【摘要】本文主要论述了露天采场边坡滑坡现状、分析产生滑坡破坏的原因及提出滑坡治理措施方案，为矿山的安全生产和资源利用提供可靠的依据。

【关键词】露天采场;滑坡;原因分析;治理措施

攀钢矿业有限公司朱家包包铁矿（简称朱矿）采场已进入中深部开采，随着采矿工作的不断延续，采场整体已形成高达300m的固定帮边坡。东山头位于采场东侧、南帮与北帮边坡交界部位，边坡受深部构造作用、断层错动、节理裂隙发育、软弱夹层的存在以及不同地段岩性差异等的影响，岩体总体质量较差。边坡病害较严重，多处边坡出现裂纹、局部出现滑坡失稳，边坡稳定性形势十分严峻。滑坡导致倮密路红旗坡路段中断，部分截洪沟被破坏，对采场安全生产造成严重威胁。因此，及时对滑坡体采取治理措施，十分必要。

1、滑坡概况

2015年8月13日，朱矿采场东山头1360m水平公路、1330m水平水池及截洪沟出现明显的沉降变形并产生裂缝，1225m作业平台上方出现边坡掉块现象，随着沉降变形的增大和裂缝的不断扩展，逐渐演变为1360～1225m边坡滑坡。之后受连续降雨影响，8月21日1420m台阶出现张裂隙并迅速扩张产生垮塌，与1360m下方滑体连通形成朱矿东山头P72～P76勘探线，1420～1225m水平之间的较大规模滑坡。

滑体顶宽约60m、中部最宽约240m，底宽约73m，平均厚度约23m，最大高度195m，面积约4万 m2，滑坡方量约100万m3，主滑方向249°。本次滑坡影响范围约6.9万m2。

2、滑坡成因

根据现场踏勘及工程地质测绘等工作，滑坡成因主要为以下两方面：

2.1内在因素

⑴该段边坡斷层、节理裂隙较发育，遇到利于滑动的底滑面，岩体即可呈成块状分离、滑移;

⑵由该区域出现的Ⅸ矿带上界面为该区域连续性好、延伸最广的软弱结构面，其力学强度非常低，类似断层性质，并与边坡呈小角度相交，有利于与其他结构面组合形成楔形破坏;

⑶边坡存在两组优势节理，其中一组（170°∠65°）与Ⅸ矿带上界面组合形成楔形体。

2.2外部条件

⑴ 边坡台阶靠帮使坡脚抗剪断岩体厚度变薄，抗剪断能力减小;

⑵ 边坡在爆破振动作用下，岩体受到反复拉伸、压缩，原有节理、裂隙进一步扩展，同时又产生新的节理、裂隙，使岩体强度降低;

⑶ 滑坡产生前连续数日降雨，雨水沿节理、裂隙入渗，造成结构面力学强度降低，滑坡体重度增大，加剧了滑坡的产生。

3、滑坡趋势及危害性预测

滑坡发生后，朱矿立即在滑体范围内1360m 水平设置了4个位移监测点，并采用专业测量仪器定期进行了位移、沉降监测。8月22日由于滑坡变形加剧，监测点被破坏，朱矿重新在1360m 水平设置了4个位移监测点，继续监测滑坡变形。10月30日滑坡变形再次加剧，监测点再次被破坏，朱矿分别又在1420m、1360m水平各设置4个监测点，在1330m水平设置3个监测点，继续监测滑坡变形。

根据2015年8月13日至2016年1月18日之间所有监测点位移、沉降监测数据进行统计分析，确定第一次设置的4个监测点当中仅2、3、4号点的监测数据有效，第二次设置的4个监测点的监测数据均有效，第三次设置的监测点当中仅5、6、7、9号点监测数据有效。针对有效监测点的统计数据，分别形成了三次监测阶段滑坡体的水平位移、竖向位移（沉降）-时间关系。

可知，滑体在8月13日至8月21日之间，1360m台阶2号监测点的位移变化最大，其中水平位移达775mm、竖向位移（沉降）达到293mm、总位移达828mm。8月13日至8月19之间的变形、沉降较为平缓，8月19日至8月21日变形、沉降逐渐加剧。滑坡体在8月22日至10月4日之间，1360m台阶1号监测点的水平位移变化最大，达到3811mm;2号点的竖向位移（沉降）最大，达到1068mm;1号监测点的总位移最大，达3845mm。8月22日至8月26日之间的变形、沉降较为平缓，8月26日至8月28日之间的变形、沉降最为剧烈，8月28日至10月4日变形、沉降逐渐变缓。滑体在10月30日至2016年1月18日之间，5号监测点的水平位移变化最大，达到3604mm;7号点的竖向位移（沉降）最大，达到1893 mm;5号监测点的总位移最大，达4022mm。10月30日至2016年1月18之间的变形、沉降量持续增大，滑体处于蠕滑阶段。

目前滑体下方1225m台阶坡脚有明显向采场内推移的痕迹，表明滑体处于蠕变状态。滑体对下方采场生产作业人员及设备安全造成很大威胁，影响采场正常生产作业。因此，滑体治理无论是从当前的需要、还是从长远边坡稳定角度都十分必要。

4、治理方案

4.1设计依据

现行规范、规程及技术标准，滑坡及临近边坡区域以往设计、研究成果，滑坡后的现状测绘图、现场踏勘等资料。

4.2设计原则

能确保东山头整体边坡安全、稳定;技术上可行，符合相关技术规程，便于实施;工程量小，投资省;充分利用矿山现有设备、设施;尽可能减小对采场正常生产的影响。

4.3方案设计

由于该滑坡出现后已严重影响到采场下部的正常生产，因此采用清除全部滑体的方案来进行治理。清理滑体范围长500m，宽300m，滑体清理最高标高1518m，最低标高1225m，最大高差293m，采用自上而下台阶式清理方式。

4.3.1滑体清理台阶主要参数

⑴阶段高度：15m，靠帮不并段;

⑵阶段坡面角：65°;

⑶安全平台宽度：1360m以上台阶6～8m，1225～1360m台阶6～25m;

⑷终了边坡角：滑体清理部位整体边坡角38～40°，1225m水平以上边坡角42～40°。

4.3.2滑体清理工程量

滑体清理总量为约231.24万m3，其中清理岩石量172.80万m3，附产矿石量（Fe4）58.44万m3。

4.3.3边坡穩定性计算

a计算方法选取

采用摩根斯坦-普莱斯法和余推力法。

b计算工况确定

计算中考虑了自重、地下水、爆破、地震的影响。

工况1：自重+地下水;

工况2：自重+地下水+爆破;

工况3：自重+地下水+地震。

c许用安全系数确定

根据《非煤露天矿边坡工程技术规范》（GB51016-2014）要求，结合本工程实际，许用安全系数工况1取K=1.20，工况2取K=1.18，工况3取K=1.15。

d稳定性计算结果

由计算结果可知滑体清理后各剖面边坡在3种工况条件下均处于稳定状态，即滑体清理后边坡稳定。

结论：

（1）地质构造比较复杂，尤其是多期的岩浆活动，节理裂隙十分发育，在岩浆活动期间，由于地应力的挤压作用，次级结构面以及派生节理十分发育，岩体变得非常破碎;

（2）控制边坡稳定性的主要因素是断层及软弱结构面（Ⅸ矿带上界面），易与岩体的节理裂隙连通，在自重和外力（爆破振动）的作用下，贯通形成一个完整的滑面，边坡在外力的作用下发生失稳破坏。

（3）滑坡治理要治早、治本，一次治理，不留后患;清坡减载是滑坡治理的有效措施，而地表及地下排水是改善滑坡地质环境和治理滑坡的必要措施。

参考文献：

[1]《非煤露天矿边坡工程技术规范》（GB51016-2014）

[2]《冶金矿山采矿设计规范》（GB50830-2013）

[3]《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版）

[4]《滑坡防治工程勘查规范》（DZ0218-2006）

[5]《滑坡防治工程设计与施工技术规范》（DZ0219-2006）

[6]《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

作者简介：

庞鑫，攀钢集团矿业有限公司设计研究院，工程师。