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矿山地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题 及滑坡治理方法论文

发布时间:2023-03-09 11:43:00 文章来源:SCI论文网 我要评论















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  摘要 :矿山地质灾害治理工程施工的过程中容易出现边坡 稳定性的问题,边坡的稳定性不足,抗滑的性能也会降低,如果 不能合理解决将会引发滑坡事故问题, 基于此, 本文研究矿山地 质灾害治理工程施工中, 边坡稳定问题的发生原因, 提出几点滑 坡治理的建议措施,旨在为增强矿山地质灾害治理工程中边坡 稳定性, 有效预防滑坡灾害事故而提供帮助。

  关键词 :矿山地质灾害,治理工程施工,边坡稳定问题,滑坡治理

  由于我国矿山生产很容易发生地质灾害事故,而边坡失稳 是引发滑坡灾害的主要原因。因此在矿山地质灾害治理工程施 工期间, 应重点关注边坡稳定性的控制, 按照边坡失稳问题的原 因,针对性采取控制的措施。同时制定较为完善的滑坡治理方 案,增强滑坡治理的效果, 提升矿山地质灾害的治理效果。

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  1 矿山地质灾害治理工程施工中滑坡治理的意义

  随着我国社会的进步,各行各业对矿产资源的需求量开始 增加, 使得矿产行业企业大规模进行开山采石, 矿产行业长时间 大量进行采石开挖, 并且开采工作没有良好的秩序, 对自然环境 造成了严重的破坏性影响,甚至还会引发山体滑坡等地质灾害, 不仅会导致矿山生态环境受到危害,还会威胁周围居民的生命 财产安全。在此过程中科学开展矿山地质灾害治理工程的施工 工作,有效进行滑坡的治理非常重要,一方面,合理开展滑坡治 理工作, 可以全面分析滑坡问题的发生原因, 辅助研究边坡稳定 性问题的情况,通过针对性的处理和治理,增强边坡的稳定性, 有效解决滑坡灾害事故问题, 维护周围居民的生命财产安全, 增 强边坡的安全性。另一方面,科学合理开展滑坡治理工程,可以 结合滑坡问题的发生原因,强化对边坡与滑坡的监测管理力度, 按照具体情况因地制宜采用边坡滑坡治理的措施,预防出现安 全事故问题。

  2 矿山地质灾害治理工程施工中边坡问题发生原因 2.1 岩体因素

  首先,通常情况下,矿山地质灾害治理工程施工期间的边 坡抵抗力与强度,主要是受到岩体物理性质的影响。而坡岩体结构中通常情况下存在很多黏土矿物质成分和清水矿物质成分 等,并且还有层状的结构岩石, 例如 :泥灰岩破碎岩石等。同时, 在岩石内还可能会含有泥质填充物,此类岩体结构具有容易受 到侵蚀的特征,不仅会威胁边坡的稳定性,严重的还会引发滑 坡事故。其次,边坡所在区域的岩体内部结构完整度也会对边 坡的稳定性产生直接影响。但是目前在矿山生产的过程中,很 容易对岩体结构的层次造成破坏,导致出现岩体层次变化的现 象。岩体结构的完整度降低, 边坡的稳定性难以确保, 最终引发 滑坡事故。与此同时,在矿山区域发生地质灾害问题的情况下, 也会导致岩体结构受到破坏,出现完整性降低的问题。岩体结 构本身的抗剪度也会减小,中间部分的缝隙会逐渐增加,结构 开始呈现出疏松的状态。最终导致结构的抗滑性能降低,很容 易产生滑坡灾害。

  2.2 外界因素

  矿山地质灾害治理工程施工期间,出现边坡稳定问题和滑 坡灾害的外界因素较多,首先,受到强降雨天气的影响,降雨的 水流速度很高, 水流的数量很大, 经流边坡的岩体会使得岩体结 构出现松散的现象,最终诱发滑坡问题。其次,人类活动也是导 致矿山边坡失稳而出现滑坡灾害的重要因素,近年来在我国山 区快速发展期间, 已经开始新建很多公路或是铁路, 在公路铁路 修建期间很容易对边坡造成破坏, 加之矿山的无序化生产, 会使 得边坡受到破坏的问题更为严重,如果不能合理进行边坡的处 理,就会导致稳定性受到危害。除此之外在矿山生产的过程中, 开挖工作和爆破工作方法使用不合理,也会使得边坡稳定性降 低,主要因为在开挖和爆破操作期间会形成巨大的振动作用力, 在多次振动作用力的影响之下导致岩体结构疏松,最终出现非 常严重的滑坡灾害事故。

  2.3 地震因素

  矿山生产过程中一旦出现地震灾害,将会导致边坡的岩体 结构发生松动的现象, 整体边坡的抵抗力减小, 如若地震作用力 较高岩体结构在地震作用力的影响之下出现断裂的现象,就很 容易发生滑坡事故。尤其在地震作用力很强的状况下, 会导致边 坡岩体结构受到很大程度的破坏, 提升滑坡事故的发生率。

  3 矿山地质灾害治理工程施工中滑坡治理的措施

       3.1 做好治理工作前期准备

  要想确保矿山地质灾害治理工程施工期间有效进行滑坡的 治理, 就应做好治理之前的各项准备工作, 通过科学合理的准备 措施,为滑坡治理工作的实施和有效开展而做出保障。首先,在 滑坡治理之前应全面进行现场的勘查,准确判断施工现场引发 滑坡稳定性问题的重要因素,按照具体的因素为滑坡治理施工 部门提供准确的施工依据,使得施工部门能够按照前期的勘查 数据信息制定针对性的滑坡治理方案。其次, 做好前期的滑坡治 理设计工作, 结合滑坡问题的特点和实际情况, 全面收集各类资 料和数据信息, 以此为基础科学精准进行滑坡治理设计, 提升治 理工作的效果和质量。

  3.2 抗滑桩技术的应用

  抗滑桩技术是矿山地质灾害治理工程施工期间滑坡治理的 有效措施,因此企业在施工过程中应重点结合边坡稳定问题发 生特点与滑坡治理的需求等, 合理采用抗滑桩施工技术, 确保能 够增强边坡稳定性,有效进行滑坡的治理。其一,重点确定抗滑 桩桩群的平面分布位置, 合理进行抗滑桩距离和位置的设定, 可 以使用悬臂梁法或是有限单元法等明确桩位。考虑到抗滑桩位 置的不同, 会对滑坡稳定系数带来不同的影响。因此应着重运用 有限单元法,按照有限原则方式计算滑体强度数据值和滑带强 度数据值,将此类数值扣除之后获取滑坡地区边坡的安全系数 指标。在此之后将抗滑桩作为滑坡体之内埋入的梁单元, 通过有 限元算法进行推力的核算,最终确定抗滑桩的位置。其二,做好 抗滑桩的选型工作,明确设定桩体结构的长度。同时,还需使用 地基梁法进行边坡变形的准确预测, 按照滑坡的推力特点、类型 特点、位置特点等明确抗滑桩的规格。确保可以科学开展抗滑桩 施工工作,从根本层面增强边坡稳定性。其三,在开展抗滑桩施 工工作以前,应重点进行工程实际状况的核实,修建滑坡结构, 滑动带外围的截水渠和排水渠,按照施工图纸和设计图纸的要 求,确定抗滑桩位置与高程标准。在正式施工期间,需要进行分 段性的挑桩开挖, 保证开挖工作的安全性和稳定性, 完成开挖操 作后, 需安排专业的监理工作人员到现场区域进行核查, 核查符 合要求以后才能开展之后的施工工作。其四,要求施工人员切 实结合设计图纸的标准施工,在孔口地面下部分区域提前设置 衬砌,孔口地面上部分位置设置厚度在 40 厘米的钢筋混凝土桩 井锁口。按照具体情况进行施工, 增强抗滑桩施工技术的应用效 果,有效进行滑坡的治理。

  3.3 锚杆技术的应用

  近年来,我国在矿山地质灾害治理工程施工的过程中,已经 开始大范围应用锚杆技术进行滑坡治理,取得了较为良好的成 绩,不仅能够增强滑坡治理的效果,还能提升边坡的稳定性,预防出现安全隐患问题。但是如果在滑坡治理过程中不能确保锚 杆技术应用的有序性, 将会导致锚杆技术的应用效果较低, 难以 满足滑坡治理的需求, 因此应制定完善的锚杆技术施工方案, 从 而增强滑坡治理的有效性。其一, 合理进行滑坡坡面的修建和调 整,调整完成之后应首次进行混凝土喷浆,精准设置锚孔的位 置,按照施工顺序和标准要求打孔,将定位误差控制在20 毫米 之内,偏斜度控制在 5%之内,钻孔的深度应控制为整体锚杆长 度的 0.5 米之内 ;其二,在锚杆钻孔成型与清理作业期间,应尽 可能采用风动干钻施工技术钻孔,杜绝使用旋转切削的施工技 术,确保在钻孔期间通过钻头风动的形式对孔内进行清理, 增强 土地和泥浆的连接效果。在此之后就要在现场进行锚杆的制作 安装,根据混凝土浆液的材料配合比标准配制混凝土浆液材料, 保证材料质量符合标准的情况下进行第二次喷浆, 构建完整、高 强度的锚杆结构, 以此达到滑坡有效治理的目的。

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  3.4 挡土墙技术的应用

  挡土墙施工技术是目前矿山边坡滑坡治理中最为重要的技 术措施,能够增强滑坡治理的效果,因此,应重点关注挡土墙技 术的应用,充分发挥技术的作用价值。其一,在挡土墙施工之前 应做好现场勘查的工作, 制定完善的施工设计方案计划, 使得工 作人员能够按照设计图纸的要求施工。在挡土墙施工期间应采 用分层错缝的措施, 确保各个层次的横缝厚度处于一致状态, 在 墙趾台阶转弯施工与基层施工的环节, 不能存在垂直通缝, 应科 学配制骨料的比例, 做好垂直通缝的填充工作, 避免影响滑坡治 理的效果 ;其二, 挡土墙浇筑工作开展之前, 应先清理基层松软 的部分和表面风化的部分, 之后进行模板的拼装, 检验质量符合 标准之后浇筑混凝土材料,完成浇筑工作之后使用木砂板进行 表面的砂毛处理, 便于在上层结构浇筑的过程中进行对接。在完 成挡土墙基础结构浇筑工作之后, 立即开展墙身的浇筑操作, 模 板校正加固期间,墙身之内根据设计标准设置塑料管作为排水 管 ;其三, 完成挡土墙的混凝土浇筑工作一周之后, 如果浇筑结 构的强度已经达到设计强度要求的 71% 以上,就要回填墙身背 后的部分,分层次夯实处理。考虑到挡土墙的高度普遍偏高,为 保证抗扰度和抗倾覆性符合标准,应将模板支撑的高度控制在 两米之内, 每段混凝土浇筑的高度都应在两米之内, 以此保证挡 土墙的强度和稳定性。

  3.5 连接梁技术的应用

  滑坡治理施工工作中采用连接梁技术,主要目的在于为上 部分的挡土墙结构提供一定承载力,适合挡土墙施工工作相互 结合的技术措施。在实际施工的工作中,应合理进行连接,梁结 构宽度的设置和厚度的设置,确保梁体的强度符合标准,与此 同时在施工期间需要将冠梁顶面和挡土墙之间良好衔接,结合 技术要求安装钢筋材料, 平稳设置模板结构, 做好模板的清洁工作,预防出现爆模的现象。除此之外,在混凝土浇筑的环节中, 需要根据标准要求控制材料的混合比例,浇筑完成以后进行养 护,确保连接梁混凝土强度符合标准, 使其能够更好地为挡土墙 提供承载力, 增强挡土墙的稳定性、可靠性。

  3.6 锚索格构梁技术的应用

  矿山地质灾害治理工程施工领域中,为确保能够有效进行 边坡稳定问题的处理和滑坡的治理,应按照滑坡的影响因素和 危害特征, 制定完善的锚索格构梁技术应用方案。例如 :边坡结 构的稳定性极低,滑坡问题非常严重,可先浇筑混凝土挡土墙, 设置钢管桩结构,之后进行锚索的施工与格构梁的施工,完成 施工工作之后回填土, 喷注细石混凝土, 之后设置三维网种植根 系较为发达的绿色植被, 这样不仅能够增强边坡的稳定性, 还能 有效进行滑坡的治理。具体施工期间应将挡土墙的材料质量和 墙体高度、宽度控制在标准范围内。在挡土墙的内部设置三排到 四排钢管桩, 钢管桩的长度和间距必须要符合设计标准。并且在 和挡土墙顶部位置,距离 1.5 米的区域设置锚索。采用钢绞线材 料制作锚索, 直径和入射角合格。然后在挡土墙的上部分边坡位 置,进行锚索结构的施工格构梁结构的施工, 进行细石混凝土的 喷注, 设置三维网植草, 以此确保锚索格构梁的施工效果。

  4 矿山地质灾害治理工程施工中边坡稳定问题的预防

      4.1 因地制宜进行边坡施工

  矿山区域发生边坡稳定性问题的原因,就是在边坡岩体结 构受到不同因素的影响下,出现疏松的现象、断裂的现象等,而 不同岩体结构的边坡稳定问题不同,岩体形态和规模存在差异, 要想有效预防出现边坡稳定的问题,就应制定因地制宜的边坡 施工方案计划。例如 :矿山地区的边坡结构具有顺坡的特点, 边 坡稳定问题和滑坡灾害事故问题的发生率会有所提高,如果滑 坡面的倾角比地形坡角低, 滑坡面就会处于相对完整的状态, 如 果滑坡面的倾角具有缓和的特点,边坡就具备很高的稳定性但 是抗剪强度会稍低, 但是如若矿山的边坡属于反坡结构, 稳定性 就极高。由于边坡结构不同,岩体发育的程度也会有所不同,如 若出现了岩石破碎区, 在外界作用力的影响之下, 就很容易出现 边坡稳定问题和滑坡灾害,在此情况下就应结合边坡结构的特 点,制定完善的压坡脚施工方案, 有效预防出现边坡稳定性的问 题,降低滑坡灾害事故的发生率。

  4.2 完善边坡施工设计体系

  矿山地质灾害治理工程施工期间,应按照现场边坡地质结 构特点和具体状况制定完善的施工设计规划。首先, 工程施工过程中如果存在天然性的边坡, 不能满足标准要求, 就应做好边坡 回填设计, 开挖设计和切削设计等, 必要的情况下还需制定边坡 重建的设计方案, 确保边坡的稳定性符合要求, 预防出现边坡失 稳的问题。其次,制定人工边坡施工设计方案,充分考量岩体结 构的抗剪强度情况、层面形状情况、物理特性情况等,利用有效 的设计措施增强边坡结构的稳定性和可靠性,确保利用合理的 方式进行施工, 预防因为边坡稳定性不足而引发滑坡灾害。

  4.3 完善边坡支护的计划方案

  为了有效避免在矿山地质灾害治理工程施工期间出现边坡 稳定性的问题,降低滑坡灾害事故的发生率,应制定较为完善 的边坡支护计划方案,使得施工企业能够利用有效的边坡支护 措施,增强边坡结构的稳定性,规避滑坡灾害问题。其一,要求 在边坡支护施工方面,技术人员可以结合当地区域的地形地貌 特点, 边坡开挖特点和支护工作需求等。以岩土结构的参数为基 础,合理进行边坡支护的施工,确保支护施工的安全性、技术性 和经济性。其二,由于矿山出现地质灾害问题,会导致边坡结构 的稳定性受到不利影响,如果不能按照实际情况制定边坡支护 方案,将会出现严重的滑坡灾害。因此在预防边坡稳定性问题 期间, 应按照工程具体状况和边坡结构特点, 合理确定支护结构 的规格、等级和安全级别, 同时还需按照地质环境特征做好边坡 支护设计的检测和调整, 通过提高支护设计的科学性, 有效完成 边坡的支护工作。其三,在制定边坡支护方案的过程中,应着重 强调各类原材料的科学配置, 严格控制水泥砂浆材料, 混凝土材 料和钢筋材料的质量, 制定完善的材料配合比计划方案, 选择普 通硅酸盐类型和等级较高类型水泥砂浆当作是灌浆原材料。按 照工程项目特点明确材料中氯化物的含量标准和硫酸盐含量标 准,以免对锚杆钢筋造成腐蚀影响支护效果。其四,在边坡支护 方案中应合理确定边坡支护的施工方式,结合现场勘查的数据 信息和资料等选择合理的支护方法, 增强支护施工的有效性。

  5 结语

  综上所述,矿山地质灾害治理工程施工期间应重点分析和 研究边坡稳定问题的发生原因,制定完善的滑坡治理方案计划。 采用先进的连接梁技术、挡土墙技术、锚杆技术等进行滑坡的治 理。同时还需制定能够预防边坡稳定性问题的施工方案和设计 体系,合理进行边坡支护的施工,提升边坡稳定性,预防滑坡灾 害问题。

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