矿 业 工 程 ４０ Ｍｉｎｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ 第１３卷第１期 ２０１５年２月 某金属露天矿山边坡治理安全技术对策措施 王振兵 （太原钢铁（集团）有限公司矿业分公司，山西太原０３００２７） 摘要：某金属露天矿山边坡治理区段１ ５７８ ｒｌ平台以上发生滑坡，给安全生产带来了较大影响，通过 ｆ综合分析边坡稳定性和滑坡区域边坡的破坏机理，采取消方减载、分层开挖分层加固、立体疏干、截排水、 喷砼防护、锚杆（索）钢筋砼墙加固等安全技术对策措施，提高了边坡安全储备和稳定性。 关键词：边坡；稳定性；安全技术 中图分类号：ＴＤ８２４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１—８５５０（２０１５）０１—００４０—０２ ０ 引言 国内某金属露天矿山边坡治理区段１ ５７８ ｍ平台以上 ２边坡治理区段稳定性分析 滑坡区为沟谷地貌，具备天然汇水条件，且上部排土场 和路基边坡体为巨大的蓄水体并具有良好的透水性，滑坡区上 方和下部坡脚有多处渗水点。当时正值７－－９月较高强度降雨 季节，上部排土场中入渗的降雨以地下水的形式补给到渣土之 发生滑坡，滑坡体后缘呈“圈椅”状，标高１ ６３３ ｍ。滑坡 体宽约７０ Ｉｎ，高５６ ｍ，厚７～１８ ｍ，斜长超过１００ ｍ，主 滑方向ＮＥ５５．２。，滑坡后缘与滑舌水平距离１３７ ｍ，滑坡 体积约８万１２２。，滑塌体前缘堆至１ ５３３ １Ｔｌ平台。 下的原状土层中，降低了土体的抗剪强度，同时增加了下滑载 荷，最终导致边坡的安全系数降低直至发生滑坡。 １边坡治理区段地质条件 １．１ 地形地貌 ３边坡治理安全技术对策措施 ３．１ 安全应急治理技术措施 原始地形东低西高、北低南高，发育两条冲沟，冲沟 上方为黄土梁，地表被黄土覆盖，为黄土高原冲蚀沟谷地 貌。下方为采场各开采台阶坡，部分台阶坡上方被先期排 土场和胶带机路基渣土覆盖，各台阶高度２Ｏ～３０ ｍ，台阶 坡面角６Ｏ。～８Ｏ。，以土质边坡为主。 １．２地层岩性 根据边坡现状及通过钻孔取样、台阶开挖边坡取样及 开挖基坑原状土取样，室内土工试验统计分析，已基本查 清滑坡区的物料组成、地层厚度、土的物理力学性质、滑 坡参数和水文地质条件。 １ ６０４ ｍ平台以上应急削方，结合现场情况、原始地形 第①层杂填土，主要成份为废矿渣，稍湿，松散，母岩 成份为斜长角闪片岩、石英片岩，一般粒径２Ｏ～５００ ｍｍ，最 大粒径１ ０００ １ＴＬｒｎ，表层空隙由岩屑填充，级配不良。 第②层粉土，中密～密实，含云母、氧化铁、少量植 条件，通过滑坡反演分析计算，确定１ ６０４ ＩＴ１上部削方减 载，为下一步边坡治理工程创造条件。１６０４ ｍ平台以下采 取分层开挖，分层加固各平台，确保１ ６０４～１ ５７８ ｍ阶段 坡安全。其它采取立体疏干、截排水方案，改变上方排土 物根系，无光泽反应，摇振反应中等，干强度低，韧性低。 第③层粉质粘土，可塑～硬塑，含云母、氧化铁，局 部含姜石，土质紧密，可见柱状节理。切面稍有光泽，无 场的地表径流条件和汇水区域的渗流条件，减少进入滑坡 区的水量；削方区内渗水明显区段采用渗沟截留新老排土 场界面的渗流；各削方台阶采用截排水沟将进入滑坡区的 摇振反应，干强度中，韧性中。ｌ第④层含砾粘土，含云 母、氧化硅，局部有大量姜石、粉质粘土填充呈半胶结状， 混少量强风化斜长角闪片岩、绿泥斜长角闪片岩碎屑，稍 湿，中密～密实，级配不良。 地表水、地下水及时排出滑坡区域。通过以上安全工程治 理措施保持岩土体天然状态强度，降低水对边坡稳定性的 影响。 ３．２ 安全防护治理加固技术措施 第⑤层混合土，粉质粘土填充呈半胶结状，混强风化斜 长角闪片岩、绿泥斜长角闪片岩碎屑，密实。 通过边坡稳定性及加固分析，根据治理区的不同位置， 将各加固区划分为６个分区： ——～第⑥层强风化斜长角闪片岩，原岩主要矿物为斜长石、 角闪石、少量石英、绿泥石、绢云母，纤维变晶结构，片 区治理加固安全技术措施：１）１ ６３６ １ ６２８ ｍ清 除渣土，锚杆钢筋砼挡墙加固，锚杆长度１５ ｒｆｌ，砼墙厚度不 低于０．４５ ｍ；１ ６２８ ｍ以上按设计削方，１ ６２８ ｍ平台宽４ ｍ， 下部填压坡脚至１ ６２０ ｍ；１ ６４３￣１ ６２８ ＩＴＩ土质边坡采用锚杆 钢筋砼墙加固，锚杆长度１５／１８ ｍ，布设间距２ ｍＸ ２ ｍ，砼墙 厚度不小于０．４５ ｍ；１ ６２８ ｍ以上其余未加固区台阶坡及平台 Ｃ２０挂网喷砼防护，挂网喷砼厚度１５ ｃｍ，双层钢筋网；２）１ 状构造，泥质胶结，节理裂隙发育，岩芯破碎。 收稿日期：２０１４—１０—３１ 作者简介：王振兵（１９７０一），男（汉族），山西大同人，工程师， 太原钢铁（集团）有限公司矿业分公司安全管理部部长。 ２０１５年第１期 王振兵 某金属露天矿山边坡治理安全技术对策措施 ４１ ６２０￣ｉ ５９８ ｍ土质边坡采用锚杆钢筋砼墙加固，锚杆长１２ ｍ， 布设间距２ ｍＸ２ ｍ；岩质边坡采用锚杆喷射砼加固，锚杆长 墙加固，锚索长３０ ｍ；１ ５９８ １ ５７８ ｍ段锚杆钢筋砼墙加固， 锚杆长１２ ｍ，布设间距２ ｍＸ ２ ｍ；砼墙厚度不低于０．４５ ｍ。 采取上述措施综合治理后，一区１５７８ ｍ以上边坡最小安全系 数由１．１３３提高到１．３２１。 １２ ｍ，布设间距３ ｍＸ ３ ｍ；砼墙厚度不低于０．４５ ｍ；断层破 碎带处上部１ ６０８－－１ ５９８ ｍ段边坡采用１ ６８０ ｋＮ预应力锚索挡 表１ ——二区治理加固安全技术措施：对１ ６３６～１ ６２８ ｍ 层破碎带区段塌方进一步扩大，对变形区实施预裂爆破后， 边坡采用锚杆钢筋砼墙加固，锚杆长１５ ｍ，布设参数２ ｍ ×２ ｍ，４＃～８ 支架及通廊下方边坡及平台Ｃ２０挂网喷浆 进行锚索（设计１ ６８０ ｋＮ）加固，布设间距４ ｍＸ４ ｍ，长 度３５～４０ ｍ，外部承力结构为Ｃ３０格构梁，截面宽 ６００ｍｍ，厚６ＯＯ～１ ０００ ｍｍ。 ——防护，宽度不少于１２ ｍ，挂网喷浆厚１５ ｃｍ，双层钢筋网。 采取上述措施后，二区１ ６０４ ｍ以上边坡最小安全系数最 小安全系数由１．２４８提高到１．３５５。 六区治理加固安全技术措施：该区边坡岩体的破 坏形式以顺层剪切破坏和倾倒型破坏为主，东侧１００ ｍ范 围内采取６排１ ６８０ ｋＮ预应力锚索，锚索长度３５～４５ ｍ 布置，布设间距５ ｍＸ ５ ｍ，格构梁混凝土强度Ｃ３０，截面 尺寸不小于６００ ｍｍ×６００ ｍｍ；中间５０ ｍ范围采用５排１ 三区治理加固安全技术措施：１ ５９８ ｍ平台以上设 护坡桩，桩径１．２ ｍ，桩距１．８ ｍ，人工挖孑Ｌ，桩长１５～ ２０ ｍ，桩顶标高１ ６０４～１ ６０７ ｍ，两排锚索索拉，设计拉 力２００ ｋＮ；１ ５９８～１ ５７８ １ＴＩ采用挂网喷浆进行坡面防护， 挂网喷浆厚１５ ｃｍ，双层钢筋网。采取上述措施后，三区 ６８０ ｋＮ预应力锚索，锚索长３０ ｍ，布设间距５ ｍ×５ ｍ， 内置式肋柱挡墙混凝土强度Ｃ３０，墙有效厚度不小于０．４５ ｍ；西侧５０ ｍ范围内采用￣３２全长粘结锚杆、Ｃ２０挂网喷 射砼加固，锚杆长度１２～１８ ｍ，布设间距３ ｍ×３ ｍ，Ｃ２０ 最小安全系数由１．１提高到１．１８４。 ——四区治理加固安全技术措施：该区位于滑坡区西 侧，原地貌另一条冲沟的位置，上部堆渣较厚，土质松软 潮湿，根据稳定性分析安全储备严重不足，自１ ６０４ ｍ开 挂网喷浆厚度１５ ｃｍ，采用双层钢筋网。 始随滑弧后缘标高降低安全系数逐步降低，１ ６０４：～１ ５９８ ｍ台阶坡按１：１削坡，１ ５９８ ｍ平台宽６ ｍ，１ ５９８～１ ５７８ １ＴＩ按１：０．７５削坡后采用挂网喷砼进行坡面防护。采取上 ４结语 某金属露天矿山边坡治理安全技术对策措施是在综合分 析边坡稳定性基础上，对滑坡区域边坡出现的破坏机理进行研 述措施后，四区最小安全系数由１．０５４提高到１．１５１。 ——究，采取喷砼防护、锚杆（索）钢筋砼墙加固，防止坡面的风 化、冲刷，提高边坡安全储备，并通过对加固后的边坡进一步 进行稳定性计算，治理后的边坡稳定性满足安全要求。 五区治理加固安全技术措施：上方断层破碎带塌 方区已扩展到１ ６２０ ｍ平台，应确保１ ５７８ ｍ平台，防止断 Ｓａｆｅｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅ ｏｆ Ｓｌｏｐｅ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｆｏｒ ａ Ｃｅｒｔａｉｎ Ｍｅｔａｌ Ｏｐｅｎ—Ｐｉｔ Ｍｉｎｅ ＷＡＮＧ Ｚｈｅｎｂｉｎｇ （Ｍｉｎｉｎｇ Ｃｏ．ｏｆ Ｔａｉｙｕａｎ Ｉｒｏｎ＆Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．Ｌｔｄ．Ｔａｉｙｕａｎ ０３００２７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ｈａｐｐｅｎｅｄ ｏｎ １５７８ｍ ｐｌａｔｆｏｒｍ ａｔ ａ ｚｏｎｅ ｏｆ ｓｌｏｐｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｉｎ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ｍｅｔａｌ ｏｐｅｎ－ｐｉｔ ｍｉｎｅ，ｇｒｅａｔｌｙ ｉｍｐａｃｔｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．Ｂｙ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｆａｉｌｕｒｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｓｌｏｐｅ ｏｆ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ａｒｅａ．Ｓａｆｅｔｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｃｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ ｌａｎｄｓｌｉｄｅ ｓｃａｌｉｎｇ ａｎｄ ｌｏａｄ ｒｅｄｕｃｉｎｇ，ｓｔｒａｔｉｆｉｅｄ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ，ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｕｎｗａｔｅｒｉｎｇ，ｗａｔｅｒ ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｒａｉｎａｇｅ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｂｙ ｓｈｏｔｃｒｅｔｅ，ａｎｄ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｂｙ ａｎｃｈｏｒ ｒｏｄ（ｃａｂｌｅ）ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｗａｌｌ，ｅｔｃ．ａｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｌｏｐｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｌｏｐｅ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ；ｓａｆｅｔｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ