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矿山滑坡发育特征及稳定性分析

2022-08-13

世界有色金属 2022年9期
关键词:滑坡体工况滑坡

2020年8月中旬,利州区降雨较往年明显偏多,受多日持续强降雨的影响,广元市利州区矿山工程研究区域发生滑坡,致使滑坡体上道路开裂、下错,滑坡前缘土体垮塌,威胁滑坡体上荣双路(四级,目前已断道)、滑坡前缘运输道路、地质地下水受到破坏,威胁财产约1000万,潜在经济损失达2000万元以上,对矿山企业损失影响重大

1 滑坡基本特征

(1)形态特征。矿山工程滑坡位于利州区荣山地区,中心地理位置坐标为:东经105°59’34.5”,北纬32°23’01.3”,距离广元城区约20km。矿山滑坡区地貌类型属属构造剥蚀低山地貌,地势北高南低,微地貌单元为单斜低山地貌区;滑坡前缘高程545,后缘高程590,相对高差45m,坡度20°~25°。

矿山滑坡平面形态呈“圈椅”状,纵向长120m,横向宽约90m,地形坡度15°~25°,海拔高程介于545m~590m,相对高差45m,主滑移方向为201°,平面面积1.1×10

m

,滑体平均厚度10m,体积11×10

m

。根据滑坡体的物质组成和结构形式等主要因素分类,矿山滑坡属土质滑坡。

(2)变形特征。矿山滑坡变形迹象大多数集中在滑坡后缘,其于2020年8月14日暴雨期间发生滑动变形,致使滑坡体后缘形成一长63m、高0.3m~0.6m的错台,错台处可见擦痕;滑坡体上形成多处拉张裂缝,裂缝走向基本与滑坡主滑方向垂直,裂缝宽度在0.01m~0.4m之间,延伸长度5m~75m之间,裂缝延伸深度0.1m~2.5m,强烈的变形致使滑坡体后部公路开裂下错、矿产资源运输道路内侧既有浆砌块石挡墙鼓胀垮塌、滑坡中前部既有排水沟鼓胀、垮塌。

矿山滑坡的变形迹象按空间分布的情况分述如下:

滑坡后缘:主要表现在滑坡后缘土体拉裂、下错。目前出现了3处较大变形(裂缝编号LF1-LF3),裂缝长约41m~65m,宽1cm~10cm,最大下挫距离40cm。

本次滑坡以1-1′、 2-2′、 3-3′、 4-4′为稳定性分析计算剖面,各剖面的布置情况详见平面图(图1)。

笔者在加拿大参加GALD项目(国家留学基金委高校行政管理人员(青骨)加拿大培训项目)学习研修期间,通过听专题报告、走访调研、课堂研讨、与学生座谈交流及查阅文献等方式,对阿尔伯塔大学、卡尔加里大学、麦克文大学、多伦多大学、埃德蒙顿康考迪亚大学等几所不同类型的加拿大高校学生服务工作体系进行了研究,从学生为本工作理念的体现和学生服务的主要特点等方面进行解读分析,据此提出对国内高校学生服务工作的启示和借鉴意义。

(3)降雨影响。据调查,2020年8月11日~8月15日期间,滑坡所在地出现多轮强降雨,长时间的降雨使地表水、地下水不断汇集于滑坡并沿岩土界面向坡脚渗流,岩土界面处土体长期饱和,重度增加,抗剪强度降低,加上地下水潜蚀作用、静水压力、动水压力等不利因素的影响,最终导致原始斜坡失稳变形。

滑坡体上:主要表现为,运输道路开裂、下错、既有挡墙鼓胀等。

据调查,矿山滑坡体上道路、斜坡出现开裂、下挫(裂缝编号LF4~LF10),裂缝长约5m~75m,裂缝宽度1cm~30cm,下挫距离0.5cm~60cm,裂缝走向88°~140°,主要裂缝与滑坡滑动方向基本垂直。

根据调查,滑坡前缘变形迹象较后缘轻微,主要是由于前缘既有排水沟局部段鼓胀、开裂、垮塌,导致原排水沟水流沿该断裂处冲出,诱发局部垮塌,现已在前缘形成一宽约30m,长约10m的小型滑塌体。

滑坡前部:矿山滑坡前缘变形主要表现为土体垮塌、截排水沟错位、挤压变形等。

滑坡体上道路、斜坡土体开裂、下挫等变形均是从小逐渐变大。裂缝LF4、裂缝LF5出现于8月14日,裂缝LF9、裂缝LF10出现在8月15~17日;土体裂缝(LF4、LF5、LF10)最初只是轻微开裂、下挫,在连续降雨的条件下变形加剧,最大下挫距离约60cm。

矿山滑坡在2020年8月14日暴雨期间,短时间变形加剧;根据调查滑坡后缘目前仍处于变形阶段,变形加剧迹象较明显,从现状看,随着在暴雨或持续降雨的作用下,滑坡整体将处于欠稳定~基本状态,次级滑面处于不稳定~欠稳定状态,有可能会发生较大规模滑移的变形破坏。

(1)滑体结构特征。根据现场详细勘查,矿山滑坡覆盖层为第四系残坡积物(Q

)含碎石粉质黏土,棕黄色,稍湿,可塑,碎石含量约10%~25%,粒径一般0.5cm~5cm,个别大于10cm,呈次棱角状,矿物成分以砂岩为主,切口较光滑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。

2 矿山滑坡物质组成及结构特征

从滑坡的变形时间节点、强烈程度及变形特征综合分析滑坡整体为一推移式滑坡。

(2)滑带结构特征。据钻孔揭露,矿山滑坡滑带部分位于基覆界面,部分位于覆盖层土体中,主滑面滑带土为含碎石粉质粘土(本次勘查中ZK02、ZK05、ZK06、ZK09、ZK10、ZK11中均揭示了疑似滑带土),土呈灰褐色,可塑至软塑状,稍湿,土具有明显的滑腻感,其中ZK05、ZK09可见较明显的摩擦痕迹,碎石成份主要为砂岩,粒径一般为0.5cm~3cm,碎石含量约20%,呈棱角状。

杨秋香没好气地说:“愿意做你自己做,吃不下饭,你不早说声,单等人家做好了你才说,你哪来的那么多熊事?!”

滑带土特征详见表1。

(3)矿山滑床结构特征。据以上对矿山滑坡的滑带分析,滑坡滑床部分位于含碎石粉质黏土中,部分位于基覆界面处(详见图件)。

含碎石粉质黏土:棕黄色,稍湿,可塑,碎石含量约10%~25%,粒径一般0.5cm~5cm,个别大于10cm,呈次棱角状,矿物成分以砂岩为主,切口较光滑,稍有光泽,无摇震反应,干强度中等,韧性中等。

侏罗系中统千佛岩组(J

q):黄灰色泥质粉砂岩夹薄层泥岩,表层较破碎,节理裂隙发育,强~中风化,岩芯呈短柱状,岩质较软,岩层产状为268°∠12°。

3 矿山滑坡岩土物理力学参数建议值

3.1 滑体重度的确定

根据勘查所取土样进行室内试验后,确定计算时采用的矿山滑体土重度值为:

数据使用SPSS 20.0软件进行统计分析,计量资料用均数±标准差(±s),数据比较采用t检验;计数资料用百分比(%)表示,数据比较采用χ2检验,P<0.05表示差异有统计学意义。

天然重度:19.8kN/m

。②饱和重度:20.3kN/m

3.2 滑带土C、值确定

灾害体稳定性及剩余下滑力计算结果的合理性,主要取决于潜在滑动面土体抗剪强度指标的选取是否合理。由于取样、封样、送样和试验过程中人为因素的影响,造成试验参数与实际数据有一定差异。因此,为了获取与实际情况更为接近的潜在滑动面土体抗剪强度指标,结合室内试验结果及区内类似工程经验,进行参数反演分析,最终以反演结果为主,室内试验结果为辅,综合选取潜在滑动面土体的抗剪强度指标。

3.2.1 室内试验资料统计分析

在勘查过程中共取得6组主滑面滑带土(软弱带)进行室内试验,按照《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T32846--2016)的相关规定,对矿山主滑面滑带土的抗剪强度试验值进行了数据统计,试验数据结果为滑带土C=18.1kpa。φ=14.2°。

一是加快河湖长制立法步伐。从法律层面明确河湖长制组织体系构架、各级河湖长权责利及有关部门联动等保障机制,实现河湖长制工作由行政手段推动向法治刚性约束为主转变,为各级河湖长履职尽责、考责、问责提供法律支撑。鉴于目前省人大已将《湖北省河湖长制工作条例》列入加强长江经济带环境保护治理类规划项目,纳入优先立法计划,下一步应采取积极措施加快推进。

3.2.2 反算

种植密度(x)与籽实产量(y)呈二次抛物线关系,其回归方程为y=-137.98x2+2 560.5x-5 738.9,复相关系数R2=0.976。对回归方程求极值,红花籽实产量以种植密度为9.28万株/hm2产量最高,籽实产量可达到6 140 kg/hm2。从表4看出,种植密度为9.0万株/hm2时籽实产量最高,与其他处理有显著差异,种植密度为12.0万株/hm2时籽实产量最低,为5 144.6 kg/hm2。

应用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析,计量资料以表示,组间比较采用独立样本t检验,计数资料采用χ2检验,P<0.05表示差异有统计学意义。

3.2.3 滑带土C、值确定

(2)算法1的6~16行是差分隐私保护的实现.对每一个用户u,生成一个Laplace噪声变量o(第14行),其中Δ为最高评分与最低评分之差.ALS求解用户特征矩阵P的式(10)变为

(1)天然状态下参数取值:天然状态下主滑带抗剪强度指标根据室内试验值结合地区经验值综合确定。

(2)饱和状态下参数取值:因为饱和状态参数由室内试验、反算两方面因素确定。由于取样、封样、送样和试验过程中人为因素的影响,造成试验参数与实际数据有一定差异。鉴于以上原因,最终确定室内试验权重占30%,反算权重占70%。

(3)计算取值:滑带天然、饱和取值参数,根据室内试验、反算按照一定的权重比例最终确定计算取值。最终确定滑坡滑带土抗剪强度参数为:C=17.83kpa,φ=13.01°。

4 稳定性分析评价

4.1 诱发因素

根据滑坡体的地质条件和变形特征分析,该滑坡体发生变形的因素主要有以下四个方面:

(1)地形因素。矿山滑坡所在地地貌类型属于构造剥蚀浅丘地貌,地形坡度15°~25°,局部大于30°,为滑坡体的滑动变形创造了有利的空间形态。

为更准确的对矿山滑坡的稳定性进行定量计算评价,做到定性定量相结合,本次以滑坡的变形现状定性评价为基础,在暴雨工况(工况Ⅱ)下取定Fs值进行反演算。依上述章节论述可知,在暴雨作用下,滑坡后缘陆续出现横向拉裂缝并下错,变形迹象明显,中部道路及斜坡土体开裂,前缘轻微鼓胀等变形。

(2)地层因素。滑坡体表面第四系残坡积物(Q

)含碎石粉质黏土,下伏地层为泥质粉砂岩。第四系覆盖层由于其结构松散且其厚度较薄,地表水容易下渗,而下伏基岩透水性相对较弱,阻止地表水进一步下渗,最终汇集并沿岩土分界面向坡脚渗流。

后缘裂缝变形发生时间在2020年8月14日上午,裂缝从最初的微张、短距离变形,变形范围只是在局部,且期间暴雨频发,至2020年8月15日裂缝具有明显宽度、下挫(裂缝最宽达10cm、下挫距离40cm,)、范围扩大(裂缝最长约65m),变形程度短时间加剧,变形范围扩大。

(4)矿山工程活动影响。勘查区工作人员工程活动主要为道路及工作资源勘察技术需进行进一步强化,并引进矿产建筑修建,是滑坡滑动的次要因素。

根据调查访问及对矿山滑坡区地形地貌、变形特征的分析,H1滑坡后缘先发生变形,后缘斜坡及道路开裂并下错,随后滑坡中前部发生开裂、挤压变形,据此判断矿山滑坡是沿软弱结构面滑动的推移式滑坡。

随着社会的进步,所以必要愈加精细的机械设施投入生产以达到生产需求,传统的机械制造工艺已无法适应现代各个行业的发展需求,因而机械制造行业的从业者对传统的机械制造工艺进行改进,已渐渐形成“现代”机械制造工艺。现代机械制造工艺更符合如今的时代特点,更加适应现如今社会的生产,体现出社会科技的发展与创新,现代机械制造工艺必将营造出一个蓬勃发展的美好未来。

4.2 稳定性定性分析

通过现场调查,该滑坡第一次变形出现在2020年8月14日,在滑坡后缘形成拉张裂缝,裂缝走向与滑坡主滑方向近似垂直;2020年8月15~16日降雨致使滑坡变形加剧,滑坡前缘排水沟处局部鼓胀、垮塌,滑坡体上出现多条拉张裂缝。

生本教育理念要求我们在课堂教学中以学生为主体,一切为了学生、高度尊重学生和全面依靠学生。在小学语文课堂教学中贯彻生本教育的理念,可以提高语文课堂教学的有效性。因为学生才是语文课堂的主人,是语文学习的主力。教师在课堂教学中做得太多,不见得就会提高语文课堂教学的有效性,可能反而会限制学生的思维,使课堂教学的效果受到影响,教学效率反而不高。以生本教育理念指导语文教学,提高教学有效性要做到如下几点:

根据勘查,该滑坡在暴雨作用下,中部及后缘裂缝有变宽延展等恶化迹象、前缘水沟变形加剧。根据对滑坡变形情况的统计调查,综合各项条件因素,初步判断矿山滑坡整体在天然工况下处于基本稳定~稳定状态,在暴雨工况下处于欠稳定状态。

VDI3926标准下进行VDI测试,通过排放和压差的对比结果表8可知,PPS无基布滤料相对于PPS含基布滤料排放质量浓度更低,稳定阶段后,相当于正常使用粉饼层形成,由于同样克重下,无基布滤料的纤维数量多,纤维比表面积大,滤料表面过滤面积增大,显著提高了滤料的过滤性能,同时由于PPS无基布滤料整体孔隙率大,孔径小,避免了PPS含基布滤料中的基布粘附粉尘现象,故整体压差低于PPS含基布滤料。

4.3 稳定性定量计算

选用1-1′剖面采用《滑坡防治工程勘查规范》(GB/T32846--2016)推荐的折线滑动法(传递系数法)计算滑坡稳定性系数,计算工况选取工况Ⅰ(天然工况)安全系数时取1.15,工况Ⅱ(暴雨工况)安全系数取1.10,工况Ⅲ(地震工况)安全系数均取1.05,计算结果见表2。

5 结论

矿山滑坡平面形态呈“圈椅”状,纵向长120m,横向宽约90m,地形坡度15°~25°,海拔高程介于545m~590m,相对高差45m,主滑移方向为201°,平面面积1.1×10

m

,滑体平均厚度10m,体积11×10

m

滑坡体后缘发育一长63m、高0.3m~0.6m的错台,错台处可见擦痕;滑坡体上形成多处拉张裂缝,裂缝走向基本与滑坡主滑方向垂直,裂缝宽度在0.01m~0.4m之间,延伸长度5m~75m之间,裂缝延伸深度0.1m~2.5m,强烈的变形致使滑坡体后部公路开裂下错、公路内侧既有浆砌块石挡墙鼓胀垮塌、滑坡中前部既有排水沟鼓胀、垮塌。

滑坡整体在工况Ⅰ下处于基本稳定状态,在工况Ⅱ下处于欠稳定,在工况Ⅲ下处于欠稳定~基本稳定状态;次级滑面在工况Ⅰ(自重)下处于基本稳定状态,在工况Ⅱ(自重+暴雨)下处于不稳定~欠稳定状态,在工况Ⅲ(自重+地震)下处于欠稳定~基本稳定。

[1]刘长青,王尚勇,董斌,王亮,赵旭东.琅琊山露天矿山边坡稳定性的离散单元强度折减法分析[J].工业安全与环保,2021,47(07):1-4.

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