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矿山滑坡地质灾害勘查及其治理

2020-12-09

世界有色金属 2020年20期
关键词:坡体抗滑桩滑动

(广西壮族自治区二七二地质队,广西 南宁 530031)

1 矿山滑坡地质灾害的危害及形成过程

1.1 灾害的危害性

总结以往的事故发生数据,在矿山出现滑坡地质灾害时,会导致以下危害:第一,能够摧毁矿山设备,滑坡出现后所带来的巨大冲击力,会使矿山设施出现变形或者断裂的情况,无法再继续进行使用;第二,威胁到工人的生命安全,滑坡地质灾害的出现具备较强地突发性,对于正在工作的开采人员,很可能造成人员被掩埋、被困的情况,带来严重的负面影响;第三,部分矿山距离城镇较近,在出现滑坡地质灾害后也会造成房屋被掩埋的情况,严重情况下,整个城镇都有被掩埋的风险。

1.2 灾害形成过程

滑坡的形成过程一般可分为4个阶段:①蠕动变形阶段或滑坡孕育阶段。斜坡上部分岩(土)体在重力的长期作用下发生缓慢、匀速、持续的微量变形,并伴有局部拉张成剪切破坏,地表可见后缘出现拉裂缝并加宽加深,两侧翼出现断续剪切裂缝。②急剧变形阶段。随着断续破裂(坏)面的发展和相互连通,岩(土)体的强度不断降低,岩(土)体变形速率不断加大,后缘拉裂面不断加深和展宽,前缘隆起,有时伴有鼓张裂缝,变形量也急剧加大。③滑动阶段。当滑动面完全贯通,阻滑力显著降低,滑动面以上的岩(土)体即沿滑动面滑出。④逐渐稳定阶段。随着滑动能量的耗失,滑动速度逐渐降低,直至最后停止滑动,达到新的平衡。以上4个阶段是一个滑坡发展的典型过程,实际发生的滑坡中,4个阶段并不总是十分完备和典型。由于岩(土)体和滑动面的性质、促滑力的大小、运动方式、滑移体所具有的位能大小等不同,滑坡各阶段的表现形式及过程长短也有很大的差异。

2 矿山滑坡地质灾害勘查技术分析

2.1 钻探技术

在对矿山滑坡地质灾害进行勘查时,钻探技术属于常用的技术手段,从以往的应用经验来看,该技术主要适用于中型矿山的勘查。在对此类矿山展开地质勘查时,所需要采集的内容较多,如岩层性质、滑坡影响范围、矿山表层坡体厚度、地下水分布情况等。借助钻探技术有助于此类数据的有序采集,在技术的具体应用中也需要注意以下几部分应用内容:第一,选择恰当的钻探点,根据前期踏勘时得到的数据进行综合计算,根据计算结果来分配钻探孔的具体位置;第二,利用钻机向地面深处钻进,控制钻进速度、钻孔直径,待钻孔深入到稳定层以下时,暂停继续钻进,对于该层的土质进行样品采集,随后送往实验室进行理化实验,得出稳定层以下岩层性质、综合强度等参数,将所有样品数据进行汇总整理,得出该矿山区域的基础地质情况。

2.2 挖探技术

在对矿山滑坡地质灾害进行勘查时,也会应用到挖探技术,其作用原理在于,在作业区域内选择合适位置进行开挖,以追索和揭露被浮土掩盖的矿体露头、地质界线,探查砂矿及风化堆积矿床情况。从目前的应用情况来看,在挖探技术体系中,还可以分为井探技术、坑探技术、槽探技术和硐探技术,不同分支技术的适用环境也存在着较大差异,需要根据当地矿区的实际情况展开综合选择。例如,井探技术和硐探技术多用于一些大型并且地形复杂程度高的矿山地区;而槽探技术和坑探技术则适用于土层相对较浅的矿山地区,可以对矿山边界位置、岩石性质进行确定。一般情况下,该技术会结合钻探技术一起使用,借此来提升数据采集结果的完整度和准确度。

2.3 物探技术

除了前两种勘查技术外,在矿山滑坡地质灾害进行勘查时,物探技术也是应用频率较高的勘查技术。物探技术在应用中,其作用原理是利用地层中不同岩性对于物理量(如声波、地震波、电磁波等)反馈情况的差异性,采集到数据后对于图谱信息进行分类,从而评估出该地区岩层性质。在技术体系不断发展的过程中,物探技术的分支较多,常见的物探技术包括地质雷达勘探技术、地质勘查技术、声波探测技术等。现阶段,在GPS物探法应用体系熟练度不断增强的背景下,其应用优势也在不断凸显出来,如技术操作便捷度高、环境适用性强、可全天候监测等,这也进一步增加了GPS物探技术的应用效果,目前已经在很多矿山领域中得到了非常广泛的应用。

3 矿山滑坡地质灾害治理技术分析

3.1 防排水施工技术

在对滑坡地质灾害进行治理时,防排水施工技术也是常用治理手段之一,在该技术具体的应用过程中,应注意以下几点:第一,进行基坑开挖作业,这也是该技术应用的基础条件。在开挖过程中需要对设计尺寸进行管控,同时遵循由上往下的开挖原则,完成边坡开挖作业后,再进行底板结构的开挖,在每个环节作业完成后,也需要对其进行审核,待满足审核要求后再进行下一环节作业;第二,加强基础处理,其内容包括基层碾压、边坡整理等,并且还需要对于基层压实度情况做好检测,结合基层稳定性情况选择恰当的回填料,使其可以满足既定的作业要求,确保工程完成后的排水效果。

3.2 抗滑桩施工技术

在对滑坡地质灾害进行治理时,有时也会应用到抗滑桩施工技术,该治理技术在应用过程中的主要原理在于,在矿山坡体的滑动面位置处,嵌入不同参数的抗滑桩,使其可以对滑坡移动造成阻力,从而起到降低滑坡地质灾害发生的作用。在具体的应用过程中,还需要注意以下几部分内容:

(1)抗滑桩的具体位置需要根据详细的勘查资料获得,这也要求前期勘查工作质量需要满足既定要求,所采集的数据完整性和准确性也需要符合标准。

(2)做好抗滑桩测量放线工作,理论上来讲抗滑桩的位置需要保持相互交错的状态,借助此类关联性来提高抗滑桩的应用效果。

(3)抗滑桩的成型过程需要做好监督和质量检查,及时返工不合规作业桩,从而提升该技术的应用效果。

3.3 回填护坡施工技术

除了前两种处理技术外,回填护坡施工技术也属于滑坡地质灾害进行治理时应用较多的技术。在该技术的应用过程中,也需要重点关注以下几部分内容:第一,对于回填层表面的杂物需要及时清理,并且也需要清理完成后及时进行测量放线,确定回填过程的稳定进行;第二,做好回填材料的选择工作,通常会使用至少两种透水性不同的填料进行回填,并且回填过程采用分层填筑的方法,借此来确保治理过程的有效性;第三,在材料回填的过程中,在上层材料应用中多选择透水性较小的回填料进行铺筑,而下层则选用透水性较大的回填料进行填筑。另外,在材料回填过程中还需要在合适位置布设排水边坡,采用透水性强的材料进行回填,借此来提高矿山边坡的稳定性。

4 矿山滑坡地质灾害防治期间的注意事项

4.1 做好防灾宣传

通过做好防灾宣传工作,能够加强人们的防灾意识,在工作期间降低人为因素带来的干扰,提高矿山作业环境的稳定性。在具体的实践过程中,需要加强防灾课程的培训工作,为了降低培训课程的枯燥性,加深工作人员的学习印象,可以采用案例讲解法来进行培训。而且在防灾宣传的同时,还需要做好工作人员综合技能的培训工作,使其可以熟知操作设备的应用方法,在工作中可以按照预定流程来完成相应的工作内容,从而营造出来安全的操作环境,避免人为因素造成的滑坡地质灾害。

4.2 加强地质监测

通过加强地质监测,可以对坡体变化情况进行实时监督,并且根据灾害预测体系来预估其发展趋势,及时做好人员疏散或者土层加固处理,以降低灾害发生时所带来的负面影响。从目前的应用情况来看,多选择GPS技术来辅助监测工作的进行,在实际应用中,第一,监测点的所在位置需要选择在地层稳定性较强的区域,具体数量也需要结合矿山整体规模来确定;第二,做好监测点的保护工作,如果中途出现监测点破坏的情况,也需要借助引测的方法来设置新的检测点,确保采集数据的应用价值[1]。

4.3 建立灾害预测体系

通过建立灾害预测体系,有利于防治措施的提前拟定,这对于作业环境安全性的提升有着积极地意义。在互联网技术发展速度不断加快的背景下,可以借助该技术和信息技术来建立灾害预测体系,对于体系中涉及到的指标内容进行梳理,如地层性质、理化性质、机械设备因素等。对于这些影响指标的权重进行计算,随后将勘查得到的数据代入到体系当中,得到可能遇到风险的优先级排序,针对风险内容拟定相应的预防措施和应急措施,从而加快风险的处理速度,降低风险带来的负面影响。

4.4 加强区域地质管理

通过加强区域地质管理,可以减少人类活动对坡体环境带来的破坏,从而降低滑坡地质灾害的发生几率。开展矿山滑坡地质灾害的应用处理时,首要任务便是做好地质情况的科学管理,拟定合理的管理计划,对于矿山区域的开采活动进行有效管理。并且也需要对作业区域进行合理划分,对于稳定性较差的坡体上,禁止进行土壤开采的活动,并且适当增加坡体上绿化植物的密度,利用绿色植物根系的固土能力,来提高坡体土层的稳定性,从而降低了滑坡地质灾害的发生几率。

5 结语

综上所述,做好防灾宣传工作,能够加强人们的防灾意识,加强地质监测,可以对坡体变化情况进行实时监督,建立灾害预测体系,有利于防治措施的提前拟定,加强区域地质管理,可以减少人类活动对坡体环境带来的破坏。

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