矿山滑坡地质灾害的成因及防治对策研究
2019-02-09高永应
高永应
(盘州市自然资源局,贵州 盘州 553537)
矿山滑坡是比较常见的地质灾害类型之一,具有很大的破坏性,对下游工程建设及居民生活会带来严重危害。因此,在实际工作中,需要在掌握区域滑坡产生原因的基础上,采取有效措施予以防治,从而避免灾害的发生,保证人们的生命财产安全。
1 工程概况
某矿山坡位于18#楼以北,总长约160m,最低处高1.14m,最高10.16m,于今年产生局部滑塌,严重威胁下游居民区安全,必须根据滑坡产生原因制定有效的防治对策。该矿山坡的安全等级确定为一级。现围绕本工程实际情况,对其矿山滑坡产生原因及防治对策作如下深入分析。
2 滑坡成因
(1)地质环境因素。区内褶皱、断裂均发育,且矿山山脉的走向和构造基本一致。矿层以红色砂岩、石英砂岩与石灰岩为主,山间盆地与冲沟的两侧分布有大面积松散堆积物,以砂砾层与粉质黏土为主。红色砂岩处于半固结状态,含有的泥岩夹层遇水后极易软化,当条件适宜时,造成滑坡。分布于冲沟及盆地的堆积物是人类主要活动区与,虽然其下部岩体矿层具有良好透水性,能为日常生产生活提供充足水源,但对矿山工程建设极为不利,有可能导致基坑涌水和基础渗透等问题[1]。
(2)天气因素。区域雨水充盈,且降雨集中,降雨后,地质表面被雨水长时间浸泡,处于饱和状态,使自身重量增大,改变边坡稳定状态,大幅加快崩塌及滑坡形成速度,这是导致该矿区产生滑坡灾害主要原因。
(3)缺乏防灾意识。①在工程选址过程中未充分考虑自然环境与地质条件,比如周围山坡的坡度是否过大,岩层上是否发育裂隙、是否已经破碎,岩土层是否保持紧密,矿山工程建设是否会影响山坡稳定性,引起滑坡灾害等。而且在削坡之后,没有采取有效措施予以防护。②在发现灾害产生的征兆以后,没有立即进行避让,导致错失治理和逃生的时机,最终带来巨大的损失和伤亡。③所选处置措施不合理,在灾害产生以后,没有待滑动体保持稳定后就进行清土,导致被新坍塌的土体掩埋。
(4)削坡开采工程。山区中的平地较少,工程实施无法都建于平地,这使得很多工程都直接建于山坡上。想要在山坡上进行工程建设,免不了削坡,而削坡会使原有的地质条件出现巨大变化,使原本保持稳定的山体变的不稳定。另外,在削坡时坡度过大,地质坡脚安全距离不足,缺乏有效的防护措施,使削坡的边坡受自身重力与雨水冲刷后产生滑坡。
3 滑坡防治
(1)避让。严格遵循五步避让法基本原则,第一步:勤观察,早发现,如水文地质变混或消失,可能是崩塌滑坡即将发生;第二步:多监测,知险情;第三步:常演练,会应对;第四步:接警报,快逃生;第五步:听指挥,保平安。
当发现矿山滑坡的前兆时,应采取以下措施避让:首先不要有侥幸心理,正确认识滑坡危害;当滑坡即将产生或已经发生时,先进行人员撤离,排土等工作要在灾情达到稳定状态后进行;据统计,滑坡并非都发生在雨期,在降雨之后依然会发生灾害[2]。对此,不能因为没有发生灾情就立即将撤出的人员迁回,而是要连续观测5~7d,待证实达到稳定后,才可以迁回。当没有发现产生滑坡的前兆时,应采取以下措施避让:雨期临时撤出危害区的人员,待天气转晴,并连续观测至少5d确认稳定后迁回。
滑坡发生前兆包括:矿山地质斜坡上的树木或电线杆歪倒;矿山斜坡地面出现裂缝或下沉;坡脚处矿体或地面出现裂缝或隆起;斜坡上的工程建筑出现裂缝;地下发出响声;矿山斜坡上的池塘水突然下降或漏失;大暴雨时,坡上流下浑浊雨水;矿山斜坡坡脚突然冒出浑水;水文地质突然变混,水温增高或味道变化,水压变高或形成喷泉。发生滑坡时,可采取以下临灾避让措施:向滑坡体两侧跑。
(2)预防。①如果矿山工程筑路必须进行削坡,首先要将削坡的位置确定在坡度相对较小且风化层厚度不大处,以此减少对地形造成的破坏。②在削坡过程中应注意下列几个要点:其一,工程点之间和之后的削坡面,其坡度应尽可能减小,通常不能超过45°;其二,将坡面最好削成台阶状,且台阶的表面有适宜的坡度与宽度;其三,在工程建设前后坡脚处砌筑挡土墙,并在墙上预留足够排水孔,用于疏导墙内贮存地下水;其四,矿山工程和山坡保持一定安全距离;其五,在矿山斜坡的坡顶与两侧应设置排水沟,及时排出雨水,减少降雨时坡面受到的冲刷;其六,在坡面种植根系较为发达的植物,在抗冲刷的同时起到固定作用,提高矿山斜坡整体稳定性。③做好经常性检查工作,确定是否存在裂缝,尤其是在降雨前后,应加强巡查,疏通排水设施,同时注意不可在暴雨时作业。
(3)监测。采用简易可行的方法对地质表面上的裂缝及其变化情况进行观测。比如,埋桩法,即在裂缝两侧设置木桩,对桩间水平与垂直方向的距离进行定期测量,以此判断裂缝是否不断扩大;埋钉法,即在裂缝两侧打上钉子,对钉子间距进行定期测量,以此判断裂缝是否不断扩大;贴纸法,将纸贴在裂缝上,注明贴纸的日期,然后对纸进行定期检查,确认是否撕裂,进而判断裂缝是否不断扩大。采用以上方法进行观测,如果发现裂缝产生明显的变化,则立即立即将人员撤出,并上报至相关部门及时处理。
(4)治理。以滑坡类型为依据,结合所在矿区地质条件和影响范围,按照防治的目的做综合考虑,制定有针对性的合理措施。目前常用的有以下四种:①排水法,这是很多矿山山体滑坡治理都需要用到的方法,因为水往往是引起滑坡的主要原因,将矿山地质地表水和地下水及时排除,能增加矿体滑床和滑体摩擦,进而起到固坡作用。具体操作主要是在削坡表面上游和两侧进行排水设施的修筑,以此拦截从上游向下的地表水,并减少地质地表水渗透,将岩体层软化。②夯填法,即利用水泥等材料对地表上的裂缝进行夯填,起到固定岩体,并防止地表水不断下渗的作用。③减载法,即削除山坡上方土体,减轻滑体自重,保证整体稳定性。④拦挡法,针对规模不大的滑坡现象,可通过在前缘修建挡墙设施来提高滑坡自身稳定性,避免滑坡不断位移和滑动。
由于本矿山工程地质环境复杂,裂缝发育,受降雨因素影响较大,且山坡下游为居民区,故决定采用排水+夯填+拦挡相结合的治理方法。可见,为达到良好的治理效果,一般需要联合多种措施方法,这是最大限度消除滑坡诱发因素的有效措施。
4 结语
综上所述,矿山滑坡的产生主要和地质环境、天气、人类活动因素有关,为避免灾害的发生,首先要在思想意识上给予足够的重视,遵循能避让就避让的原则,提高警惕,做好预防,最后通过对不同措施的联合进行治理,如联合采用排水、裂缝夯填与滑体拦挡等,使坡体保持在稳定状态。