浅析矿山地质灾害治理施工中边坡支护的应用论文

 

　　关键词：边坡支护,矿山,地质灾害,治理

 

　　随着社会的快速发展，相关单位逐渐加大了对矿山资源的开发力度，并进行合理化运用，以此推动社会经济稳定化发展。但矿山开采期间和管理阶段存在较多不合理之处，对周边地形造成严重破坏，极易出现塌陷、滑坡等地质灾害。故此为了降低矿山地质灾害带来的影响，需要做好灾害治理施工，了解边坡支护施工内容，不断提高整体施工效果。

 

 

　　矿山经过长时间的开采，形成稳定性较差的边坡，其中坡体由坡脚、坡面、坡顶面、坡肩组成，坡高和坡脚关系到边坡的稳定性，而坡脚影响着边坡的坡度。正常情况下，坡高和坡脚越大，则出现滑坡等地质灾害的概率越高。

 

 

　　根据形成原因分类，矿山边坡可分成两种类型，一种为自然边坡。矿山多位于山谷和山坡位置，使得坡面长时间受到雨水冲刷、风化的影响，而逐渐演变成破碎状态的岩土，增加边坡灾害防范难度；另一种为人工边坡。开采露天矿山过程中，为了保障作业的安全性，加快开采效率，常常利用机械设备调整边坡坡脚，促使边坡类型呈现多样化特点，如开挖边坡、填筑边坡。另外，当根据组成物质分类，分成岩质边坡和土质边坡，两种边坡稳定性差异化明显。

 

 

　　对于矿山采空区域而来，地质条件较为复杂，并存在隐蔽的井巷，极易出现塌陷灾害，而影响地表的稳定性。

 

 

　　目前，矿山边坡多为人工开挖和自然边坡，由碎石、粉土等构成，此类材料稳定性较差，并且支护体系不完善，常常在外界因素和重力因素的影响下，发生大规模的滑坡灾害，产生不良的社会影响。矿山工程作业期间，边坡多位于前缘地带，此区域植物根部发育不良，经过雨水长时间冲刷，边坡土质处于松散状态，稳定性较低。若出现暴雨天气，大概率发生滑坡情况。同时，大规模展开各项施工活动，也将增加滑坡灾害出现的概率。

 

 

　　在矿山区域内，泥石流也属于出现较为频繁的地质灾害，与矿山边坡周边水环境关系密切。勘查矿山周边地质情况时，河道和沟渠属于重点，了解地下水深度和水文地质条件，以便于精准判断雨季泥石流出现的概率。同时，为了降低泥石流带来的危害，施工人员应根据矿山支护结构特点，科学设置截水沟、排水沟。

 

 

　　其一，爆破振动。为了取得良好的矿山开采效果，相关人员多采用爆破的方式，快速清理高硬度的岩石，但将严重影响边坡的稳定性，若未能采取有效的防护措施，极易出现边坡失稳灾害。爆破期间，需要技术人员仔细计算爆破的深度、范围等等，掌握爆破对岩土质点活动的影响，若60内速度可达25.4m/s，则根据运动速率的大小对各个位置岩土造成不同的影响，而若速度超过25.4m/s，则岩石将完全破碎，从而发生滑坡灾害。

 

　　其二，岩体结构。在外界环境的影响下，矿山岩体分成破碎、层状、片状等结构，并且随着时间的变化而变化，同时矿山开采对岩体结构影响较大，增加了滑塌灾害出现的概率。另外，对于规模较大的滑坡，岩体结构断裂属于常见情况，也是造成边坡失稳的关键因素。故此，需要多层次分析和研究矿山边坡的岩体结构，当从结构面持续性层面分析，矿山边坡横向跨度较大，无法保障结构面的连续性，为滑坡类型地质灾害出现提供有利条件。而从倾斜角度和方向层面分析，边坡坡面分成反向和同向坡面，其中反向坡面稳定性良好。

 

　　其三，地下水和地表水。地表水根据矿山的构造逐步流入岩层缝隙，造成岩体开裂情况逐渐严重，而地下水则会影响坡面的稳定性。正常情况下，若岩体孔隙内部存在水源，将形成静水压力和动水压力，加快岩体的破裂速度。不仅如此，水体还会降低边坡坡面的硬度。主要由于坡面存在大量的土壤，与水融合后岩体硬度将明显降低，从而发生滑坡地质灾害，产生严重的经济损失。

 

 

 

　　开发矿山时，常常采用爆破的方式，明显加快了开采速度，但对岩体内部结构造成破坏，若在外力作用下，岩石将顺着缝隙开裂。此类岩体危险性较高，存在较高的坠落隐患，无法保障开采作业的安全性，影响施工人员的生命安全，还会降低地质灾害治理施工效果。而若想科学处理岩体坠落隐患，保障施工质量，需要委派工作人员按时清理危险岩石，进行边坡支护作业，提高边坡的稳固性。同时，坡体具备恰当的坡度，可以强化整个边坡的稳定性，并且利用边坡支护结构，能够固定破碎岩体，降低矿山地质灾害出现的概率。支撑结构属于一种稳定性结构，实际施工期间施工人员应仔细分析岩石的裂缝情况，确定钻孔位置和注浆位置。

 

 

　　矿山地质灾害治理施工过程中，搭建边坡支护结构，与矿山岩体有机融合，组成一个完整的结构，降低矿山所承受的压力，使得岩体抗震能力和承载能力大幅度提升。另外，矿山边坡存在松散状态的岩体，而进行边坡支护，发挥其加固和支挡功能，不仅减少岩体的自由变形量，还提升支护结构的稳定性，使其抗震能力得到提高。

 

 

　　在重力因素的影响下，矿山边坡将出现不同程度的形变，常常由于开采不当，而造成边坡断裂。正常情况下，断裂程度与边坡应力变化特征、破坏程度息息相关，主要分成楔形体变形、倾倒、拉裂、平移变形情况。以倾倒为例，当力矩大于岩石的承载能力，岩石将处于失稳状态，极易向断裂方向倾倒。而进行边坡支护可以施加反向拉力，减少重力等因素的影响，确保边坡结构的稳定性。另外，边坡平移拉开断裂也属于常见故障，由于受到重力的作用，导致节理与边坡之间的裂缝相互剪切，当周边约束条件消失，坡度与岩石的内摩擦角相等，一旦出现降雨或展开爆破作业，岩块处于不稳定状态，极易出现平移拉开断裂的现象，而出现重大安全事故，对周边环境造成严重的破坏，不利于区域经济稳定化发展。

 

 

　　现阶段，坡率法主要运用于边坡治理施工，借助分级削坡的方法，合理控制边坡的坡度和高度，以此维护边坡结构的稳定性。相对于其他边坡支护方法，坡率法不需要投入较多的资金且便于操作，多用于地质条件良好的矿山，但对边坡场地空间要求较高。同时，坡率法可以与锚钉边坡、锚杆支护融合使用。实际施工中，作业人员需要系统化分析岩石性质、岩石体风化程度、矿坑开挖深度等等，科学化确定放坡率。而若边坡位于滑动地层区域，应重点考虑结构面倾角、摩擦角、内聚力，再仔细计算放坡率。

 

 

　　为了突出边坡支护的运用价值，应在矿山地质灾害治理期间，灵活运用边坡锚固技术，结合岩体的真实情况，制定完善的施工方案，达到稳固岩体的目的。与其他边坡支护施工技术相比，边坡锚固技术不会消耗大量的钢支撑材料，作业流程简单，包括钻孔、锚杆制作和安装等。现如今，矿山地质灾害治理施工过程中，主要运用岩锚和土锚两种锚固技术，通过连接岩体结构和挡土墙，在岩层和土层区域采取合理化的锚固措施，促进结构物抗拔力显著提升，保障矿山边坡支护效果，以此防止矿山环境受到影响。

 

　　矿山边坡支护施工过程中，需要技术人员利用现代化技术和设备，全面勘查矿山周边地质情况，编制完善的勘查报告，再根据人工边坡和自然边坡的特点，采取合理化的施工方案，以此避免由于受到地质因素影响，而导致边坡发生变形。实际施工过程中，若边坡稳定性未在安全值范围，需要利用边坡锚固技术，高质量边坡支护施工。根据相关调查结果显示，边坡形成与土地承载能力变化关系密切，当受力方向发生变化，出现岩土和碎石坠落现象，造成边坡变形，对此施工人员应立足于矿山边坡具体情况，开展锚杆支护作业。实际工作中，借助锚杆分析岩土应力变化情况，并了解剪应力和轴应力分布特点，再采取相应的施工措施。通过合理化运用边坡锚固技术，不仅可以达到加固边坡的目的，还能减少施工资金的投入。

 

　　以某矿山地质灾害治理施工为例，边坡支护高度在10m～27m左右，经过施工现场实地勘查发现，不具备放坡的条件，故此施工人员可以采用锚杆支护方式。具体操作期间，考虑到边坡最高为27m，应分成三级展开边坡支护作业，由上而下支护高度为7m、10m、10m，支护斜率为1：0.4、1：0.4、1：0.2。

 

 

　　矿山边坡的稳定性，影响着矿山生产效率，若矿山频繁出现地质灾害，不仅产生较高的资金损失，还会威胁施工人员的生命安全。鉴于此，需要重视地质灾害治理施工，将边坡支护作为核心施工内容，掌握抗滑桩施工技术的运用方法，此种技术作用原理简单，通过将桩体安全移动至滑坡风险区域，预防滑坡灾害的发生。抗滑桩施工过程中，主要采取现浇桩和预制桩的施工方法，其中预制桩可以选用钢材料和钢筋混凝土材料，而现浇桩需要施工人员提前在特定区域挖孔，之后搭建模板，再放置钢筋笼并浇筑适量的混凝土，经过一段时间后形成牢固的桩体。挖孔作业期间，可以结合施工现场实际情况，采取机械挖孔和人工挖孔的方式，但由于矿山边坡稳定性较差，机械作业方式存在较大的安全隐患，故此多采用人工挖孔方式。

 

　　抗滑桩施工期间，关键技术为：其一，挖桩和护壁作业。实际施工过程中，作业人员应仔细分析施工图纸，精准确定抗滑桩的位置，放线阶段施工误差不得超过10mm。并且为了降低外力对桩孔的影响，施工人员需单独设计锁口，选择现浇作业方法，确保锁口壁厚小于40cm。若施工现场空间充足，且边坡稳定性良好，则可选择机械挖孔的方式，而若不符合以上要求，则选择人工挖孔方式，利用爆破技术钻孔。挖孔期间将产生渣土，需要利用卷扬机及时清除。另外，抗滑桩尺寸和体积较大，而为了避免出现塌孔现象，施工人员应采取现浇作业方式设置护壁。其二，钢筋工程。运用大量的钢筋可以明显增强抗滑桩的抗拉力和承载力，有助于提升矿山灾害治理施工质量。当钢筋材料运输至施工现场时，质检人员应采取抽样检测的方法，重点分析材料的冷弯性能和抗拉性能，检测是否满足施工要求。同时，加工钢筋时，施工人员需严格管控搭接长度，之后通过焊接和绑扎的方式固定。其三，灌注桩混凝土材料。处于浇筑桩芯施工环节时，技术人员需做好全过程记录工作，仔细观察浇筑面与出料口的距离，二者距离不得大于2m。不仅如此，抗滑桩体积大，难以一次性完成灌注作业，施工人员可以采取分层作业模式，将每层浇筑厚度把控在30cm，并利用振捣棒捣实。

 

 

　　若矿山边坡高度和坡度较小，进行边坡支护施工时，可以选择混凝土喷浆护坡施工技术，提高边坡的稳定性。施工流程为：开挖和填筑土方，通过机械作业或人工作业的方式，合理化调整边坡的高度和坡度，再展开夯实作业和沉降处理，从而有效避免滑坡灾害的出现；修理护坡，施工人员应仔细清理边坡石块、树枝、杂物等，促使边坡表面处于平整状态，为后期作业顺利开展奠定基础；砼初喷，施工人员应喷射60mm厚度的砼；挂网加钢筋，当砼凝固后，需放置喷锚网片，钢筋网上半部分钢筋选用绑扎施工方法，下部分选择焊接固定方法；复喷，当钢筋网片牢牢固定后，再次喷射40mm厚度的砼。运用混凝土喷浆护坡施工技术时，喷砼属于关键环节，需要重点把控粗集料的粒径，不得超过12mm，并按照施工要求配置混凝土材料。5.5喷锚网类型的支护技术

 

　　开展矿山地质灾害治理施工时，喷锚网类型的支护技术运用广泛，且操作性良好。具体施工时，施工人员需根据边坡的实际情况，将土钉设置于合理区域，再进行灌浆作业，之后由管理者全面化检查作业质量，查看是否满足支护施工标准，一旦发现不符合施工要求的情况，应要求施工人员重新作业。另外，当所有作业任务完成后，施工人员应开展养护，以此避免影响边坡支护施工质量。

 

 

　　在矿山地质灾害治理施工中运用边坡支护，不仅需要运用专业化的支护技术，还应采用一些辅助性的施工技术，进一步增强矿山边坡的稳定性，避免出现重大的地质灾害。实际施工中，作业人员可以采用边坡防水施工技术，促使雨水快速排出，降低地表水对边坡稳定性的影响。施工内容包括开挖截水沟、排水沟等，避免矿山雨水堆积严重。如，在边坡顶部开挖截水沟，而在这一期间施工人员应结合坡顶的地质条件，确定与坡肩之间的距离。还需根据边坡的坡度和高度，科学确定集水点，以此避免坡面受到水体的冲刷。

 

　　另外，运用边坡监护施工技术。矿山滑坡地质灾害的形成，需要经过漫长的时间，这一阶段边坡持续恶化变形，当达到某一限值将爆发。鉴于这一特点，施工团队应根据边坡地质灾害的基本特点，制定一系列监测方法，重点监测地下水位、渗透压力、降雨量等等，并借助新型探测设备和传感器，了解引发边坡变形的主要因素，提前制定科学化的预防措施，最大限度上降低地质灾害的影响。

 

 

　　总而言之，在时代快速发展背景下，矿山开采方法呈现多样化特点，开采效率和质量大幅度提升，满足人们生活生产的需求，为社会经济发展作出巨大贡献。但近年来伴随着矿山开采力度不断加大，各种地质灾害频繁出现，如滑坡、边坡失稳等等，产生不良的社会影响。鉴于此，矿山地质灾害治理施工过程中，应根据矿山的实际情况，合理采用边坡支护，借助喷锚网类型的支护技术、混凝土喷浆护坡施工技术等技术，不断提升矿山斜坡的稳定性。