時(shí)間:2013年12月04日 分類:推薦論文 次數(shù):
摘 要:本文以大方縣鳳山鄉(xiāng)新民礦滑坡為例,在對(duì)該滑坡地質(zhì)環(huán)境和變形特征的基礎(chǔ)上,對(duì)滑坡的成因機(jī)制,變形破壞模式及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了進(jìn)一步分析。滑坡現(xiàn)處于整體蠕動(dòng)變形滑移階段,局部已滑移并堆積于滑坡前緣,礦山開采是誘發(fā)失穩(wěn)破壞的主導(dǎo)因素,滑坡深部為煤礦采空區(qū),煤礦開采導(dǎo)致巖土體應(yīng)力改變,產(chǎn)生變形,最后針對(duì)滑坡體可能沿剪出口發(fā)生變形破壞等特征提出了相應(yīng)工程防治建議。
關(guān)健詞:礦業(yè)評(píng)職論文發(fā)表,核心期刊論文發(fā)表,礦山開采,應(yīng)力變化,成因分析,滑坡變形
1 前言
隨著貴州工業(yè)化,城鎮(zhèn)化的發(fā)展,對(duì)資源量的需求不斷加大,礦山開采力度也不斷加大,因此引起的地質(zhì)災(zāi)害也不斷增多,礦山開采引起的地質(zhì)災(zāi)害主要有:滑坡,崩塌,泥石流。大方縣鳳山鄉(xiāng)新民煤礦開采引起新滑坡,該滑坡導(dǎo)致1km鄉(xiāng)村公路受阻,12000m2牧場(chǎng)受損,并淹埋數(shù)支綿羊,造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失和不利的社會(huì)影響。本文根據(jù)滑坡體的巖土結(jié)構(gòu)分析了滑坡的變形原因,得出了礦山采空引起巖土應(yīng)力變化是造成滑坡變形的主要原因。并對(duì)滑坡提出了相應(yīng)的治理方案建議,這對(duì)今后該類工程的設(shè)計(jì)和施工具有一定的借鑒意義。
2 滑坡基本概況
2.1滑坡形態(tài)
滑坡在平面形態(tài)上總體呈長(zhǎng)方形,南北向展布,根據(jù)滑坡區(qū)變形特征、滑坡物質(zhì)組構(gòu)及地形地貌特征,將該滑坡從北至南分為三個(gè)區(qū)(滑坡Ⅰ區(qū)、滑坡Ⅱ區(qū)、滑坡Ⅲ區(qū))。滑坡體縱長(zhǎng)平均約58m,橫寬約180m,滑體平均厚度約3.5m,滑坡體積約4.2萬(wàn)m3,屬堆積層(土質(zhì))推移式小型滑坡。
地貌上滑坡區(qū)整體上東高西低,北略高于南,最高海拔1960m(黃海高程),最低海拔1919m,相對(duì)高差41m,為斜坡地貌,坡度25°~35°,滑坡前緣為緩平臺(tái),后緣以上為陡崖。
2.2滑坡巖土體結(jié)構(gòu)
根據(jù)天然露頭的滑動(dòng)土體及勘探(鉆探、井探)成果表明,滑體物質(zhì)為碎石土為主,偶夾巨塊石,淺黃色,碎石含量約60%,粒徑3cm~30cm,碎、塊石以崩積的粉砂質(zhì)泥巖和泥巖巖塊為主,崩積源是滑坡后側(cè)陡崖,厚度變化大,塊碎石分布不均,大小不均,分選性差。該層厚2.0~4.0m,結(jié)構(gòu)松散至稍密,表層20cm為耕植土。滑帶土主要為黃色,灰褐色粘性土夾碎塊石組成,在滑坡的中部與上部,滑帶位于松散層(崩塌堆積層的碎石土)與下覆黃色粘性土接觸面附近,而在滑坡前緣,滑帶位于碎石土中。滑帶土厚度3~8cm,呈軟塑狀。碎石成分主要為泥巖,含量約15%左右,呈次棱角狀或片狀。據(jù)鉆探、探井揭露:滑床為黃色、灰綠色、灰褐色粘土夾碎石,呈軟塑~可塑狀,碎石含量約20%,粒徑1~5cm,成分為粉砂質(zhì)泥巖,泥巖。滑床底部為二疊系龍?zhí)督M的泥巖夾煤層。
2.3滑坡地下水特征
該區(qū)地下水類型主要為表層孔隙水和基巖裂隙水,松散孔隙水主要賦集在第四系松散崩坡積層內(nèi),由于該區(qū)第四系松散層較后,第四系松散層含水較好,在區(qū)內(nèi)地形突變處有多處泉水出露;基巖裂隙水賦存于三疊系下統(tǒng)夜郎組(T1y)、二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)地層的砂巖,泥巖中。
該區(qū)地下水主要接受大氣降雨的補(bǔ)給,大氣降水大部分以坡面流的形式最終匯于溪溝排泄,小部分通過地表孔隙,裂隙入滲為地下水,勘查區(qū)地下水流向?yàn)橛蓶|向西,運(yùn)移通道為孔隙以及風(fēng)化裂隙、構(gòu)造裂隙等,最終受地形地貌、地層巖性的控制以泉的形式排泄于溪溝邊緣。
由于該區(qū)第四系松散層較厚,其下伏二疊系上統(tǒng)龍?zhí)督M(P3l)地層具有相對(duì)隔水性,使水體在第四系中滯留,地下水位埋藏較淺,使土體長(zhǎng)期處于地下水的浸潤(rùn)中,特別是在基巖面與土體接觸帶上,地下水富集,對(duì)土體的軟化作用強(qiáng)烈,這是該區(qū)滑坡形成的重要因素之一。
勘察區(qū)影響滑坡穩(wěn)定性的地下水類型主要為松散巖類孔隙水,由于其埋藏深度較淺,勘察過程中,在其前緣鉆探、探井施工時(shí)地下水穩(wěn)定水位在1.5~4m。
3 滑坡體變形特征及成因機(jī)制分析
3.1變形特征
根據(jù)滑坡變形情況,將該滑坡從北至南分為三個(gè)變形區(qū)(滑坡Ⅰ區(qū)、滑坡Ⅱ區(qū)、滑坡Ⅲ區(qū))。現(xiàn)對(duì)三個(gè)變形區(qū)分述如:
滑坡Ⅰ區(qū)(弱變形區(qū)):該區(qū)目前的變形相對(duì)較弱,后緣變形明顯,后緣裂縫近南北走向,長(zhǎng)83m,延伸性好,最寬達(dá)1.1m,向東下錯(cuò)高度最大達(dá)1.3m,前緣有鼓脹現(xiàn)象。
滑坡Ⅱ區(qū)(強(qiáng)變形區(qū)):該區(qū)已經(jīng)滑動(dòng),滑動(dòng)土體堆積于滑坡前緣及公路一線,經(jīng)初步估計(jì),已滑動(dòng)土體方量約2400m3。滑坡后壁高7m,兩側(cè)緣高2.3m,從該變形跡象看,可初步判斷該滑坡的滑體厚度,滑體、滑帶及滑床物質(zhì)成分。
滑坡Ⅲ區(qū)(弱變形區(qū)):后緣變形明顯,后緣裂縫近南北走向,長(zhǎng)105m,延伸性好,最寬達(dá)1.2m,向東下錯(cuò)高度最大達(dá)2.5m,可測(cè)深最高達(dá)1.2m,裂縫由北至南變形逐漸減弱,直至最南端尖滅,中后部出現(xiàn)較多裂縫。前緣鼓脹裂縫北東走向,裂縫長(zhǎng)21m,寬5~12cm,可測(cè)深5~10cm。
由以上變形情況知,滑坡整體后緣變形嚴(yán)重,中部和前緣變形輕微。
3.2成因機(jī)制分析
綜合分析滑坡形成及影響因素,主要有以下幾種:
1、脆弱的工程地質(zhì)條件
滑坡區(qū)松散堆積層厚度較大,坡度較陡,為滑坡的形成提供了較大的可能性。滑坡區(qū)有大量的崩塌堆積體,厚2~4m,為重力堆積層,這為滑坡的不穩(wěn)定性提供了物源。堆積層下部為第四系殘坡積粘土層,厚達(dá)18.7m,呈軟~可塑狀,頂部與崩塌堆積層接觸帶為滑坡的滑動(dòng)面所在層位。
2、礦山開采的影響
滑坡區(qū)位于大方縣鳳山鄉(xiāng)新民煤礦的礦區(qū)范圍內(nèi)。據(jù)收集資料《貴州省大方縣鳳山鄉(xiāng)新民煤礦資源儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》知:礦區(qū)面積1.25204 km2,礦區(qū)總資源量501萬(wàn)噸,年開采量15萬(wàn)噸。
由于滑坡所處位置底部為礦山開采形成采空區(qū),采空區(qū)上覆巖體在自重和上覆巖土體的壓力作用下,產(chǎn)生向下的彎曲與移動(dòng),當(dāng)頂板巖層內(nèi)部形成的張拉應(yīng)力超過巖層的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),直接頂板發(fā)生斷裂、跨塌、冒落,接著上覆巖
層相繼向下彎曲、移動(dòng),隨著采空范圍的擴(kuò)大,受移動(dòng)的巖土層也不斷擴(kuò)大,從而使地表斜坡上的土體發(fā)生位移,錯(cuò)落,進(jìn)而形成滑坡。礦山開采形成采空區(qū)是導(dǎo)致該滑坡形成的主要因素。
3、大氣降雨的影響
滑坡區(qū)降雨量大,全年各個(gè)月分基本均有降雨,尤其是每年5~10月份的持續(xù)性強(qiáng)降雨,對(duì)滑坡上松散堆積物質(zhì)進(jìn)行劇烈的沖刷和滲透,一方面增加了坡體物質(zhì)的重量,同時(shí)也容易使坡體松散物質(zhì)內(nèi)部形成貫通性比較好的破裂面,促使了滑坡的形成。
4、人類工程活動(dòng)
坡體上牧場(chǎng)開墾、滑坡前緣公路修建等人類工程活動(dòng),對(duì)坡體有改造破壞的作用。
綜上所述:該滑坡的產(chǎn)生主要是受礦山開采的影響所導(dǎo)致。
2 變形破壞機(jī)制分析
4.1破壞模式分析
該滑坡是受深部采空影響,導(dǎo)致底板巖體應(yīng)力發(fā)生變化,以至垮塌,滑坡前緣底部發(fā)生塌陷后,隨之牽動(dòng)地表土體滑動(dòng)。
4.2發(fā)展趨勢(shì)
自從該滑坡體滑動(dòng)以來(lái),變形不斷加劇,且滑坡中段局部已完全滑移,若礦山繼續(xù)開采,滑坡范圍將不斷擴(kuò)大,且滑坡后緣裂縫較深,降雨注入后也會(huì)加劇滑坡下滑力度。
3 結(jié)語(yǔ)
通過對(duì)大方縣鳳山鄉(xiāng)新民煤礦滑坡變形破壞機(jī)制的分析,得出以下結(jié)論:
1、滑坡發(fā)育于第四系崩坡積層中,滑帶面位于崩塌堆積層與殘坡積層分界面;
2、導(dǎo)致滑坡滑動(dòng)的主要因素為深部煤礦開采引起巖土應(yīng)力改變,塌陷牽動(dòng)地表土體滑移;
3、滑坡規(guī)模不大,但危害較大,建議結(jié)合實(shí)際情況,因害設(shè)防,采取封閉道路的,避開地質(zhì)災(zāi)害為主的方案保障過路人員及車輛的人命安全;
4、對(duì)該滑坡立即開展監(jiān)測(cè)工作。
參考文獻(xiàn):
[1]《滑坡防治工程勘查規(guī)范》(DZ/T 0218-2006)
[2]余學(xué)義、趙兵朝.滑坡區(qū)下煤層開采與綜合治理.(長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào))2006.