浅谈排土场滑坡事故治理措施

于 燕

摘 要：排废是采石场的主要开发过程之一，是露天矿的废料排弃场所，能否确保排土场在排弃的整个生产期和关闭后的很长一段时间内的稳定性，是矿山企业必须考虑的重要问题。矿山的排土场一旦发生重大事故，势必将严重影响矿山开采，甚至迫使其停止生产。 

关键词：排废；滑坡；治理

前 言：露天矿山开采的过程中，排土工程是不可避免的，那么排土场的安全事故治理就变得极为重要。本文就我们公司某一矿山排土场的滑坡做了相应分析研究。

1 矿区地质概况

排土区属中低山区，西北角的山顶海拔标高500m，东北角的山顶海拔标高483m。南部的河海拔标高178.6m，相对高差321.4m。山坡坡向总的趋势向南倾，坡度15-25^。，坡向与岩层倾向一致，属顺向坡。坡上南北方向的冲沟发育, 冲沟总体由南向北溯源，竹林下方和东边冲沟的沟底坡降为1:3—1:5，两沟交汇后沟底坡降变缓，约为1:7—1:9。冲沟横断面呈“V”字型，局部呈宽缓的浅“U”型，浅“U”型谷底被人工改造成耕地，冲沟切割深度约为8—12m。沟底雨季有水流，其它季节多为干沟。

2 排土场滑坡体概况

现场地质勘察发现两条裂缝，即排土场下方西侧地面裂缝；排土场下方东侧地面裂缝两条长裂缝。滑坡范围大体上位于两条地面裂缝之间，全长800米，呈两端(顶端和末端)尖，中上部宽的长条带状，最宽处270米；往南渐变窄，最终收成三角状。滑坡主滑动方向190度。滑坡体平均厚度35m，滑坡面积15.18×104㎡，滑坡体积531.32×104m3。

滑坡体前缘高程232m、后缘高程度441m，前后缘高差209m。变形区坡面特点是上下两端陡、中部缓。该滑坡体特征十分明显，滑坡平台与滑坡鼓丘缓陡相间分布。滑体前缘高程240—260m处，地形坡降为1:1.5、坡角34^○，地形陡，属于第一级滑坡鼓丘的隆起带，坡面植被以树木为主。在高程260—276m区段，地面坡降为1:6.75，坡角8.4^○，地形较缓，属第1级滑坡平台；地表上以种植水稻为主。在高程280m至350m区段为第二级滑坡鼓丘的隆起带；坡的下部以种植旱作物为主，坡的上部以树木为主。在高程370m至400m区段，地形坡降为1:8，坡角7.1^○，地形较缓，属第2级滑坡平台。其中高程384米以上部分被矿山废渣覆盖。2级滑坡平台以种植旱作物为主，其上大多为旱地。

3 减载方案设计

排土场滑坡的主要诱因是排土场基底软弱，承载力不高；应该通过太沙基理论、临界荷载法和临塑荷载法三种方法的计算和分析，得出滑坡体上部基底的安全承载高度，如果排土场排弃物高度严重超出基底允许的承载能力，便会导致下部边坡产生剧烈变形，所以工程防护措施之一是减小原排土高度，以便达到减小基底承载的重量，减小变形并使其重新达到稳定，避免滑坡，从而保证安全。

4 截洪沟设计

根据本工程的性质、特点和未来服务年限，选取合理的防洪设计采用标准。计算最大洪峰流量值和小时降雨强度来设计截洪沟断面，确定断面形状。并在滑体上每30~50m设置一条疏水沟，并要求沟内压实度93%以上。由于受滑动变形的影响，滑体上疏导排水沟要经常进行维护，确保雨水顺畅引出，减少水渗入滑体内，从而保障边坡的安全。

考虑到边坡滑动变形已将滑体两侧的自然流水通道堵塞，且滑体变形还在继续，所以在滑体两侧原流水通路的下部设置暗渠，确保变形后流水通道的畅通。

5 防泥石流措施-混凝土格栅坝设计

一般来说，坝越高，库容越大，对下部地区工程设施的保护作用越明显，但是所需工程量和造价亦随坝高的增加而加大。因此坝的高度需根据坝基、坝肩的工程地质条件，以及拦挡坝后松散固体物质的体积而确定。并根据坝体的受力大小及稳定性验算的要求以及施工的方便性，确定坝体断面形式。本方案为更好的透水拦石，坝体采用镶嵌格网的框架结构，其整体结构传力机制为首先格网上的均布冲击力由单向板原理传给两边的型钢柱和混凝土柱，钢柱所受力传给中间次梁、次梁传给柱，通过柱传给基础。

6 排土场设计

6.1 排土场的初步设计

由于排土场中下部是由残坡积层和滑坡堆积层组成。其中残坡积层厚度达2—5 m、局部7—8m，主要由含碎石的亚砂土或亚粘土组成，多被改造为耕地。滑坡堆积层厚度32.8—35.3m，主要由碎石土、块石土和含碎石块石的亚粘土亚砂土组成。由于基底强度较低，所以设计中将按排弃物强度处理，然后将原山坡体与排弃物一起进行优化，通过全局滑移场理论方法，在安全系数1.3和限定高度6 m、局部不超过8 m条件下，允许局部最大坡角21º条件下,优化出设计剖面，验算边坡稳定性，并要满足水和地震作用下边坡稳定系数的要求。排土场平盘设计宽度约20m、平盘台阶坡角为75º、平盘反倾斜坡度3%--5%、高度6—8m，剖面设计见图6-1；排土量53万m3。从目前边坡变形特点来看，边坡正处于滑移变形期，不适宜继续排土；从设计所需基础试验数据来看，需要补充部分试验后再最终确定；由此建议本方案作为初步设计，待边坡基本稳定后，适当补充基础资料和可靠性研究后，再考虑最终设计结论。

6.2 东侧水沟排土方案与排水方案设计

6.2.1 排土方案设计

考虑到滑坡体东面毗邻水沟一侧的岩体向水沟滑移变形，部分已坍塌到东侧水沟里；应控制其有可能堵塞水沟、并产生其它破坏作用；经过系列方案对比；从控制变形、稳定滑体角度来考虑，将东侧水沟做为排土场；由此将起到两方面作用，一者可以增加侧向约束作用，从而减小边坡的变形，有利于边坡的稳定；二者可以增加排土容量。根据沟底坡度和预排土位置线，取安全系数1.3、按照基底为良好的灰岩类；要求排土场分层分类排弃，其中最下层排放碎石含量60%以上，确保基底安全性；中层碎石含量40%以上，确保其承载力满足要求；经过全局滑移场优化设计。排土顺序是从下往上顺序进行。平台宽度为25m，排土场的总体坡角为19 º。台阶的坡脚为75º。平台设反倾斜坡度3%--5%，坡脚设有排水防洪沟，有利于排水。沟内可以排土量为58万m3。

6.2.2 排水方案设计

沟内排土期间排水方案采用暗渠形式，直径1.5m,具体设计形式应参照防洪设计标准。沟内排土完成后需在其东侧开挖防洪沟，水沟断面图为梯形，上口宽3.6米，下底宽1.2米，高1.2米。

6.3 排土场复垦的主要内容

排土场的形态整治。为减少排土场的复垦费用，其形态整治应在选择采剥工艺、排土场排弃工艺及排弃顺序时综合考虑。企业生产过程中应按岩石的种类、性能和块度大小分层堆置，一般的堆置顺序应是上土下岩；大块岩石在下，小块岩石在上；中性岩石在上，酸性岩石在下；不易风化的岩石在上，易风化的岩石在下；不易于植物生长的岩石在下，易于植物生长的岩石在上。表土的采集及存储。考虑到日后排土场复垦之用，应将露天开采范围内剥离下的表土集中堆放在适当的位置存储，若还需在排土场或工业场地等有土壤资源的地方采集表土，应保证土壤具有良好的质量，保证适宜植物生长的酸碱度，适宜农作物生长的酸碱度pH值一般为4—8。铺垫表土。场地铺垫表土的厚度0.5m-O.7m，或按不同的地区、排弃渣土成分及种植植物的种类与基层的含水特性等确定。在整治好的排土场上进行再种植。再种植的植物应选择适宜当地气候，能在排土场上生长的草类植物、灌木或乔木等。

结 论：

排土场的安全隐患是矿山企业的关注重点，安全事故的治理措施更是重中之重。

参考文献：

[1]雷 明. 采矿工程中存在的问题分析及解决办法[J].学术观察,2021(06).

[2]李 享. 矿山地质探矿工程解决措施[J].科技创新导报,2022(14).