導(dǎo)語(yǔ)：煤礦兩處不穩(wěn)定斜坡治理設(shè)計(jì)探索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：文章根據(jù)永定莊煤礦礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境和勘查成果對(duì)同一礦區(qū)兩處不穩(wěn)定斜坡的治理工程進(jìn)行了設(shè)計(jì)及方案比較分析，最終選擇了經(jīng)濟(jì)合理的治理方案。

關(guān)鍵詞：不穩(wěn)定斜坡；治理；設(shè)計(jì)；永定莊煤礦

1礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境

治理區(qū)所屬礦區(qū)位于大同市西南23.5km口泉鄉(xiāng)永定莊村附近?？谌游挥诘V區(qū)南邊界外，井田內(nèi)無(wú)大的地表水系。地貌單元屬低中山區(qū)，區(qū)內(nèi)溝谷縱橫，地形復(fù)雜。區(qū)內(nèi)無(wú)地質(zhì)構(gòu)造通過(guò)，地層總體東南高西北低，傾角一般2-4°，出露地層有侏羅系中統(tǒng)大同組(Jd)砂巖、第四系松散層。本區(qū)設(shè)計(jì)2的震動(dòng)峰值加速度為0.20，對(duì)應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度。

2勘查成果

2.1不穩(wěn)定斜坡

不穩(wěn)定斜坡1位于礦區(qū)中南部，口泉鐵路支線及口泉至王村公路東北側(cè)山體，該段斜坡坡寬為462.7m，斜坡整體呈“L”形，平均坡向182°。坡高約41.8-69.0m，平均高度59.5m。坡度38-79°，局部坡度近直立。周邊溝谷地形呈“U”形，斜坡坡度多介于38-79°之間，部分地段斜坡近于直立，斜坡上基巖直接出露，風(fēng)化強(qiáng)烈，坡腳處多見(jiàn)風(fēng)化掉落的巖塊，局部堆積有大量建筑及生活垃圾破壞了原有地貌，植被覆蓋率低且緊鄰公[1]路，影響道路行人安全及美觀。根據(jù)勘查成果，不穩(wěn)定斜坡1為巖質(zhì)斜坡，巖體主要為砂巖，巖體節(jié)理發(fā)育，裂面粗糙，多數(shù)節(jié)理無(wú)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度很差?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查巖體有兩組優(yōu)勢(shì)節(jié)理面：185°∠66°、111°∠73°。因受風(fēng)化影響大，斜坡坡度陡，巖體卸荷裂隙發(fā)育，潛在破壞形式為沿節(jié)理面的淺層崩塌。同時(shí)，巖體易受風(fēng)化作用出現(xiàn)坡面塊石掉落，破壞地形地貌，間[2]接影響邊坡體的穩(wěn)定性。

2.2不穩(wěn)定斜坡

不穩(wěn)定斜坡2位于礦區(qū)東部，地表為松散土層覆蓋，下伏為大同組砂巖，局部被人類新近開(kāi)挖改造，坡面無(wú)植被生長(zhǎng)，斜坡坡度多介于41-73°之間，坡腳處基巖出露，通過(guò)測(cè)量調(diào)查周邊巖體裂隙發(fā)育情況，有兩組優(yōu)勢(shì)節(jié)理面：247°∠55°、155°∠68°。該斜坡坡寬為109.4m，高48.0-49.5m，平均高度49.0m，坡度41-73°，坡向西南。不穩(wěn)定斜坡2潛在破壞模式有兩種：模式一為上覆土層沿基巖頂面發(fā)生整體滑動(dòng)；模式二為均質(zhì)土層內(nèi)部發(fā)生圓弧形滑動(dòng)。另外，對(duì)于土質(zhì)邊坡坡面的破壞也不可忽視，治理區(qū)粉土層結(jié)構(gòu)松散，易受降水沖刷形成坡面沖溝，坡腳沖蝕，一定程度上影[3]響邊坡體的穩(wěn)定性。

2.3勘查結(jié)論

在目前的地質(zhì)環(huán)境條件下，不穩(wěn)定斜坡1處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，安全儲(chǔ)備不足；不穩(wěn)定斜坡2的AB段處于穩(wěn)定狀態(tài)，BC段處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。在降水作用下，不穩(wěn)定斜坡2的AB段處于欠穩(wěn)定狀態(tài)外，不穩(wěn)定斜坡1和2的BC段均處于不穩(wěn)定狀態(tài)。在地震作用下，不穩(wěn)定斜坡1和2整體處于欠穩(wěn)定—基本穩(wěn)定狀態(tài)。

3治理方案

3.1不穩(wěn)定斜坡1設(shè)計(jì)方案

3.1.1不穩(wěn)定斜坡1的治理以巖體為主，節(jié)理裂隙發(fā)育，邊坡破壞模式為卸荷裂隙引起的局部崩塌，設(shè)計(jì)采用削坡+重力式擋墻+排水的綜合治理措施。1）削坡工程以1:0.75-1:1的坡率削坡，清除斜坡坡面風(fēng)化層及破碎物，降低斜坡坡度，減少坡腳應(yīng)力集中現(xiàn)象，設(shè)計(jì)削坡單級(jí)坡高8.0m，中間留設(shè)2.0m寬平臺(tái)，平臺(tái)傾向坡外或排水溝，坡率為5%。共削坡38700.6m。2）重力式擋墻設(shè)置于坡腳，擋墻外邊坡1:0.25，內(nèi)邊坡1:0，墻底坡率0.1:1，墻高4.6-6.2m，頂寬1.0m，底寬2.15-2.55m，基礎(chǔ)埋深1.5m，且不得以填土作為持力層。墻體采用M10漿砌片石砌筑，片石強(qiáng)度不低于Mu30。墻身設(shè)泄水孔，材料選用孔徑110mm的PVC管，外斜5%，最下面的排泄水孔距地面0.1m，泄水孔豎向間距為1.5m，水平間距3.0m，上下左右交錯(cuò)呈梅花狀布置，并用反濾包包裹。每隔10m設(shè)1道變形縫，縫寬30mm，縫中填瀝青麻筋、瀝青木板或其他有彈性的防水材料，使用1:3水泥砂漿勾縫。墻后回填材料應(yīng)選擇透水性填料，分層回填碾壓，壓實(shí)系數(shù)不小于0.95。共修建擋墻924.3m。3）截、排水工程設(shè)計(jì)排水溝設(shè)置于坡間擋墻內(nèi)側(cè)，距離擋墻邊緣500mm，尺寸800mm×800mm，地形平坦處溝底坡率1.5%，其他地段溝底坡率隨地形，縱向排水溝溝底坡率與坡比保持一致，以及時(shí)排出邊坡降水，由M10漿砌片石澆筑。每隔15m設(shè)1道變形縫，縫寬30mm，縫中填瀝青麻筋、瀝青木板或其他有彈性的防水材料，使用1:3水泥砂漿勾縫。共修建截、排水溝758.0m。3.1.2垃圾治理工程治理區(qū)垃圾堆積區(qū)共9處。根據(jù)各區(qū)垃圾堆放特征，采用平整、壓實(shí)、清運(yùn)、植被恢復(fù)等不同的治理方式。

3.2不穩(wěn)定斜坡2設(shè)計(jì)方案

設(shè)計(jì)考慮充分利用勘查區(qū)基巖埋深淺的有利條件，同時(shí)坡上有墳?zāi)狗植?，要求盡量以少削坡為原則。根據(jù)以上原則設(shè)計(jì)采用錨索（桿）錨固入穩(wěn)定坡體內(nèi)部與格構(gòu)梁組成的支護(hù)體系，增加邊坡抗滑力。1）削坡工程以1:0.75-1:0.50的坡率削坡，單級(jí)坡高8.0m，中間留設(shè)2.0m寬平臺(tái)，平臺(tái)采用300mm厚M10漿砌片石護(hù)面，平臺(tái)以5%的坡率傾向坡外或排水溝。削坡工程棄土運(yùn)至治理Ⅰ區(qū)用于植被恢復(fù)工程，平均運(yùn)3距2.2km。本工程削土方量為11960m，平臺(tái)片石護(hù)2面834m。2）錨桿設(shè)計(jì)錨桿孔徑110mm，鋼筋采用φ25鋼筋（HRB400），梅花形布置，水平傾角20°，錨桿長(zhǎng)度9.0m，水平、垂直間距均為3.0m，彎頭長(zhǎng)度不小于50cm；注漿材料為水泥漿，水泥采用PO42.5MPa普通硅酸鹽水泥，水泥漿液水灰比為0.6-0.7。注漿壓力0.20-0.50MPa，水泥用量不少于25kg/m，并根據(jù)試驗(yàn)確定，水泥漿強(qiáng)度不低于M30，孔中每2.0m設(shè)對(duì)中支架。共設(shè)計(jì)錨桿151根，總長(zhǎng)度1359m。3）預(yù)應(yīng)力錨索采用OVM15錨具、拉力型錨索、3-4束ASTMA416-92標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度低松弛270（1860）級(jí)1×7φs15.24mm鋼絞線，鋼絞線的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值Rby≥1860MPa，截面積A=140mm，最小延伸率δ≥3.5%。設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力錨索的水平間距為3.0m，豎向間距為3.0m，水平傾角20°，錨索長(zhǎng)度為12-20m，錨固8-10m，錨固體直徑為130mm，注漿材料為水泥漿，水泥材料為PO42.5MPa普通硅酸鹽水泥，漿液水灰比為0.6-0.7，水泥用量不少于35kg/m，水泥漿強(qiáng)度不低于M30。錨頭采用鋼板進(jìn)行固定并施工預(yù)應(yīng)力，同時(shí)整澆于面層中。共設(shè)計(jì)錨索336根，總長(zhǎng)度5258m。4）格構(gòu)梁格構(gòu)梁截面為350mm×350mm，C25混凝土澆筑。橫梁、豎肋節(jié)點(diǎn)處預(yù)留錨桿（索）孔。格構(gòu)梁內(nèi)鋪砌預(yù)制C25混凝土空心六棱磚，邊長(zhǎng)×厚×邊寬為150×60×40mm，磚間植草。每級(jí)邊坡坡腳采用高1500mm，厚300mmM10漿砌片石護(hù)腳。格構(gòu)梁C25混3凝土用量共580.0m，M10漿砌片石護(hù)腳墻長(zhǎng)521.0m，六棱磚2505塊。5）截、排水工程截水溝設(shè)置于坡頂，過(guò)水截面為矩形，尺寸為800mm×800mm，地形平坦處溝底坡率1.5%，其他地段溝底坡率隨地形。坡腳設(shè)置排水溝，過(guò)水截面尺寸800mm×800mm；平臺(tái)排水溝截面尺寸為400mm×400mm，矩形。橫向排水溝溝底坡率1.5%，縱向排水采用急流槽，槽寬1.4m，壁厚0.3m，每2m設(shè)1道防滑臺(tái)階，臺(tái)階下底1m寬，過(guò)水?dāng)嗝鎸?.8m，高0.8m，溝底坡率與坡比保持一致，以及時(shí)排出邊坡降水，由M10漿砌片石澆筑。橫縱排水交叉點(diǎn)設(shè)置消能池，池長(zhǎng)2m，寬1.8m，高1.1m，壁厚0.3m，每隔15m設(shè)1道變形縫，縫寬30mm，縫中填瀝青麻筋、瀝青木板或其他有彈性的防水材料，使用1:3水泥砂漿勾縫。共修建截、排水溝710.0m，急流槽80.0m，消能池8個(gè)。

4方案對(duì)比分析

不穩(wěn)定斜坡1為巖質(zhì)斜坡，不穩(wěn)定斜坡2為土巖斜坡，在目前地質(zhì)環(huán)境條件下，處于基本穩(wěn)定狀態(tài)，在降水、地震作用下，不穩(wěn)定斜坡1和2整體處于欠穩(wěn)定—基本穩(wěn)定狀態(tài)。因受風(fēng)化影響大，不穩(wěn)定斜坡1坡度陡，巖體卸荷裂隙發(fā)育，潛在破壞形式為沿節(jié)理面的淺層崩塌。同時(shí)，巖體易受風(fēng)化作用出現(xiàn)坡面塊石掉落，設(shè)計(jì)應(yīng)針對(duì)清除危巖體（削坡工程），阻止崩塌體掉落（重力式擋墻工程），同時(shí)阻斷降水不利因素的影響（截、排水工程），[4]最后美化環(huán)境（垃圾治理工程）。不穩(wěn)定斜坡2土巖斜坡潛在破壞模式有兩種：模式一為上覆土層沿基巖頂面發(fā)生整體滑動(dòng)；模式二為均質(zhì)土層內(nèi)部發(fā)生圓弧形滑動(dòng)。另外，粉土層結(jié)構(gòu)松散，易受降水沖刷形成坡面沖溝，坡腳沖蝕，在一定程度上影響邊坡體的穩(wěn)定性。設(shè)計(jì)應(yīng)主要側(cè)重土體的穩(wěn)固性（削坡工程、錨桿工程、預(yù)應(yīng)力錨索工程、格構(gòu)梁工程），同時(shí)阻斷降水不利因素的影響（截、排水工程）。根據(jù)穩(wěn)定性分析結(jié)果及邊坡破壞模式對(duì)邊坡采取治理防護(hù)措施，確保兩處不穩(wěn)定斜坡1、2坡面穩(wěn)定。

5總結(jié)

綜上所述，我國(guó)礦區(qū)分布廣泛，部分礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜。即使在相距不遠(yuǎn)同一礦區(qū)的兩地塊，地質(zhì)環(huán)境條件也可能出現(xiàn)較大差異，針對(duì)不同不穩(wěn)定斜坡巖性、走向、坡度、形態(tài)等差異，制定相應(yīng)的治理措施，才能使后續(xù)的治理工程更加經(jīng)濟(jì)合理。

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作者：劉立捷 單位：山西省地質(zhì)工程勘察院有限公司