凝灰岩高边坡二次开挖稳定性分析及防护技术优化研究

周泽铭 张礼翔

摘要：凝灰岩高边坡二次开挖时稳控问题的解决对于矿山工程来讲十分重要，因此本文将围绕凝灰岩高边坡二次开挖稳定性进行研究，并以相关矿山挖掘情况作为对象，并制定合适的高边坡二次开挖技术方案的方式，进一步提升该施工区域的稳定性，希望能够给读者带来启发。

关键词：凝灰岩;高边坡;稳定性分析;防护技术

引言：近几年来，由于外界因素的影响，矿山工程出现危险情况的几率也变得更加频繁，由于导致这种情况的原因较多，且最终危及范围难以估计，所以会对矿山的施工造成严重的影响。鉴于这种状况，工作人员应该将重点放在边坡失稳以及相关稳定性研究的问题中，利用更加科学有效的方式，降低稳定性失衡出现的可能，减小对矿建工程的影响，利用对地质结构进行加固，提升整体的稳定性。

一、工程概况

为了能够加强矿建工程的整体质量，提升工程建设效率，在提升经济效益的同时，保证工程的实用性，相关人员对该区域的整体基本情况进行了详细的勘测与分析，根据相关数据以及图表显示，当地有很多的山丘以及边坡。在过去的发展过程中其稳定性已经逐渐下降，土壤直接的黏度不够，且上方有非常多的碎石，其中高边坡所处区域地势为低缓丘陵，地势起伏较大，此外研究人员发现当地所在区域气候呈现较为温和、雨量充沛的特点，地下水主要为基岩裂缝水，并且预计降雨所形成的地表径流对边坡将会产生较为严重的冲刷现象。

对该边坡的地层岩性进行考察后可以发现，坡积粉质黏土、侏罗纪凝灰岩及其风化层是构成该边坡的主要成分，凝灰岩作为一种特殊的软岩，在未与水接触时强度较高，但在与水接触后，其强度将会大幅度下降，在进行矿建工程的过程中边坡的二次开挖将会导致岩体应力发生重新分布的现象，并且这一情况的出现改变了边坡岩体原有的应力场，导致岩体裂隙进一步扩大，进而增加工程施工时边坡错落、坍塌等问题出现的可能性，对工程施工活动的安全性造成严重威胁[1]。

在矿山建设中，人为活动以及机械的使用对于边坡稳定性来讲十分重要，一旦技术应用不正确，则不仅仅会产生一定的安全隐患，还会使工程难以发挥实质性作用。现阶段我国对于工程建设方面已经加大了关注，这些大规模的建设施工会对山体的结构产生影响。此外，在矿建工程中有很多是有关岩石的开采，一旦建设过程中忽略了对坡脚的重视，那么便会使稳定性失衡。此外，在企业进行矿山二次挖掘或者其他的矿建工程之前，也应该做好相关方案的制定，根据标准政策进行工作。在开采过程中如果发现有危险状况，则要第一时间对其进行管理和整治，尽快的疏散周边的人民以及工作人员，根据事先制定的安全规范要求降低安全隐患出现的可能，对裂缝等情况及时解决，防止出现更危险的边坡事故。

此外矿建工程会涉及一部分的爆破处理，爆破的强度以及程度也会影响矿山的结构，甚至会造成岩体的波动以及裂缝。因此在进行矿山挖掘时，工作人员首先应该加大对实际环境以及地质条件的勘测，利用精细的分析加大技术的选择，降低安全隐患出现的可能。对于矿建工程来讲，过程以及发展的方向非常重要，多以应该加大对每一个环节的关注，提升技术人员的自身能力水平，这样才能从根本上规避影响因素出现的可能。

二、现场监控分析

为切实了解该边坡施工出现病害的原因，相关工作人员对该高边坡进行了坡面水平位移与锚杆荷载监测。在进行高边坡监测时，由于监测周期较长，并且受施工工作的开展会对监测点位造成一定扰动破坏，为保证监测结果的可靠性，相关工作人员将监测工作划分为了五个阶段，在第一阶段，边坡坡面水平位移各监测点的周期内水平位移值在2—4mm之间，增长速率为0.2mm/d，数值小于规范周期最大值2mm/d，但随着工程施工活动的进行，三级边坡强风化凝灰岩的岩体裂隙逐渐发育，三级边坡开挖工作开展后，卸荷岩体的裂隙发育进一步扩展，并且受四级边坡没有及时进行加固处理的影响，导致裂缝进一步发展，各典型监测点的位移量与增速的增长都比较大。在第二阶段监测期间，三级边坡中部位移涨幅较大，并且在三级边坡坡体出现溜塌现象时，坡顶与四级平台中部的位移增长幅度、增长速率都大幅度上升。在第三阶段监测期间，各监测点的位移量均大于一、二阶段的检测量，这一情况的出现原因在于工程继续进行，不仅改变了三级边坡的应力结构，还对四、五级边坡产生了扰动。在第四阶段监测期间，降雨较为频繁，受未曾对边坡进行及时支护处理的影响，三级边坡中部出现了二次溜坍的现象，在三级平台出现局部破坏现象的同时，四级平台的最大位移速度达到了0.2mm/d，坡顶位移速率达到了0.31mm/d。在第五阶段监测期间，各典型监测点的位移小于三、四次监测阶段，这一情况出现的原因为施工人员对三级边坡进行了边坡加固施工，并且修筑了排水系统。

三、施工技术优化

为了防止在矿建工程的建设过程中出现结构破坏的可能，相关部门应该加大对应用技术的选择以及优化，积极引进国内外的先进技术，加强现代化技术的应用范围。例如全液压动态化矿区工程技术便是现代化发展的成果，可以在工程建设过程中及时对边坡的稳定性进行检测，帮助工作人员了解矿山的实际情况。这种技术的应用可以良好的满足矿建工程的实际需要，在智能分析以及云端数据的帮助下，可以直接利用系统对勘测到的数据进行智能分析，利用物理性質的体现，精准的观察矿山目标位置的实际情况。此外勘测设备以及仪器的使用，可以降低认为计算出现失误的可能性，保证数据的真实性以及科学性。

矿山挖掘的工作人员需要提升自己对于安全隐患的关注力度，一定要对技术的应用加大关注，科学的进行控制，在爆破之前要合理的安排人员，采用标准的技术形式，尽可能的降低安全隐患，在完成爆破之后需要第一时间清理碎石。

结论：综上所述，降雨以及人为活动都是可能影响矿建工程二次开挖综合质量的重要因素，相关部门以及工作人员应该加大对矿山数据的分析，引入先进的相关技术，加强设备仪器在矿建工程中的应用范围，进而更好的降低出现安全隐患以及影响工程效率的可能性，为矿建工程的顺利开展创造良好的条件。

参考文献：

[1]冯忠居，江冠，王富春，等.凝灰岩高边坡二次开挖稳定性分析及防护技术优化[J].长江科学院院报，2021，38（02）：59-66.

[2]范哲.不同风化程度凝灰岩高边坡破坏机理及加固技术研究[D].长安大学，2018.