摘要：本文从内因和外因两个方面分析了影响了露天边坡稳定性的因素，总结出了多种提高边坡稳定性的方法，对露天矿山的安全生产及预防和控制边坡失稳具有重要意义。本文对各因素间的交互作用进行了深入分析，定量给出了个主成分对边坡稳定性的影响程度，并阐述了不同边坡加固法的实际效果。
关键词：露天边坡；稳定性；影响因素；防治
伴随着科学技术的快熟发展，露天边坡的稳定性对矿山安全生产起着越来越大的影响，维护边坡的稳定性是实现矿山顺利生产的前提。在露天矿山开挖后，原来稳定的岩体受到破坏和扰动成为人工边坡，又由于回采工作的逐年开展，形成了大量的永久性边坡，其稳定性会随着时间的推移而下降，无形中影响着生产、生活的安全。因此，本文分析了影响露天边坡稳定性的因素并给出了防治措施。
1 露天边坡特点
采矿过程中，边坡的土体受到自身重力和外界作用力的影响会失去原有平衡，从而出现滑坡、坍塌等现象，这就是边坡失稳。露天边坡稳定性具有以下一些和其他岩土工程不同的特点：第一，露天边坡高度较高，露天边坡的高度可以达到几十米甚至几百米，边坡的走向又你能从几百米延伸至数公里，所以，边坡通常会揭露较多的岩层，导致边坡地带地质条件存在显著差异，变化及其复杂；第二，露天边坡的行程顺序是由上至下，越往上高陡边坡的稳定性就越差，软弱夹层也越多，更容易受风化、地表水侵蚀而产生滑坡。边坡上部和下部之间的服务年限存在较大差异，因此对上下部的稳定性有着不同要求；第三，在爆破、机械开掘后，诞生了边坡，此时的岩体已不具备完整性，因此边坡岩体通常比较破碎且不稳定。露天矿工中每天频繁进行的爆破活动让边坡长期处于震动中，极大地影响了边坡的稳定性；第四，由于露天矿场需要频繁进行爆破作业与车辆运作，边坡受到动荷载的作用较明显。同时，采掘、运输等设备变得越来越大，使边坡台阶的负荷也随之增大，这对边坡的稳定性提出了更高要求。
2 影响露天边坡稳定性的因素
露天边坡的稳定性由内因和外因两方面因素共同影响。内因因素主要包含岩性、地质构造、岩体结构等；而外因因素则有水、震动、构造应力、开采技术条件、自然风化和气候、人为因素等多个方面。
2.1 内因影响
2.1.1 岩性
岩性指的是岩石的化学水理和物理力学等特性。岩石在水饱和条件下的力学强度是边坡稳定性的重要影响因素。一般情况下，岩石的容量、纵波波速越大，力学强度也就越高，稳定性自然更强；但具备高湿度、强可溶性、软化性和吸水性的岩石，抗冻性较差，岩石力学的化学性质就比较弱，对稳定边坡不利。
2.1.2 岩体结构
岩体结构由结构面和结构体组成。结构面指的是岩石物质中的分异面和不连续面，其面、缝、层具备一定方向、规模、形态和特性。不同产状的结构面组合起来，把岩体切割为许多单元块体，从而形成了结构体。
2.1.3 地质构造
地质构造因素，包含了许多方面，例如区域构造的特点、边坡地段的褶皱形态、岩层产状、断层与节理缝隙的发育特征、断裂带、非常不稳定的软弱夹层与遇水膨胀的软弱面等。
2.2 外因影响
2.2.1 水
水在很大程度上影响着边坡的稳定性。雨后、解冻时期是露天滑坡的高发时段，因为这些时期采用了不当的疏干排水法。地下水的增多不仅扩大了坡体的下滑力，还削弱了软弱夹层和结构面之间的抗剪强度，降低了滑动面上原来的有效正应力，致使滑动面的抗滑力大幅减小，从而影响了边坡的稳定性。
2.2.2 震动
当岩体中有爆破地震波在传播时，岩体的潜在破画面会受到附加的振动力，从而增强边坡围岩中的剪应力，延伸和拓展原有的裂缝，增大原生结构面和构造结构的规模，并出现了次生结构面，使岩体的整体结构遭到破坏，整体强度被降低；也改变了地下水的装填，让滑移处的阻滑能力受到直接或间接影响。生产爆破长期反复地冲击着边坡，不断延续和加强上述破坏效果，引发材料蠕变和岩石内部结构的损伤积累，在这种蠕变和损伤积累越过边坡稳定性临界值后，就会引起边坡失稳。
2.2.3 构造应力
边坡岩体不仅受到自重应力的影响，同时还承受着地质构造的残余应力、水应力和振动应力等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于岩体自重引发的铅直应力与单位面积向上覆岩层重量相等，铅垂应力则为δl=γH,当平均水平应力随着深度增加而增大时也许会超过铅直应力值。构造应力会导致边坡岩体向采空区方向变形，进一步增大原有裂缝，甚至会产生新的裂缝，岩体强度大幅降低，边坡容易失稳。
2.2.4 自然风化与气候
矿山在被开采后，长时间暴露在自然环境当中，矿岩极易被自然风化，从而诱发滑坡现象。一般而言，风化速度由岩石自身矿物成分、结构构造和后期蚀变而决定，跟湿度、气温、降水、地下水和爆破震动也有一定关系。边坡稳定性与降水量、降雨频率、地表水流量和排水方式等有关。
2.2.5 开采技术条件
开采技术条件包含了边坡角、台阶组成形式、推进方向、开采程序和穿爆工艺等内容。一般情况小，边坡角越小边坡稳定性就越高，上坡缓下坡陡的边坡比上坡陡下坡缓的边坡更稳定，边坡裸露时间越短稳定性越高。
2.2.6 人为因素
施工人员假若对影响边坡稳定的因素没有充分认识，在生产工程中极易引起边坡破坏。如没有进行及时的边坡维护和管理，管理人员操作方式不科学；将废石和设备堆积在边坡上，引起边坡承重过大，增大岩体下滑力；采挖坡脚，降低岩体抗滑力等。
3 防治露天边坡失稳的措施
在开采露天矿山的过程里，边坡的稳定性也随着开挖作业的变化而不断变化。为了避免发生边坡事故，减不必要的损失，可以采取以下措施保证露天边坡的稳定性。
3.1 加强地质勘查
勘查矿区地质是保证边坡稳定性的前提。工作人员在开工前应该先深入了解矿区的岩石类型、水文地质、岩石结构等情况，再开展后续工作。
3.2 控制爆破技术
控制爆破技术能有效减轻爆破震动对边坡稳定性的影响，控制爆破技术主要要从减少震源的爆炸能量和阻断及减弱地震波的传播两个方面着手。
3.3 疏压疏干
进行疏压疏干是为了把边坡地段中的水压力降到允许范围之内，从而减轻水文条件对边坡的影响，提高边坡的稳定性。
3.4 人工加固
目前人工加固的方式主要由提升岩体粘结强度的注浆加固法和增强滑动面摩擦力的加固法等，这些加固法都能较好的提高岩体的稳定程度。
3.5 安排合理的开采顺序
在开采过程中，要设计出合理的台阶高度，开展分层回采。对于小层露天矿，只要符合开采条件，都应该实施分层开采，把较高的采场分为数个台阶来开采，从而降低边坡的高度，确保边坡的稳定。
3.6 采取减重措施
在防治边坡失稳的工作中，可以通过削坡减压、减重压脚等方式，来降低边坡承受的压力。严重地段可以采取挡墙、抗滑桩等措施加固边坡。
3.7 加强监管
有关部门要定期对边坡进行检查，发现边坡存在失稳隐患，要及时进行处理。建立和健全安全管理机制，采取可靠的边坡防护措施，开设对从业人员的安全培训，让员工树立起安全意识。
4 总结
内外因共同影响着边坡的稳定性，内因指的是边坡自身的岩性特征和岩体结构等因素，外因指的是人类活动、气候条件等因素。防治边坡稳定性需要工作人员加强地质勘查、安排合理开采顺序等。
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论文作者:杜戴光
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/14
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