S露天煤矿排土场滑坡防治措施
露天矿开采工艺分为四个作业环节:即穿孔作业、爆破作业、铲装运输作业及排土作业四个环节。排土作业是露天矿开采工艺的最后一个环节,但排土作业的安全问题在露天矿开采过程中也是十分重要的。开采设计中,采用了分区开采、内部排土方案。在不同分区或分区不同部位,内排工作线沿岩层倾向或走向推进。露天开采至一定时期后,分区间将出现二次剥离边坡。二次剥离边坡倾角大,位于倾斜基底上,稳定条件差。而且,露天煤矿的排弃岩石较软,易风化;内排土场排量高大,又有二次剥离边坡。对于此类排土场的稳定性,国内缺乏经验。所以,露天矿排土工程安全主要考虑如下几个方面:
一、排土场选择
(1)排土场应选在山坡荒地沟谷中保证少占田地。
(2)排土场位置选定后,应进行专门的工程、水文地质勘探,进行地形测绘,并分析确定排土参数。
(3)排土场的阶段高度、总堆置高度、安全平台宽度、总边坡角、相邻阶段同时作业的超前堆置高度等参数,应满足设计中的明确规定。
二、排土场应与露天采场有足够的安全距离,即排土场应建在露天开采最终境界线之外。但在不妨碍矿山生产发展和采场边坡稳定性的前提下,排土场可尽量靠近露天采场最终境界,这样有利于实现近距离排土。
三、排土场的运行安全管理
(1)汽车排土作业时,应有专人指挥,非作业人员一律不得进入排土作业区,凡进入作业区内工作人员、车辆、工程机械必须服从指挥人员的指挥。
(2)排土场平台必须平整,排土线应整体均衡推进,坡顶线应呈直线形或弧形,排土工作面向坡顶线方向应有3%~5%的反坡。
(3)排土卸载平台边缘要设置安全车挡,其高度不小于轮胎直径的2/5,车挡顶部和底部宽度应分别不小于轮胎直径的1/3和1.3倍;
(4)应按规定顺序排弃土岩,在同一地段进行卸车和推土作业时,设备之间必须保持足够的安全距离。
(5)推土时,在排土场边缘严禁推土机沿平行坡顶线方向推土。
(6)排土安全车挡或反坡不符合规定、坡顶线内侧30米范围内有大面积裂缝或不均匀下沉时,禁止汽车进入该危险区,排土场作业人员需对排土场作出及时处理。
(7)排土场作业区内因雾、粉尘、照明等因素使驾驶员视距小于30米或遇暴雨、大雪、大风等恶劣天气时,应停止排土作业。
(8)排土作业区照明必须完好,灯塔与排土挡墙距离15~25米,照明角度必须符合要求,夜间无照明禁止排土。
四、排土场排洪
(1)山坡排土场周围应修筑可靠的截洪和排水设施拦截山坡汇水。
(2)排土场内平台应实施2%~3%的反坡,并在排土场平台修筑排水沟拦截平台表面山坡汇水。
(3)当排土场范围内有出水点时,必须在排土之前必须采取措施将水疏出。排土场底层应排弃大块岩石,并形成渗流通道。
(4)汛期前应采取下列措施做好防汛工作:a、明确防汛安全生产责任制,建立紧急预案;b、疏浚排土场内外截洪沟;详细检查排洪系统的安全情况;c、备足抗洪抢险所需物资,落实应急救援措施;d、及时了解和掌握汛期水情和气象预报情况,确保排土场和下游泥石流拦挡坝道路、通讯、供电及照明线路可靠和畅通。
(5)汛期应对排土场和下游泥石流拦挡坝进行巡视,发现问题应及时修复,防止连续暴雨后发生泥石流和垮坝事故;
(6)洪水过后应对坝体和排洪构筑物进行全面认真的检查与清理。发现问题应及时修复。
篇2:滑坡防治措施
1、消除和减轻地表水和地下水的危害
滑坡的发生常和水的作用有密切的关系,水的作用,往往是引起滑坡的主要因素,因此,消除和减轻水对边坡的危害尤其重要,其目的是:降低孔隙水压力和动水压力,防止岩土体的软化及溶蚀分解,消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有:防止外围地表水进入滑坡区,可在滑坡边界修截水沟;在滑坡区内,可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖,防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多,应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。
2、改善边坡岩土体的力学强度
通过一定的工程技术措施,改善边坡岩土体的力学强度,提高其抗滑力,减小滑动力。常用的措施有:1,削坡减载;用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度,而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施,要在施工前作经济技术比较。2,边坡人工加固;常用的方法有:?修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体;?钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程;③预应力锚杆或锚索,适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡;④固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度;⑤SNS边坡柔性防护技术等
3、设置截水、排水沟、盲沟,防止地表水、地下水流入坍、滑体。
(1)在坍、滑体上方,按其汇水面积及降雨情况,结合地形设置一道或几道截水沟,使地表水全部汇入截水沟,引至路基边沟或涵洞排出。截水沟断面一般可取深0.4~0.6米,沟底宽0.5米左右,边坡1:1~1:1.5。
在坍、滑体范围内,根据水量大小开挖树枝状排水沟。其主沟与滑动方向一致,以免滑坡体滑动时水沟破裂水量集中下渗。水沟跨过裂缝,可用搭叠形渡槽引过。排水沟尺寸可略小于截水沟填平坡体上的洼地、水塘,整平夯实山坡坡面。若截水沟和排水沟通过砂性土地带,必须用三合土或水泥砂浆抹面,以防漏水。
(2)坍、滑体内地下水丰富且层次较多时,可设支撑盲沟,用于排水和支撑。当坍、滑体上方有地下水时,在垂直于地下水流的方向设截水盲沟,将地下水引向两侧排出。盲沟宽度一般为1米左右,深度视地下水或滑动面埋深而定,须设置于地下水层之中,其基底必须置于滑动面之下的稳定土层上。盲沟内填充碎石或卵石,周围用细纱或草皮作反滤层,以防盲沟淤塞。
4、设置构造物,维持土体平衡
(1)若滑坡体下有坚实基底,且滑坡体推力不大,可设置抗滑挡土墙,挡土墙尺寸应经过计算确定。
(2)若滑坡体底部有未扰动层,可打桩阻止坍体滑动。一般在坍体滑坡的斜面上,用木桩或混凝土桩穿过坍滑体,打入未扰动下层,桩的间距及打入深度应经过计算确定。
5、稳定边坡
(1)土质边坡可植草皮,风化石质或泥质页岩坡面可植树种草,利用植物根系固定表土,并减少地表水下渗。
(2)岩石风化碎落坡面区,可用表面喷浆、三合土抹面或黄泥拌稻草抹面;土质坡面可采取铺砌块石护坡。
(3)根据边坡地形特点和地质条件,采用刷方减缓坡度或在滑坡体上部挖去一部分土体,减轻滑坡体重力,以减少下滑力,增强滑坡体的稳定性。刷方或上部减重的数量按平衡条件验算确定。
公路路基的特点之一就是路基高填深挖路段多,山区公路尤其如此。为确保路基、路面的稳定性,安全性,增长道路使用寿命,必须加强路基边坡防护的综合防护。公路边坡防护从设计到施工,应紧紧抓住设计对象的地质、水文、气候等自然条件特点,采用灵活有效的防护方式,并结合环境保护,在保证边坡安全稳定的前提下,加大植被面积,建造生态公路。
一、路基边坡病因分析
目前,路基边坡的质量通病,大多是边坡破坏和坍塌。
1.路基边坡破坏
主要表现为边坡坡面及坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自大气降水对边坡的直接冲刷和坡面径流的冲刷,使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟,冲沟不断发展最终导致边坡破坏,进一步造成路面塌陷,直接影响了行车的安全。沿河路堤及修筑在河滩上滞洪区内的路堤,还要受到洪水的威胁,这种威胁表现为直接冲毁路堤坡脚,导致边坡破坏。
边坡破坏还与路基填料的性质、路基高度、路基压实度有关。冲刷破坏一般发生在较缓的土质边坡上,如砂型土边坡,亚粘性土边坡,黄土边坡等。在日常大气降水和风化作用下,沿坡面径流方向形成许多水冲沟,如平常不注意养护或养护不到位,日积月累,逐年扩大,造成坡脚湿软,路基强度降低,上部土体失去支撑,最终发生破坏。同时,高速公路行驶的汽车溅起的雨雪水,也会冲刷坡脚。因此,对土质路基来说,边坡坡脚是边坡的最薄弱环节,应加强养护。
2.路基边坡坍塌
边坡坍塌一般分为三类:滑动型、落石型、流动型坍塌。这三类情况可单独存在,也可同时在一种情况中出现。
滑动型坍塌,在路基挖方段,尤其在深挖石质地段,由于岩层在外力的作用下剪断,沿层间软石发生顺层滑动,造成坍塌。施工爆破开挖破坏了原来岩体的稳定性,当基岩上有岩屑层、岩堆等松散堆积物时,堆积物也易沿岩层的层理面、节理面或断面层发生坍塌。
落石型坍塌,一般指较陡的岩石边坡,易产生落石的岩石必然是节理、层里、断层影响下裂隙发育,被大小不一的裂面分割成软弱的短块。裂隙张开的程度,肉眼看不出来,在平常的养护中,也很难发现。由于渗水,反复冻融,造成长时间的微小移动,裂缝逐渐扩大。在夏季,雨水会经常充满裂缝,产生侧向静水压力作用。最终造成坍塌。一般裂隙发育岩体、硬岩下卧软弱层,更易发生落石现象,此类破坏形式,对行车安全构成很大威胁,必须严格控制。在日常养护中,应加强巡视,尽早发现,提前处置。
流动型坍塌,为砂、岩屑、页岩风化土等松散沉积土,由于大雨冲刷,产生流动,造成坍塌。下雨造成的坍塌,多为这类坍塌,在日常养护中很容易发现,应及时处置。由上分析,在边坡防护设计中,既要做好坡面防护设计、排水防水设计、控制好水的问题,又要根据地质条件、岩体性质、岩层状况,边坡高度,做好边坡坡面设计。
二、边坡防护常用措施
边坡防护主要是保护路基边坡表面免受降水、气温、风力等自然力的破坏,从而提高边坡的稳固性。因此,我国公路网中的干、支线公路,非常重视坡面防护。防护形式主要有植物防护和工程防护。当路基土石方施工时或完毕后,应及时进行路基边坡防护。防护必须适时,防止雨水、气温、风沙作用破坏边坡的坡面。
1.植物防护
一般采用铺草皮、种草和植灌木(树木)形式,利用植被对边坡的覆盖作用,植物根系对边坡的加固作用,保护路基边坡免受大气降水和地表径流的冲刷。植物防护应根据当地气候、土质、含水量等因素,选用易于成活,便于养护,经济的植物类种。最主要的是加强养护管理,保证成活率。植物覆盖对地表径流和水土冲刷有极大减缓作用。植被根系能与土层密切结合,根与根相连,盘根错节,使地表层土壤形成不同深度牢固的稳定层,从而有效的稳定土层,阻挡冲刷和坍塌。另外,植物防护还能美化环境,增加较好的视觉效果。
铺草皮防护,适用于各种土质边坡,草皮厚度宜10公分左右。规格大小视施工情况确定,宜选用带状或块状草皮。根据具体情况,采用平铺、叠铺或方格等形式。从坡脚向上铺钉,用尖木(竹)桩固于边坡上。种草防护,适用于边坡稳定,坡面冲刷轻微的路基边坡上。草籽应均匀撒布在清理好的土质坡面上,同时做好浇水、养护管理。路堑较陡或较高时可通过实验,将草籽与含肥料的有机质泥浆喷射到坡面上。灌木(树木)防护,适用土边坡栽植。方法按设计要求,施工时应注意季节。树种应采用耐寒、耐旱,容易成活的树种。
2、工程防护
工程防护适用于不易于草木生长的岩石面上。一般采用框格、喷桨、坡面护墙、护坡等框格防护用混凝土、浆砌片(块)石等材料,在边坡上形成骨架,提高边坡表面粗糙度系数,减缓了水流速度。根据美观需要,框格可做成各种造型:六角形混凝土块、浆砌片石拱形、浆切片石或预制块作成的麦穗形等。除对路基边坡有一定的防护作用外,还对路容有一定的美化效果。由于在边坡中镶槽镶进,有一定的施工难度。目前,仅在互通式立交桥范围,重要景点附近使用。注意,在施工前,应将坡面上的杂质、浮土、松动石块及表层风化岩体等清除干净。
当路基较低时,采用抹面防护合理掺加草籽,既能起到防护作用又能起到绿化效果,可适当尝试喷射防护和喷射混凝土防护,适用于边坡易风化、裂隙和节理发育、坡面不完整的岩石边坡。其主要作用是封闭边坡岩石裂隙,阻止大气降水和坡面流水侵入,从而阻止裂隙中侧向水压,防止边坡继续风化,保护边坡不发生坍塌。为了防止水泥混凝土硬化收缩,产生裂缝和剥落现象的发生,在喷射混凝土前,一般用菱形金属网或高强度土工格栅,通过锚杆固定到边坡上。
护面墙防护是为了覆盖各种软质岩层和较为破碎的挖方边坡以及坡面易受侵蚀的土质边坡,免受大气影响而修的墙,称为护面墙。可有效的防止边坡冲刷,防止三类坍塌,是最常用的一种防护形式。护面墙除自重外,不担负其他荷载,也不承受墙后土压力。护面墙有实体护面墙、孔窗式护面墙、拱式护面墙等。实体护面墙用于一般土质及破碎岩石边坡;孔窗式护面墙用于坡度缓于1:0.75边坡,孔窗内可捶面或干砌片石;拱式护面墙用于下部岩石较完整而需要防护上部边坡者。用护面墙防护的挖方边坡不宜陡于1:0.5。在我国山区高等级公路防护中,护面墙是采用较多的形式。而且多为实体护面墙。
根据边坡高度,岩石风化程度以及岩体的地质特性,采取半防护和全防护形式。在半防护措施中,有时采用坡脚护面墙。因为自然降水从坡顶沿坡面下流,流至坡脚时,速度最大,冲刷最严重。因此,在坡脚处设置护面墙是最起码的防护措施护坡防护是目前最常用的路基边坡防护形式。在稳定边坡上铺砌(浆砌或干砌)片石、块石或混凝土预制块等材料,防止地表径流或坡面水流对边坡冲刷。铺砌方式一般采用浆砌。冲刷轻微时,软土地基上的土质路堤防护,无水流冲刷影响时,可采用干砌片石护坡。以适应地基不均匀沉降引起的路基变形。