白马铁矿Ⅱ号排土场边坡稳定性分析及病害防治探讨

寸银华

摘 要：白马铁矿Ⅱ号排土场等级为二级，属矿山和周边设施的重大危险源，排土场失稳、滑坡和泥石流灾害发生，将严重威胁到矿山的安全生产。因此，定期对排土场边坡稳定性进行分析，有利于规避相应的灾害风险，确保排土场整体安全性。本文采用极限平衡法、强度折减法对排土场现状边坡进行稳定性分析，并提出排土场边坡病害防治措施。

关键词：排土场;强度折减法;极限平衡;病害防治

中图分类号：TD861文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）28-0077-03

Stability Analysis of the Current Slope of No. Ⅱ Dump Site of

Baima Iron Mine and Discussion on Disease Prevention

CUN Yinhua

（Panzhihua Group Panzhihua New Baima Mining Co.， Ltd. Baima Iron Mine，Panzhihua Sichuan 617000）

Abstract： Baima Iron Mine No. Ⅱ dumping site is grade II， which is a major danger source for the mine and surrounding facilities. Unstable dumping sites， landslides and debris flow disasters will seriously threaten the mine's safe production. Therefore， regular analysis of dump slope stability is conducive to avoid the corresponding disaster risk and ensure the overall safety of waste dump. In this paper， the limit equilibrium method and the strength reduction method were used to conduct stability analysis on the current slope of the dump， and the prevention and treatment measures of the slope in the dump were proposed.

Keywords： dump site;strength reduction method;limit equilibrium;disease prevention

白马铁矿Ⅱ号排土场设计废石总容积为737.98万m3，总高度为332 m，其为二级排土场。整体边坡角为26°，台阶坡面角为35°，最高排土水平为2 070 m，最低堆置标高为1 738 m。在1 738 m堆砌钢筋石笼网挡渣坝，阻挡土场下部滚石。

1 概况

白马铁矿Ⅱ号排土场场址位于新白马矿业有限责任公司及坪采场东北侧的沟壑内，隶属米易县白马镇白马村二社。根据攀钢集团研究院有限公司矿业设计研究院2010年12月《攀钢集团攀枝花新白马矿业有限责任公司重新启用2#土场排土方案设计》，利用白石堆土场已形成的运输公路，从1 998 m修建一公路至1 920 m初始受土平台，在1 920 m水平开始进行排土，1 920 m以下采用高臺阶排土，最低受土标高为1 740 m，受土高度为180 m;1 980 m和2 040 m台阶高度为60 m，1 920 m和1 980 m受土终了平台宽度为80 m，2 040 m受土终了平台宽度为30 m，2 070 m受土终了平台宽度为15～80 m，台阶坡面角为35°，最终坡面角为26°，排土场总高度为332 m，排土场受土总容积为737.98万m3。按《冶金矿山排土场设计规范》（GB 51119—2015）规定，排土场设计等级为二级。排土工艺采用覆盖式排土工艺，排土方式采用汽车-推土机排土，同时在1 738 m堆砌钢筋石笼网挡渣坝，阻挡土场下部滚石。

截至2020年4月末，Ⅱ号排土场已受土区域主要位于斑鸠湾沟1 960 m下部区域，最高受土水平为1 960 m，并形成1 960 m和1920 m两个受土平台，1 960 m受土平台宽度约20 m，1920 m受土平台宽度为60～160 m，受土工作线长度为260～350 m不等。该排土场现状受土水平主要采用汽车-推土机排土方式。2016年7月至2020年5月，土场处于暂停状态，未排弃废石。

2 工程地质条件

2.1 地形地貌

场地总体属中山斜坡剥蚀构造地貌。场地内主要以斜坡、中型冲沟及陡崖地形为主，沟谷局部切割较深。场地内有一“V”字型冲沟，自西南向东北分布，冲沟两侧均为陡坡，右侧坡度为52°～65°，左侧坡度为35°～50°。场地地面标高介于1 738.0～2 070.0 m，相对高差约332.0m。

2.2 工程地质条件

排土区域地层主要有第四系全新统人工堆积层，排入排土场中的废石料主要岩性有辉长岩、伟晶辉绿岩、辉绿岩、闪长岩、角闪正长岩、橄榄辉绿岩等，下伏基岩层为二迭系石英正长岩，按风化程度划分为全风化、强风化、中等风化[1]。

3 强度折减法

3.1 强度折减法原理

折减系数定义为：在外荷载保持不变的情况下，边坡内土体所发挥的最大抗剪强度与外荷载在边坡内所产生的实际剪应力之比。

所谓强度折减法就是将土体的抗剪强度指标黏聚力[c]和内摩擦角[φ]用一个折减系数[Fs]按照如式（1）和（2）所示的形式进行折减，然后用折减后的虚拟抗剪强度指标[cF]和[φF]，取代原来的抗剪强度指标[c]和[φ][2]。