新疆呼图壁东沟煤矿滑坡灾害防治工程

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摘 要：呼图壁东沟煤矿滑坡直接威胁矿区人民生命财产的安全，对其进行有效防治，已迫在眉睫。根据对该滑坡灾害防治工程勘察、设计、施工全过程的资料成果，对其进行了进一步整理，在此基础上对滑坡产生的原因、稳定性、主要影响因素做系统分析，提出合理、的块石墙防治工程措施。并对治理工程施工注意的问题和治理效果做了分析评价，望能为类似滑坡防治工程治理提供一些借鉴。

关键词：东沟煤矿；滑坡；防治工程；

中图分类号：P642.22 文献标识码： A

1、自然地理概况

1．1 交通位置

小东沟煤矿工业广场滑坡位于呼图壁县西南约70km，行政区划属呼图壁县雀儿沟镇，沿过境的大丰镇-国防公路支线可达项目区，距雀儿沟镇约12km，其中柏油路面约9km，沙石路面约3km，交通便利。

1．2 地貌特征

小东沟煤矿地处天山北麓的中低山区，地形起伏变化较大，山势陡峻，切割强烈。滑坡区内高程最高1732.73m，为滑坡区后缘山脊线，最低1597.78m，滑坡区内总体地势走向为南西高，河谷最大宽度约40m。滑坡区内山体坡度约15°-43°，中上部较陡，下部较缓，整个坡型呈上陡下缓的凹形坡。该区地形条件能够满足施工主体工程的场地条件。

1．3 气象水文

滑坡区地处我国内陆腹地的中低山区，具有典型的内陆干旱气候特征，年蒸发量大于年降水量。多年年平均降水量为411.88mm，年平均蒸发量为1590mm。多年平均气温为6.19℃，最高气温为7月份，最高可达39.1℃。每年的10月底至11月初开始封冻，一般次年4月下旬解冻，冻土深度一般为0.3-1.0m，冬季积雪厚度可达20-40cm。滑坡区内一年四季风力较小，多为西北风。

2、 地质背景

2．1 地层

滑坡体主要为第四系全新统坡洪积物及崩坡积物，上部岩性为黄色、灰绿色粉质粘土，可塑，粘性较强，刀切面较光滑，无摇振反应，干强度、韧性中等，孔隙较发育，含少量碎石。顶部0.30m植物根系发育。下部岩性为灰绿色碎石土，湿-饱和，碎石成分主要为砂岩，分选、磨圆差，呈棱角状，粒径大小不等，极不均匀，一般2-5cm，最大可达50cm，含量50%以上，碎石间充填粉土、粉质粘土、中粗砂等。该层土结构松散，无胶结，杂乱堆积，为土石混合体，局部主要为粉质粘土。斜坡底部土层较厚，从10.85m~22.1m不等，斜坡中段土层厚度约为8~15m，顶部较薄。

2．2 构造

该滑坡地处呼图壁县雀尔沟镇天山北麓的中低山区，地形起伏变化较大，山势陡峻，切割强烈；区内地质构造较为复杂。

2．3 水文地质概况

滑坡区内流经的河流为小东沟河；河流沿沟谷蜿蜒向前，在滑坡地段流向近东西向，河水的月平均流量为25-35m3/h，小东沟河在滑坡区域内坡降不大，并且已经过了人类工程整治，以浆砌石明渠的形式通过。

2．4 工程地质概况

区内工程地质岩组为耕植土、粉土；岩石破碎角砾层；岩石。

耕植土、粉土土体：岩性上部为厚数米的黑色、及黄褐色粉土，粉土层含有少量砾石，该层土体已达到饱和、易产生滑坡。其工程地质条件较差，承载力特征值fak

3、滑坡特征

3.1 滑坡体平面形态及规模

滑坡体纵长约170m，平均宽度约150m，滑坡体平均厚度约9m，滑坡面积约25500m2，滑坡体积约220000m3，主滑方向NE38°。滑坡体目前处于变形蠕滑阶。

3．3 滑体

滑坡体物质主要为粉土及土石混合体，结构松散，无胶结，杂乱堆积。推测滑面为土岩分界面，呈折线形，暴雨时在土岩分界面形成软弱结构面，发生坡体变形，产生滑动，从而形成牵引式滑坡。

3.4 滑床

滑床物质组成为第四系坡积土粉土呈黄褐色、土中夹杂破碎石块，透水性较好。暴雨时水极易渗入在土岩分界面形成软弱结构面。

3.5 滑带

滑带处于粉土层下中风化与强风化碎石土与基岩接触面附近；在地表水渗入及岩层裂隙水长时间侵泡作用下由于滑体自重，产生蠕动变形。

4、滑坡稳定性计算评价

滑坡稳定性计算结果见表3-2。

工况

参数 自重

工况 自重+暴雨

工况 自重+地震

工况 自重+暴雨+地震

工况

滑坡稳定系数 1.515 0.995 1.427 0.906

设计安全系数 1.20 1.10 1.10 1.05

最末块剩余推力（kN） -827 2007 653 5438

该潜在滑坡在工况1条件下稳定系数为1.515，处于稳定状态；工况2条件下稳定系数为0.995（Kf＜1.00）处于不稳定状态；工况3条件下，稳定系数为1.427处于稳定状态；工况4条件下，其稳定系数Kf＜1.00，处于不稳定状态。

5、滑坡形成机制

滑坡滑动的主要原因是滑床物质组成为第四系坡积土粉土呈黄褐色、土中夹杂破碎石块，透水性较好；雨水及岩层裂隙水涌出渗入在土岩分界面形成软弱结构面。由于工业广场修建涉及对山体边坡的破坏，坡脚切坡高度逐步加大，坡体出现蠕动变形，坡体后缘出现拉张裂缝；滑坡属于牵引式滑坡。

6、滑坡防治工程设计

6.1 总体设计思路

滑坡属牵引式滑坡，减载、排水和阻滑是防治该滑坡的总体设计思路，因此，该滑坡采用块石抗滑挡土墙和削方减载相结合的综合防治方案。在滑坡前缘部位设置抗滑块石挡土墙，挡土墙预留排水孔，即阻挡了滑坡体的下滑，滑坡体内的地下水可顺利排除，又可有效拦挡滑坡蠕动变形。

6.2 块石挡土墙的平面布置设计

该滑坡采用块石挡土墙、削方减载、裂缝回填相结合的综合防治方案进行。块石挡土墙设置在滑坡体前缘，墙后回填透水性强的砂砾石材料。在滑坡体前缘进行削方，减轻滑坡体重量。采用粘性土回填滑坡体后缘裂缝，防治地表水流渗入滑坡体内。

6.3块石挡土墙结构设计

重力式挡墙墙高8米，墙体最薄处为2米，材料可使用浆砌块石、条石或素混凝土。块石、条石的强度等级应不低于 MU30，混凝土的强度等级应不低于 C15。重力式挡土墙的基础埋置深度，在土质地基中，基础最小埋置深度滑面以下不宜小于 2.0m；在岩质地基中，基础埋置深度滑面以下不宜小于 0.5m。基础埋置深度应从坡脚排水沟底起算。重力式挡土墙的伸缩缝间距，对条石、块石挡土墙应采用 20-25m，对素混凝土挡土墙应采用 10-15cm。在地基性状和挡土墙高度变化处应设沉降缝， 缝宽应采用20-30mm， 缝中应填沥青麻筋或其它有弹性的防水材料， 填塞深度不应小于150mm。在挡土墙拐角处，应适当加强构造措施。挡土墙后的填土，选择透水性较强的填料。当采用粘性土填料时，宜掺入适量的碎石。

6.3.4挡土墙排水设计

挡土墙上设排水孔。沿挡土墙纵向 2m，横向 3m 间距设置一个排水孔，排水孔外倾坡降5%。每个排水孔对应的墙后设置卵石堆囊（1m×1m×1m）。

6.4削方减载设计

对滑体进行削方减载，减载按斜面进行消减，使滑坡体整体重量减轻，坡度减缓，对斜面进行削坡整饰，达到即实用又美观的效果。方案实施后，滑坡体重量减轻，进一步增加了滑坡的稳定性。削方后土方用于封闭回填滑坡体裂缝。

滑坡削方减载后，将不可避免的破坏植被，为使植被早日恢复，削方后及时人工对植被进行恢复；减少因雨水冲刷造成的水土流失。

6.5封闭回填裂缝设计

为防止地表水进入滑坡体，采用粉土对滑坡体上的所有裂缝进行封闭回填，整平坡体表面坑洼处，并形成一定坡度，使坡面水体尽快排出滑坡体，防止水渗入裂缝。滑坡裂缝封填用粘土对裂缝进行封闭填埋，并进行夯实。

7、滑坡防治效益

目前防治区内的滑坡体在不利工况条件下处于不稳定状态，如滑坡发生滑动，将直接威胁到矿区工业广场建设及矿区生产人员的生命安全，通过防治工程的实施，是滑坡处于稳定状态，消除了滑坡对矿区工业广场建设及矿区生产人员的生命、财产构成的威胁，防治效益显著。

防治工程项目的实施完成，人工植被的恢复，不仅美化了矿区，对生态环境保护具有极大的促进意义。

8、结束语

通过对滑坡灾害的防治，即保证了滑坡的稳定性，维护了矿区生产及人员生命财产安全，植被恢复，保护了生态环境。挡土墙的应用，即阻挡了滑坡的下滑，又可有效地进行排水，防治效果良好。

参考文献：

[1] 朱真，膨胀岩土滑坡治理实录，岩石力学与工程学报，2013（增刊2）

[2]中华人民共和国行业标准编写组，DZ/T0218-2006滑坡防治工程勘察规范[S]，北京：中国标准出版社，2006

[3]中华人民共和国行业标准编写组，DZ/T0219-2006滑坡防治工程设计与施工技术规范[S]，北京：中国标准出版社，2006

[4]中华人民共和国行业标准编写组，GB50007-2012建筑地基基础设计规范[S]，北京：中国标准出版社，2012