流。在边坡坡体内应设置必要的排水沟,使大气降雨能尽快排出 坡体,避免对边坡稳定产生不利影响。

(6)除了滑坡内部的裂隙需要填充,它的低洼处也需要利用素土夯实,将滑体表面和地形坡度复原成原来的地貌、地形。

3 滑坡整治工程实例

雨汪煤矿地处老厂矿区雨汪山区,仅在东部的五乐和外缘的黄泥河一带、南部的雨汪及迤本戛一带地形较为开阔,工程地质条件较为简单,适合布置集中工业场地。场地北侧地面坡度22︒~24︒,被粘土覆盖,根据工业场地竖向布置,场地北侧需挖深5~12m,设计采用采用M7.5号砂浆砌筑30号块石挡墙加放坡作为工业场地的防护措施,土方边坡开挖放坡系数高度H=8.0m以下时按1:1放坡,高度H=8.0m以上时按1:1.5放坡。因征地原因,未征到设计用地边界线,在实际施工中土方边坡仅为1:0.7,降低了土方边坡的稳定性。2014年雨季,边坡较陡部分出现了坍塌现象,只是上方为密集的针叶林,林地植被较好,才没有引起较大的边坡坍塌。

经过稳定性分析后对坍塌的边坡采取了以下治理方案:在边坡坍塌段采用边坡加固梁铆护坡,骨架护坡边坡系数不小于0.7。对边坡开挖基槽深度不小于30cm,梁采用C25砼,锚杆采用C25细石砼砂浆灌注,锚杆必须垂直于边破斜面,砼饱满。在方格骨架内铺草皮护坡,边坡顶部修复原有截水沟。

结语

根据滑坡地质上的构造、地形条件、地层岩性、受采矿活动影响、水的作用影响、工程荷载这些造成滑坡的因素,需要先确定滑坡治理原则,再根据对内、外因素的参考,制定出煤矿工业场地抗滑坡的具体治理方案,对滑坡现象进行有效的控制和治理。

参考文献

[1] 煤炭工业企业总平面设计手册 李善 傅达聪 吴幼泽 煤炭工业出版社

[2] 边坡工程处治技术 赵明阶 何光春 王多垠 人民交通出版社

论文作者:张文俊

论文发表刊物:《基层建设》2017年3期

论文发表时间:2017/5/4

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