CN111005392B - 一种含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，包括以下步骤：S1、开挖堡坎：在软弱夹层下方稳定的滑床基岩上开挖堡坎，形成滑坡开挖排险工作面；S2、展开排险：采用“横沟纵采+横向多分段陡帮错行推进+半无限自重无爆破塌落”的治理方式进行排险；S3、清理滑坡堆积体：将滑坡堆积体运输至破碎站或排岩场；S4、推进排险：重复步骤S1～S3，沿排险工作面不断向前推进排险，直至滑坡治理完成。本发明的含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法可从根源上对滑坡进行治理，避免二次滑坡，且该治理方法对矿山建构筑物不造成影响，保障了人员和设备的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及一种含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，属于滑坡治理技术领域。
背景技术
滑坡是影响矿山、水电、交通等边坡工程安全稳定性的主要病害之一，滑坡治理即根据边坡地质地形、工作条件等确定合适的工程技术措施，保证现场工程顺利进行，并确保人员及设备的安全。在我国西南地区如云南、四川、贵州、广西等省大范围存在缓倾软弱夹层，这类软弱夹层普遍是含炭质、粉砂质、钙质等矿物成分的薄层泥页岩，倾角小于25°，力学强度低、水理性质差、流变效应明显，尤其雨季，在水的软化作用下，软弱夹层力学性能降低，抗滑力与下滑力的比值减小，边坡处于临界失稳状态，极易沿缓倾软弱夹层发生大规模滑动破坏。由于矿山存在诸多建构筑物，以及滑坡灾害的不确定性，滑坡极易造成巨大的经济损失，危及人员和设备安全，因此该类含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理至关重要。
目前滑坡防治的方案主要有截排水、削坡减载、抗滑桩、抗滑挡墙等。其中截排水、削坡减载可削减滑体的下滑力，减轻滑坡灾害，但无法从根本上实现滑坡的治理；抗滑桩、抗滑挡墙能够有效治理滑坡，但材料消耗、投资巨大，尤其在矿山滑坡治理中，因矿山边坡不断开挖、推进，抗滑桩、抗滑挡墙在矿山开采过程中逐渐失去作用。
对于沿缓倾软弱夹层滑动的矿山滑坡，若采用传统方法直接在滑坡堆积体上自上而下进行滑坡治理，人员和设备的安全性低；滑坡后方重要建构筑物，如高压线塔等处于软弱夹层滑动带上，为避免滑坡治理过程中扰动对滑坡后方重要建构筑物的稳定性产生影响，滑坡治理应避免采用爆破方式；滑坡后矿山上山公路及原有开采台阶被毁，治理工作面损坏，治理空间狭窄；该类滑坡受软弱夹层面控制，雨季治理安全性差。针对矿山工程地质条件复杂、治理难度高、治理工程量大、施工时间紧迫等特点，传统的治理方法无法完全满足治理需求，需采取新的创新性的治理措施。
发明内容
为了解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，该方法可从根源上对滑坡进行治理，避免二次滑坡，且该治理方法对矿山建构筑物不造成影响，保障了人员和设备的安全性。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，包括以下步骤：
S1、开挖堡坎：在软弱夹层下方稳定的滑床基岩上开挖堡坎，形成滑坡开挖排险工作面；
S2、展开排险：采用“横沟纵采+横向多分段陡帮错行推进+半无限自重无爆破塌落”的治理方式进行排险；
S2.1、横沟纵采：堡坎垂直含缓倾软弱夹层矿山高边坡岩层走向布设，沿岩层走向推进排险；
S2.2、横向多分段陡帮错行推进：相邻堡坎排险作业位置的水平距离≥50m，两个以上堡坎分段同时进行排险作业；
S2.3、半无限自重无爆破塌落：滑坡堆积体靠自重沿自由面一侧塌落，固结的堆积体通过挖机挖斗振动破坏其稳定结构，靠自重塌落；
S3、清理滑坡堆积体：将滑坡堆积体运输至破碎站或排岩场；
S4、推进排险：重复步骤S1～S3，沿排险工作面不断向前推进排险，直至滑坡治理完成。
对本发明技术方案的进一步改进是：
所述堡坎台阶坡度为5‰～7‰。
所述相邻两个堡坎的高度差根据设备的作业范围确定。
步骤S1中利用履带式冲击锤在软弱夹层下方稳定的滑床基岩上开挖堡坎。
由本发明提供的技术方案可知，本发明的含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，在软弱夹层下方稳定的滑床基岩上开挖堡坎，形成滑坡开挖排险工作面，并采用“横沟纵采+横向多分段陡帮错行推进+半无限自重无爆破塌落”的治理方式对滑坡进行治理，再对滑坡堆积体进行清理，堡坎布置在软弱夹层下方稳定的滑床基岩上，提高了滑坡治理作业的安全性，且堡坎既可以作为治理滑坡的平台，在滑坡治理完成后还可作为边坡的小安全平台，用于缓冲和阻截滑落的飞石。两个以上堡坎分段同时进行排险作业，大大加快了排险的进度，相邻堡坎排险作业位置的水平距离≥50m的错行推进则保障了排险的安全性，避免上一个排险工作面的行进过程对下一个排险工作面的施工人员或设备造成伤害。半无限自重无爆破塌落的排险方式，本发明未采用任何爆破方式，可避免爆破振动对滑坡体产生影响，杜绝了二次滑坡，对矿山建构筑物没有影响，安全性得到了保障。堡坎的台阶坡度为5‰～7‰，以便于在治理滑坡过程中的积水排出。利用履带式冲击锤在软弱夹层下方滑床基岩上开挖堡坎，避免使用爆破方式，防止爆破振动对滑坡体产生不良影响。
附图说明
图1是滑坡治理施工流程图。
图2是滑坡治理剖面示意图。
图3是堡坎剖面示意图。
图4是堡坎平面示意图。
图5是挖机作业范围示意图。
图6是滑坡堆积体清理推进示意图。
图7是半无限自重无爆破塌落示意图。
图中：1.含缓倾软弱夹层矿山高边坡；2.堡坎；3.挖机；4.矿车；5.滑坡堆积体；6.软弱夹层，7.挖机作业范围，a.堡坎台阶宽度，α.坡面倾角，h.相邻两个堡坎之间的高度差，A.自然休止角，L.相邻两堡坎排险作业位置的水平距离。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，本实施例提供的含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，包括以下步骤：
S1、开挖堡坎：如图2所示，在含缓倾软弱夹层矿山高边坡1上，利用履带式冲击锤在软弱夹层6下方稳定的滑床基岩上开挖堡坎2，形成滑坡开挖排险工作面；
S2、展开排险：采用“横沟纵采+横向多分段陡帮错行推进+半无限自重无爆破塌落”的治理方式进行排险；
S2.1、横沟纵采：堡坎2垂直含缓倾软弱夹层矿山高边坡1岩层走向布设，沿岩层走向推进排险；本实施例堡坎2的坡面倾角α为75°，如图3所示，堡坎台阶宽度a为4m，为保证治理速度，台阶宽度不宜过宽，能满足挖机工作即可，为便于在治理滑坡过程中的积水排出，台阶坡度设计为5‰；
S2.2、横向多分段陡帮错行推进：利用挖机3推进排险作业面，相邻两堡坎排险作业位置的水平距离L≥50m，在排险作业安全的前提下，多个堡坎2分段同时进行排险作业；如图3所示，相邻两个堡坎之间的高度差h为7.5m，以满足挖机3的作业范围，挖机的作业范围7如图5所示；
S2.3、所述半无限自重无爆破塌落：滑坡堆积体5靠自重沿自由面一侧塌落，避免爆破对滑坡堆积体5稳定性的影响；固结的堆积体通过挖机3挖斗振动破坏其稳定结构，靠自重塌落；
S3、清理滑坡堆积体：利用挖机3清理滑坡堆积体5，利用矿车4将滑坡堆积体5运输至破碎站或排岩场；
S4、推进排险：重复步骤S1～S3，沿排险工作面不断向前推进排险，直至滑坡治理完成。
本实施例为自上而下进行滑坡治理，如图6所示，排险作业面推进时，先由最上面的堡坎开始，排险工作推进距离严格按照规范要求设置，第一排堡坎排险工作面向前推进距离≥50米后，下一排的堡坎排险工作面开始作业，依次类推，第二排的堡坎排险工作面向前推进距离≥50米后，第三排的堡坎排险工作面开始作业，等等。如图7所示，在挖机排险作业时，滑坡堆积体的塌落方向如图中箭头方向所示，滑坡堆积体靠自重沿软弱夹层斜面及自然休止角A约40°的方向向下塌落，再利用矿车将塌落的滑坡堆积体运走。
上述具体实施例仅仅是对本发明的解释，并不是对本发明的限制，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
本发明的技术方案可将滑坡堆积体全部清除，从根源上对滑坡进行治理，避免了二次滑坡的可能性。本发明方案可行性高，涉及的滑坡治理设备为矿山常用设备，能够快速、高效地对滑坡进行治理，有效降低滑坡治理成本。
Claims (4)
1.一种含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，其特征在于包括以下步骤：
S1、开挖堡坎：在软弱夹层下方稳定的滑床基岩上开挖堡坎，形成滑坡开挖排险工作面；
S2、展开排险：采用“横沟纵采+横向多分段陡帮错行推进+半无限自重无爆破塌落”的治理方式进行排险；
S2.1、横沟纵采：堡坎垂直含缓倾软弱夹层矿山高边坡岩层走向布设，沿岩层走向推进排险；
S2.2、横向多分段陡帮错行推进：相邻堡坎排险作业位置的水平距离≥50m，两个以上堡坎分段同时进行排险作业；
S2.3、半无限自重无爆破塌落：滑坡堆积体靠自重沿自由面一侧塌落，固结的堆积体通过挖机挖斗振动破坏其稳定结构，靠自重塌落；
S3、清理滑坡堆积体：将滑坡堆积体运输至破碎站或排岩场；
S4、推进排险：重复步骤S1～S3，沿排险工作面不断向前推进排险，直至滑坡治理完成。
2.根据权利要求1所述的含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，其特征在于：所述堡坎台阶坡度为5‰～7‰。
3.根据权利要求1所述的含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，其特征在于：所述相邻两个堡坎的高度差根据设备的作业范围确定。
4.根据权利要求1所述的含缓倾软弱夹层矿山高陡滑坡的治理方法，其特征在于：步骤S1中利用履带式冲击锤在软弱夹层下方稳定的滑床基岩上开挖堡坎。
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