目前,国内外大部分露天矿山高陡边坡均存在边坡失稳现象,特别在雨量充沛的地区,外部雨水加剧了边坡隐患的恶化,造成巨大安全隐患,迫使矿山不得不停工停产,严重影响矿山企业的生存发展,边坡隐患治理成为露天矿山的首要任务之一。但是,不同类型的矿山边坡有不同的治理措施,在实施治理前，治理措施的选择至关重要,纵观国内外露天边坡治理措施,均围绕削坡减荷、压脚抗滑﹑抗滑桩抗滑、锚索锚杆锚固、框格梁加固,恢复植被等措施治理。但对于一些特殊矿山,常规措施无法实现边坡稳固,为此，根据矿山实际情况探索其他更为合适的治理措施。以某矿山具体情况为例,提出了采用防水土工膜覆盖隔离防排水治理边坡隐患的措施,通过实际应用,矿山滑坡体得以稳固,彻底解决了边坡失稳问题。1某矿山概况
某矿山矿区面积3.5 km2 ,开采年限15 a,年采矿量约200万t,开采区汇水面积1.8 km2,矿区总体地势南高北低,地形起伏大,植被发育,竹木茂密,山高坡陡,属于以构造作用为主,具有强烈的侵蚀及冰川刨蚀作用的中高山地貌1。矿区现状东、西、南三面高,三面环山,中北部低,形成一个大凹槽,最低点位于Ⅰ号采坑一带,高程约3 076 m,最高点位于南侧分水岭一带,高程约3 535 m,高差约459 m;两岸形成25°~40°边坡,边坡总高度246 ~368 m,分成10 ~20个台阶,台阶高10 ~ 30 m。边坡出露地层岩性中上部主要为全—强风化砂板岩﹑角岩等,中部主要为强—中等风化碎裂结构砂板岩﹑角岩及大理岩等,中下部主要为微风化～新鲜矽卡岩﹑矿石及砂板岩、角岩等。
区内5~10月为雨季,雨量充沛,基本无晴天,平均气温约10℃,该区年降雨量约3 500 mm ; 11月至次年4月为旱季,多属冰冻期,气温多在5℃以下。冰雪覆盖期间,运输十分艰难,生产、生活较为困难。
矿区大地构造处于冈底斯—念青唐古拉褶皱系的伯舒拉岭–高黎贡山褶皱带南段,区域上可根据地层、岩浆活动、变形变质等方面的不同,分为东西两区,东部为高黎贡山隆断区(属于泸水—陇川褶皱束),主要表现为近于平行的密集的较大的南北向断裂;西部为东河坳褶区(属于古永—盏西褶皱束),主要表现为稀疏的规模相对较小的褶皱和断裂。由于矿区所处位置气候条件较差,地质构造较差,每年雨季边坡均出现大规模开裂、局部坍塌,位移形变等安全隐患[2,导致矿山不得不停工停产,严重影响开采作业。矿山在2017年对开裂较为严重的东南边坡进行框格梁＋锚索加固处理,但在2018年6月,经过4d 的连续强降雨,造成框格梁大量沉降开裂,部分锚头被拉脱落,情况十分危急,矿山被迫停产,不得不重新论证治理措施。根据实际情况2018年12月提出了采用防水土工膜覆盖防水的治理措施,至2019年4月正式施工,5月30日竣工,经过6—10月雨季的考验,边坡未发生明显变化,处于稳定状态,证实采用防水土工膜治理该类矿山边坡隐患的成功。
2以往治理方案分析
( 1)i削坡减载法。原来提出将滑坡体上部土石方削除。该方法在理论和实践上均可行,但该滑坡体上缘原始地面已经比较平缓( 25°~29° ),自身可处以较稳定状态。若削坡后台阶坡度反而变大,按相关设计达40°左右,重量虽减轻,但坡度变大后会造成上部边坡更不稳定,而上部边坡离国境线已非常接近。若削坡后上部边坡不稳定造成滑坡,势必威胁国境线,反而造成新的隐患,违背保护国境线的目的,此法较不合理。
(2)采用锚索.锚杆工程]。在其他边坡治理上此法的确可用,但该矿山滑坡体所处位置降雨量较大,滑坡体量较大,只采用单纯的锚索.锚杆工程,只能承载部分内部应力5],完全承受不了外部雨水带来的压力,特别是锚索.锚杆工程打不到硬质岩层时，无法达到抗滑效果。该矿山滑坡体内部应力影响下滑的可能性较小,关键是外部雨水影响产生下滑的可能性较大,故锚索.锚杆工程°治标不治本。
(3)采用钻孔渗水防排水。该法主要在边坡.台阶上每隔一定距离打一排纵向.横向钻孔,将台阶.边坡上的雨水从钻孔内集中渗出,使用浆砌石排水沟排出。
(4)滑坡体中部部分削坡减载。滑坡体中部台阶凌乱,部分凸起。这部分边坡、台阶最终边坡角达到34°,对于原生风化碎石层来说,其自然安息角是37°,34°已经缓于37°,若无外力,其本身下滑的可能性较小。若对该部分台阶边坡再进行削坡,一方面挖机震动力将影响滑坡内部应力平衡,另一方面挖机挖不动时,将采取爆破方法处理,这也会影响已趋于平衡的滑坡内部应力变化,反而造成新的滑动,若采用静态爆破,施工效率较低,故该方案不宜采用。
3某矿山滑坡体分析
滑坡体治理的方向、方法.措施等必须根据滑坡体形成的内因、外因、激发因素来确定滑坡体的发生、
发展变化规律,对其内在的及外在的影响因素充分认知及评估,才能采取切合实际的治理措施。
3.1矿山滑坡体的成因
(1)岩体风化强烈,断层较多,节理裂隙发育。根据地质报告,受F。断层影响造成滑坡体右侧断层带岩土体破碎,工程力学性差,在坡体中部形成了一个较大的软弱结构带;滑坡体所处边坡发育有4 ~5条特征明显的斜切节理(宽8 ~20 cm)贯穿边坡,大体与F。断层平行或斜交,充填有薄层状黏性物质,为边坡岩体中的软弱结构层,破坏了坡面岩体的整体性,其中有2条节理即形成滑坡体的侧缘,形成了滑坡体的内因。
(2)矿山采矿剥离削坡引发连续卸荷效应”]。矿山露采边坡是一动态稳定边坡,2010—2017年对滑坡体所在边坡进行清方削坡,整体坡度32°~36°,分台开挖,台高7~12 m,在边坡高程3 325~3 350 m段,局部坡体削坡角度达45° ~50*,单台坡高近21m,局部临空面过大;部分地段坡体分台设置不合理,坡体呈“凸形坡",构成向下推移之势;现采坑底部已达3130m左右,与边坡顶部高差达390m,降阶速度太快,卸荷作用太过强烈，卸荷裂隙发育,持续降阶卸荷对滑坡前缘形成过度牵引，形成滑坡体的外因。
(3)爆破振动。矿山目前采用常规燦破方法,一次起爆药量高达4t以上,持续的爆破振动对边坡岩体造成持续性损伤,加剧裂隙的发育;同时,爆破振动形成的地震动峰值加速度与边坡岩土体的共同作用转化成滑坡的下滑力,并随着高差的增大,振动作用的放大效应越发明显,这是滑坡体变化的诱因(外因),若本身及下游不再采剥爆破,该因素可排除。
(4)连续降雨影响。2018 年6月9日-14日连续强降雨，由于边坡岩体风化强烈，节理裂隙发育,有利于雨水下渗,软化岩土,特别是边坡中存在的几条软弱结构面,更是在雨水渗人下软化,力学强度降低，抗剪力减弱,使原已基本达极限平衡的边坡稳定性被打破,再次激发原滑坡有所活动,是滑坡体变化最直接的激发因素。
3.2滑坡体成因总结
综上分析,H1滑坡处于露采高边坡中上部,局部边坡开挖坡比及分台高度不合理,为滑坡的产生提供了较大的临空条件;边坡岩体构造节理、风化裂隙和人工卸荷裂隙发育,将岩体结构弱化为碎裂结构(F。附近达到散体结构),破坏了岩体的完整性,降低了边坡的稳定性,同时有利于雨水下渗;坡体中存在F。断层和其他几条大型软弱结构面,或局部矽卡岩化的板岩,为相对隔水层,在雨水下渗作用下软化,抗剪强度降低,为滑坡产生提供了滑带条件;连续降雨及短期内的强降雨是滑坡活动的主要激发因素[8]。从近年实际情况看,干季滑坡体基本没有较大变化,一到雨季,特别是强降雨后,滑坡体立即开始变化。说明该滑坡体在没有较大外力影响的干季是稳定的,内部应力对其影响很小,几乎达到自身平衡，雨
季雨水施加外力后,使已稳定的滑坡体打破自身平衡,从而产生变化。据统计,滑坡区年降雨量大于3 500 mm(相当于在整个雨季,每平方米面积上要增加3.5 t雨水重力,按滑坡体表面积6万m2计算,施加在滑坡体上的雨水总量超过21万t),滑坡体上部由于渗水性较强,所降雨水一部分 自身渗透饱和, 一部分沿滑体内部裂隙渗至中下部,而中下部除吸收自身表面雨水外,还承担上部的渗水压力及土岩压力,故中下部受力远大于上部,中下部也有部分裂隙可滲水或从表面流走，只有自身饱和后才能从表面流走。
所以,降雨后滑坡体自身饱和造成压力增大,脆弱的滑坡体无法抗拒凭空增加的巨大压力,打破自身平衡,产生下滑变化。
4滑坡体治理方案
(1)采取浇筑混凝土保护层的方法防排水。该方法主要是在边坡、台阶上浇筑一层混凝土保护层隔离雨水,在台阶上修筑排水沟,将汇水集中外排，也是高速公路护坡常用的方法。其优点为耐风吹;缺点为易开裂,防水性能差,施工前需将边坡台阶整平,施工困难,寿命短(3~5 a),施工造价高达90元/m2。
(2)采用塑料布覆盖。在边坡台阶外表采用塑料布进行覆盖防排水的方法优点为防水性能好;缺点为因塑料布本身较轻,易被风吹,长时间暴露在地表易老化(1 ~2a) ,易被尖锐物刺穿,施工困难(需大量覆盖)，造价约20元/m2。
(3)采用彩钢瓦铺盖防排水。在边坡台阶外表采用彩钢瓦进行覆盖防排水的方法优点为自重重,不.易被风吹走,寿命可达10 a之久;缺点为造价高(材料价50元/m2) ,安装困难,施工工期长。
(4)采用防水土工膜铺盖防排水。采用最新防水材料防水土工膜防排水。采用两布一膜型PE复合防水土工膜,规格为300 g/0. 4 mm/300 g,幅宽为4.mx50 m。防水土工膜采用人工铺设,土工膜之间连接采用热熔焊接工艺。土工膜自坡顶铺设至坡脚,嵌进排水沟。铺膜后会遮盖坡面上的变形裂缝,不易发现坡体变形迹象,在有裂縫区多设几个观察坡体变形的“窗口”，“窗口”采用活动膜覆盖,便于观察。土工膜在平台上采用袋装土压膜，袋装土分布范围间距为2.5 mx2.5 m。其优点为防水性能好,施工简单,下雨后自重加重不易被风吹,耐寒冷( -30 C)不易老化,颜色多(黑、浅灰、白、绿),易更换,寿命长(长期暴露可达10~20a,全覆盖可达50a),施工时只需将土工布铺在边坡、台阶表面,边坡上采用部分钢筋桩锚固,台阶上可适当盖上部分碎石、泥土袋,强度好,不易刺穿,造价低(30元/m2),非专业技术人员均可施工。
综上所述,建议采用防水性能好，施工方便,寿命长，造价低的防水土工膜作为防水材料。
5结语
通过对某矿山采用防水土工膜覆盖隔离防排水治理措施，彻底解决了矿山滑坡体隐患,即使在雨季期间,仍然可进行采矿作业,矿山生产得以保障。该措施投资小、施工工艺简单、工期短、防水效果好、使用寿命长,是高海拔、雨量充沛一类露天矿山边坡隐患治理较为理想的治理措施。目前，在线监测系统在很多高陡边坡矿山也大量应用，如该矿山再增加在线监测系统,则可做到实时监测、预警,可完全预防安全事故的发生,建议该矿山下一步增加在线检测系统。
参考文献
[1] 孙玉科,姚宝魅.我国岩质边坡变形破坏的主要地质模式[J].岩石力学与工程学报,1983,2(1) :67-76.
[2] 皋颖人，陈租煌,王恭先,等边坡与滑坡工程治理[M].北京:人民交通出版杜,2010.
[3]王秒,李海波,刘亚群,等.顺层岩质边坡预应 力锚索抗震加固机制研究[J].岩土力学,2013 ,34( 12)1555-3960.
[4] 王发玲,刘才华,龚 哲.顺层岩质边坡锚杆支护机制研究[J].岩石力学与工程学报，2014,33( 7) :1465 -1470.
[5] 何满潮工程地质力学的挑战与未来[J].工程地质学报,2014,22(4) :54-556.[6] 何满潮,王 炯,孙晓明,等.负泊松比效应锚索的力学特性及
其在冲击地压防治中的应用[J].煤炭学报,2014,39(2):214.221.
[7] 李安洪,周德培,马 君,等.顺层岩质边坡稳定性分析与支挡防护设计[M].北京:人民交通出版社,2011.
[8] 付国龙,王长军,陶志刚.顺层岩质边坡开挖致滑的滑动力监测[J].金属矿山,2012(9) :154-157. .