摘要：别山灰岩矿开采方式为大爆破的方式，由于长期开采，致使残存山体岩体破碎，形成了多处滑坡和崩塌地质灾害。其中滑坡隐患点有6个，包括3个滑坡和3个潜在滑坡，崩塌隐患点有16个。其中HPa01滑坡区处于欠稳定状态，仍有复活的可能，在未来生态治理后危害行人和车辆，危害性中等。BTa01危岩边坡不稳定，BTa10和BTa11边坡欠稳定。采用清理危岩体、分级放坡、混凝土挡石墙、主动防护网、排水措施进行综合治理，本次研究为矿山地质环境综合治理提供重要的地质依据。

　　关键词：天津；别山灰岩矿；矿山地质灾害；稳定性评价

　　1地质条件概况

　　别山灰岩矿位于蓟州区低山丘陵区与山前平原区交接带上，地势北高南低，矿区在构造上位于华北准地台燕山台褶带的南缘，区内出露地层主要为人工填土层、第四系全新统崩积层、滑坡堆积层、第四系全新统坡洪积层、第四系全新统冲洪积层、上更新统残坡积层、燕山期正长斑岩和蓟县系雾迷山组地层六段～十段。抗震设防烈度为7度，设计基本地震峰值加速度值为0.15g。地下水主要为第四系松散岩类孔隙水、基岩网状裂隙水和岩溶裂隙水［1］。

　　2矿山地质灾害稳定性评价

　　开采形成的矿山地质灾害类型主要是滑坡和崩塌。其中滑坡隐患点有6个，包括3个滑坡和3个潜在滑坡，编号HPa01~HPa06；崩塌隐患点有16个，编号BTb01~BTb16。

　　2.1滑坡稳定性评价

　　主要是矿区西部的HPa01~HPa04，矿区东部的HPa05~HPa06，其中HPa02、HPa04和HPa05为潜在滑坡区。典型分述如下：

　　2.1.1 HPa01滑坡区

　　HPa01滑坡区位于采坑北部，面积1803m2，滑体为蓟县系雾迷山组7段块状细粉晶白云岩，呈破碎块状，为开采残留岩体，直径最大8m，平面上三角形杂乱分布。岩层产状为195°∠25°,坡向180°,坡度64°。HPa01为潜在顺层滑坡体，滑坡面即为岩层面，三角形长50m，宽55m，高度30m，厚度约11m，体积约12500m3。

　　滑动面岩性为中等风化泥页岩，厚约1m，受该软弱夹层控制，滑坡面即为岩层面，呈光滑石板状，滑面为直线形。滑床为蓟县系雾迷山组7段厚层、块状粉细粉晶白云岩与中薄层粉晶白云岩互层，岩层产状为195°∠25°。滑床上部位于滑体下，下部裸露。

　　采矿方式为简单粗放的大爆破自然放坡方式，采矿引起坡脚临空，后期大气降水顺裂隙进入软弱夹层形成泥化夹层，导致边坡上部顺层白云岩顺泥化夹层滑动，形成滑坡。目前滑坡处于欠稳定状态，仍有复活的可能，在未来生态治理后危害行人和车辆，危害性中等。

　　2.1.2 HPa02潜在滑坡区

　　HPa02潜在滑坡区位于采坑北东部，面积7852m2，滑体为蓟县系雾迷山组7段中厚层粉晶白云岩，岩层产状为195°∠25°。原岩风化破碎较严重，阶梯状分布在滑坡面上。岩层产状为195°∠25°,坡向187°,坡度68°。HPa02为潜在顺层滑坡体，滑坡面即为岩层面，上窄下宽梯形，长130m，宽92m，高度45m，厚度约20m，体积约234000m3。

　　受软弱夹层控制的顺层滑坡，滑坡面即为岩层面，呈光滑石板状，滑面为折线型。滑床为蓟县系雾迷山组7段中厚层粉晶白云岩，岩层产状为195°∠25°。滑床上部位于滑体下，下部裸露。

　　采矿方式为简单粗放的大爆破自然放坡方式，采矿引起坡脚临空，后期大气降水顺裂隙进入软弱夹层形成泥化夹层，导致边坡上部顺层白云岩顺泥化夹层滑动，形成滑坡。目前滑坡处于欠稳定状态，仍有复活的可能，在未来生态治理后危害行人和车辆，危害性中等［2］。

　　2.1.3 HPa05潜在滑坡区

　　HPa05潜在滑坡区位于编号A10矿区采坑北侧边坡低山上，坡度15°,平面面积5530m2，为岩质滑坡。HPa05潜在滑坡为受软弱夹层控制的顺层滑坡，滑动方向为165°,潜在滑面为顺层的页岩，岩层产状为164°∠21°。滑体为蓟县系雾迷山组7段中厚层白云岩，岩层产状为164°∠21°,平面上呈圈椅形，长86m，均宽64m，高度70m，厚约12m，滑坡方量为66048m3，属于小型滑坡。滑动面岩性为中等风化页岩，厚约0.5m，该类岩石易风化，饱和抗压强度低，为本区的软弱夹层。滑床也是蓟县系雾迷山组7段中厚层白云岩，岩层产状为164°∠21°,节理发育，滑床上部位于滑体下，下部裸露，表面页岩风化成强风化状。滑坡未发现地表水和泉水，但在雨季滑动面页岩有渗水现象，形成静水压力和沿滑动面的动水压力。

　　据勘查结果分析滑坡机理，是因为采矿方式为简单粗放的大爆破自然放坡方式，采矿从坡脚开始，坡脚被挖成临空面，大气降水顺裂隙进入⑾5-1层灰白色页岩，形成泥化夹层，导致滑坡面上部顺层白云岩顺泥化夹层滑动，形成潜在滑坡。目前滑坡处于欠稳定状态，在未来生态治理后危害行人和田间路，危害性中等。

　　HPa05潜在滑坡为顺层岩质边坡，控制滑面的岩性为页岩。岩体有2组节理面，根据BD50测绘点的测绘统计见表1。

　　HPa05潜在滑坡边坡产状按174°∠50°算，层理S0本身及与节理J1和J2的交线的稳定性均为不稳定，节理J1和J2及其交线的稳定性均为稳定。判别HPa05边坡目前坡率不稳定，稳定坡角21°,沿层理产生滑坡。建议挖除和清理滑坡体，边坡按岩层面分级放坡方式放坡至安全坡度，安全坡度为21°。

　　2.2崩塌稳定性评价

　　采用赤平投影分析法进行分析，在此基础上做出现状稳定性评价，并结合工程地质类比法结果，做出综合的定性评价结果，并预测其稳定性发展趋势，典型结果见崩塌基本特征及稳定性如下：

　　（1）BTa01危岩形态为楔形、片状危岩带，单个危岩直径在0.2~2m，危岩（带）大小30×50×2m（高×宽×厚），体积1500m3，雾迷山组七段中厚层白云岩，该段边坡为斜向坡。从赤平投影结果来看，层理S0稳定性为基本，节理J1、节理J2稳定，J1和节理J2交割线的稳定性为稳定，S0和节理J1交割线稳定性为不稳定，S0和节理J2交割线稳定性为基本稳定。综合判别BTa01边坡目前不稳定，易产生坠落式、倾倒式崩塌。

　　根据工程地质类比法，坚硬岩，强风化-中等风化，结构面3组，多呈密闭型，少有填充物，结构面有完整程度总体上为块状结构，属于较完整；结构面良好-一般；坡高H＞30m。综合判别边坡岩体类型为较完整，推荐稳定坡率为1∶0.75。综合判别，边坡不稳定，边坡上存在危岩体，局部易产生坠落式、倾倒式崩塌，危险性中等。

　　（2）BTa10危岩形态为板状危岩带，单个危岩直径在0.2~2m，危岩（带）大小10×116×2m（高×宽×厚），体积2320m3，该边坡为顺向坡。从投影结果来看，层理S0为不稳定，节理J1和J2及其交线的稳定性均为稳定。判别BTa10边坡目前坡率不稳定，稳定坡角21°,沿层理易产生滑移式崩塌或坠落式崩塌。根据工程地质类比法，坚硬岩，强风化-中等风化，结构面2组，多呈密闭型，无填充物，结构面有完整程度总体上为块状结构，属于较完整；结构面结合程度一般-差；外倾不同结构面的组合线倾角＞75°或＜35°;坡高H＜15m。综合判别边坡岩体类型为Ⅲ类，推荐稳定坡率为1∶0.75。综合判别，边坡欠稳定，边坡上存在产生滑移式崩塌或坠落式崩塌，危险性中等。

　　（3）BTa11危岩形态为带状危岩带，单个危岩直径在0.2~2m，危岩（带）大小27×95×2m（高×宽×厚），体积5130m3，该段边坡为反向坡。从投影结果来看，节理J1为不稳定，层理S0和J2及其交线的稳定性均为稳定。判别BTa11边坡目前坡率不稳定，易沿外倾结构面产生倾倒式或坠落式崩塌。根据工程地质类比法，坚硬岩，强风化-中等风化，结构面2组，多呈密闭型，少有填充物，结构面有完整程度总体上为块状结构，属于较完整；结构面结合程度一般-差；外倾不同结构面的组合线倾角＜35°;坡高15m＜H＜30m。综合判别边坡岩体类型为Ⅱ类，推荐稳定坡率为1∶0.75。综合判别，边坡欠稳定，边坡上存在产生倾倒式崩塌或坠落式崩塌，危险性中等。

　　3治理措施

　　3.1清危工程

　　局部危岩清除主要针对危岩带上松散、破碎的岩体，采用机械清除的方式，对采面上悬岩体、浮石、险石进行清理，治理采用由上至下剥离的方法进行，防止其出现崩塌、掉块等现象。本项目对于坡度不高，可以采用机械清理危岩的稳定边坡采用该方法。清理危岩内容为破碎松动岩体和危岩体，对周部陡倾坡段进行适当削方及强风化层挖除，以及规定区域内的全部垃圾、杂草、树根、废渣、表土和监理工程师认为必须消除的其他有碍物，坡面清理厚度一般应为0.5~0.6m为宜，坡面清理不得有较大的突起和凹陷，尤其是清除危岩体坡面应与周围平顺连接。开挖后的切坡应尽量减少暴露时间，及时请边检底，同时注意避开雨季。

　　3.2削方减载

　　削方减载是消除崩塌和滑坡的较经济的方法，具有滑坡隐患的顺向坡和小斜交坡按层理产状分级放坡，分级高度5~10m，马道宽度一般4m，平台倾斜坡度2%，稳定坡度18。～40。。逆向坡和大斜交坡按1:0.75~1:1、坡高大于100m为1:1~1:1.5的坡率分级放坡。由于白云岩土石等级为次坚石，需采用爆破削方。对于强风化白云岩和土体可采用机械削方。削方减载需修建通向坡顶的施工便道，宽度4m，施工顺序从上至下进行，并注意落石威胁人身和财产安全。

　　3.3坡脚落石槽和拦石墙设计

　　为拦截落石，在坡脚设置2m的落石槽，外侧设置拦石墙，拦石墙采用截面为梯形的2~4m的浆砌片石挡土墙，其中坡高20~30m采用2m的拦石墙，30~60m采用3m的拦石墙，>60m采用4m的拦石墙，拦石墙墙背直立，墙面1：0.25。

　　3.4主动防护网

　　具有崩塌隐患的稳定边坡在清理危岩后，可以在坡面采用主动防护网主动拦截危岩和落石。主动防护网采用GPSⅡ型，纵横交错的φ16横向支撑绳和φ12纵向支撑绳与4×4m正方形模式布置的φ16钢丝绳系统锚杆相联结并进行预张拉，同时，在钢绳网下铺设小网孔的SO/2.2/50型格栅网，以阻止小尺寸岩块的崩落或限制局部岩土体的破坏。锚杆为全黏结钢绳锚杆，采用2Φ16长度4m的钢绳锚杆，锚孔直径80mm，M30水泥砂浆注浆［3］。

　　3.5排水系统

　　3.5.1截水沟

　　挖方路段较高一侧山坡距坡顶5m处设置截水沟，以减轻边坡的排水压力，降低水流对边坡的冲刷影响。根据不同地形，截水沟采用矩形或梯形断面，矩形尺寸底宽60cm。截水沟用M7.5浆砌片石铺砌。截水沟的水由排水沟或急流槽引至涵洞处或天然沟渠内。

　　3.5.2马道截水沟

　　挖方边坡每级马道中需设置马道截水沟，马道截水沟一般为倒梯形（外边垂直），底宽为40cm，高为40cm。马道截水沟用M7.5浆砌片石加固，将坡面集水汇到堑顶截水沟后，通过急流槽引至填方排水沟中。

　　3.5.3排水沟

　　坡脚设置排水沟，截面为梯形，上口宽1.8m，下口宽0.6m，深0.6m。当排水沟与道路相交时，道路下设置纵向排水暗涵（侧涵）与两侧排水沟相连。

　　3.5.4急流槽

　　对于长边坡或水流无法排除的特殊山形路段，每隔100m和在低洼转折处设置1道，边沟与截水沟相连处根据开挖边坡情况设置急流槽。急流槽根据地形设置台阶型。急流槽断面设计成矩形，用7.5#浆砌片石铺砌每隔100m和在低洼转折处设置1道。截水沟与自然河沟、排水沟相连处根据地面坡度设置急流槽将截水沟的集水汇入边沟与排水沟间连接的急流槽后，一同排入排水沟和附近冲沟和低洼地。

　　3.5.5蓄水池

　　在边坡坡脚处设置蓄水池积蓄大气降水，直径6m，深度3m，采用40cm厚C20钢筋混凝土护壁，底部用20cm素混凝土封底。在距蓄水池3m处设置2×2m深1.54m的沉砂池。

　　4结论

　　对滑坡局部欠稳定地段建议采用削方减载、压脚、排水等综合措施，尽快对滑坡进行治理，在灾害体影响范围内设立警示牌，避免在灾害体治理前造成居民的生命财产安全，经过治理后不仅将消除潜在隐患和视觉污染，取得一定的环境效益，而且修复破损山体生态环境，改善环境质量。

　　参考文献

　　［1］杨帆.矿山地质灾害危险性及治理方法研究［J］.冶金与材料，2023，43（10）：153-155.

　　［2］周兵，左全虎，张国祥.浅析冕宁县大顶山铁矿矿山地质环境治理［J］.四川有色金属，2023（2）：66-69.

　　［3］贺旭晖.甘肃肖家山锑矿矿山地质灾害特征及防治措施［J］.资源信息与工程，2022，37（1）：107-109.