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邊坡工程勘察4.1一般規(guī)定4.1.1在露天煤礦工程設(shè)計(jì)與生產(chǎn)階段,應(yīng)對(duì)邊坡工程分階段進(jìn)行巖土工程勘察。4.1.2露天煤礦邊坡巖土工程勘察應(yīng)按階段并遵循一定的程序進(jìn)行,應(yīng)滿足露天煤礦邊坡工程設(shè)計(jì)的要求,并根據(jù)露天煤礦的具體特點(diǎn),因地制宜,選擇運(yùn)用適宜的勘察手段,提供符合露天煤礦邊坡工程設(shè)計(jì)與施工要求的勘察成果。4.1.3露天煤礦邊坡巖土工程勘察范圍應(yīng)包括露天采場(chǎng)邊坡與排土場(chǎng)邊坡。4.1.4邊坡工程勘察,應(yīng)包括下列內(nèi)容:1查明露天煤礦邊坡的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,依據(jù)附錄A提供巖體結(jié)構(gòu)類型、巖體完整程度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等內(nèi)容;2對(duì)所取巖樣進(jìn)行詳細(xì)的巖土物理力學(xué)試驗(yàn),獲得原始參數(shù);3對(duì)影響邊坡穩(wěn)定性的諸因素進(jìn)行分析并評(píng)價(jià)其影響程度;4提出邊坡穩(wěn)定性計(jì)算參數(shù);5確定邊坡角和可能的失穩(wěn)模式;6對(duì)邊坡提出合理的防治措施與監(jiān)測(cè)方案。4.1.5采場(chǎng)邊坡工程勘察,應(yīng)符合下列要求:1勘探方法應(yīng)根據(jù)勘察階段、邊坡工程安全等級(jí)及邊坡工程地質(zhì)條件等確定,并應(yīng)采用鉆探、井探、槽探、洞探、工程物探以及工程地質(zhì)測(cè)繪等綜合手段;2邊坡工程勘察工作應(yīng)緊密結(jié)合露天開拓方案并圍繞露天礦各邊幫進(jìn)行,重點(diǎn)是查明非工作幫、工作幫、端幫可能引起滑落的地質(zhì)因素;3邊坡應(yīng)查明露天開采的最下一個(gè)煤層或潛在滑動(dòng)面以下50m(垂直厚度)范圍內(nèi)軟弱層(面)、結(jié)構(gòu)層(面)、構(gòu)造層(面)的層位、層數(shù)、厚度、巖性、分布范圍以及巖土體物理力學(xué)性質(zhì)等;4在設(shè)計(jì)部門正式劃定露天礦境界和拉溝位置后,應(yīng)進(jìn)行專門的邊坡工程巖土工程勘察工作。4.1.6排土場(chǎng)邊坡巖土工程勘察,應(yīng)對(duì)下列影響露天煤礦排土場(chǎng)穩(wěn)定性因素的內(nèi)容進(jìn)行評(píng)價(jià):1地形、地貌、排土場(chǎng)基底巖土埋藏條件;2水文地質(zhì)條件;3采掘工藝及廢棄物料堆排方式;4排棄物料的組成及基底巖土物理力學(xué)性質(zhì);5排土場(chǎng)場(chǎng)地條件的變化對(duì)環(huán)境的影響。4.1.7露天煤礦邊坡工程巖土工程勘察,除應(yīng)符合本規(guī)范要求外,尚應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《露天煤礦巖土工程勘察規(guī)范》GB50778有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。4.2設(shè)計(jì)階段4.2.1露天煤礦設(shè)計(jì)階段的邊坡巖土工程勘察宜與設(shè)計(jì)階段相適應(yīng),可劃分為下列階段:1可行性研究階段巖土工程勘察;2初步設(shè)計(jì)階段巖土工程勘察;3施工圖階段巖土工程勘察。成果應(yīng)作為露天煤礦設(shè)計(jì)階段邊坡設(shè)計(jì)的依據(jù),應(yīng)滿足露天煤礦設(shè)計(jì)所需的工程地質(zhì)資料、各幫邊坡穩(wěn)定分析、各幫邊坡維護(hù)管理及防治監(jiān)測(cè)的要求。4.2.2設(shè)計(jì)階段應(yīng)搜集下列資料:1露天煤礦的生產(chǎn)規(guī)模、服務(wù)年限、初步確定的開采境界和開采方法、開采工藝等;2露天煤礦最終平面圖。4.2.3設(shè)計(jì)階段邊坡工程勘察,應(yīng)滿足下列內(nèi)容要求:1查明勘察區(qū)地層、巖性、產(chǎn)狀,研究巖體的工程性質(zhì),并應(yīng)劃分工程地質(zhì)巖組,區(qū)分軟弱巖層和風(fēng)化破碎帶;2查明巖、土層空間分布、成因、時(shí)代,地下水埋藏特點(diǎn)和土巖接合面特點(diǎn),查明勘察區(qū)斷層、褶皺、節(jié)理、裂隙等構(gòu)造類型分布、組合及其工程地質(zhì)特征;3查明勘察區(qū)軟弱結(jié)構(gòu)層(面)及分布、厚度及其工程地質(zhì)特征;4查明勘察區(qū)水文地質(zhì)條件;5確定巖、土物理力學(xué)性質(zhì),并應(yīng)重點(diǎn)研究潛在滑動(dòng)面巖體的抗剪強(qiáng)度;6查明勘察區(qū)不良地質(zhì)作用的分布、成因、發(fā)展趨勢(shì)和對(duì)邊坡穩(wěn)定性的影響;7對(duì)位于高應(yīng)力區(qū)的高邊坡,宜進(jìn)行巖石原位地應(yīng)力的測(cè)量與分析;8在地震基本烈度≥7o的勘察區(qū),應(yīng)搜集和分析區(qū)域地震資料,為抗震設(shè)計(jì)提供依據(jù);9查明地下水的類型、補(bǔ)給來(lái)源、埋藏條件,地下水位、變化幅度及與地表水體的關(guān)系;10對(duì)穩(wěn)定程度較低的邊坡,應(yīng)提出治理措施的建議。4.2.4排土場(chǎng)邊坡巖土工程勘察,應(yīng)符合下列規(guī)定:1排土場(chǎng)排棄前對(duì)排土場(chǎng)基底進(jìn)行勘察;2查明內(nèi)外排土場(chǎng)基底地層巖性及其分布、成因、產(chǎn)狀、物理力學(xué)性質(zhì);3查明基底軟弱結(jié)構(gòu)層(面)的分布、厚度及其特性;4查明水文地質(zhì)條件;5查明排土場(chǎng)勘察范圍內(nèi)的不良地質(zhì)作用及采空區(qū)的分布、發(fā)育,以及對(duì)排土場(chǎng)基底穩(wěn)定的影響;6分析排棄物料的組成及物理力學(xué)性質(zhì);7勘探控制深度應(yīng)不少于堅(jiān)硬土層或基巖下5m~10m;8分析排土場(chǎng)邊坡和基底的穩(wěn)定性。4.3生產(chǎn)階段4.3.1露天煤礦生產(chǎn)階段,當(dāng)邊坡出現(xiàn)崩塌、滑坡等嚴(yán)重失穩(wěn)時(shí),應(yīng)組織有關(guān)專家進(jìn)行技術(shù)論證;并針對(duì)性地開展邊坡專項(xiàng)工程勘察。成果應(yīng)作為露天煤礦采場(chǎng)境界變更、修改設(shè)計(jì)以及邊坡治理的依據(jù)。4.3.2生產(chǎn)階段的邊坡工程勘察,應(yīng)充分利用已揭露的巖土體對(duì)以前勘察成果進(jìn)行驗(yàn)證、校正、補(bǔ)充完善,尤其是對(duì)邊坡巖土體穩(wěn)定類型進(jìn)行進(jìn)一步劃分,對(duì)各邊幫巖土體的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。生產(chǎn)階段邊坡工程勘察應(yīng)滿足修改邊坡設(shè)計(jì)或邊坡治理所需工程地質(zhì)資料的要求。4.3.3生產(chǎn)階段邊坡巖土工程勘察工作,應(yīng)充分利用巖體已被揭露的有利條件和已有的工程地質(zhì)資料,進(jìn)行仔細(xì)地分析研究。并應(yīng)根據(jù)工程的具體情況,具有針對(duì)性地布置適量的工程地質(zhì)補(bǔ)充測(cè)繪、勘探和試驗(yàn)工作,以提供精確完善的工程地質(zhì)資料。4.3.4生產(chǎn)階段邊坡巖土工程勘察,應(yīng)包括下列內(nèi)容:1利用已形成的邊幫和采掘所揭露的巖體,進(jìn)行有針對(duì)性的工程地質(zhì)測(cè)繪和調(diào)查;對(duì)各類結(jié)構(gòu)面進(jìn)行測(cè)量、統(tǒng)計(jì)和組合類型劃分;2對(duì)邊坡改(擴(kuò))建地段或穩(wěn)定條件較差的邊坡需確定滑動(dòng)面時(shí),應(yīng)進(jìn)行適量的工程地質(zhì)鉆探、井探和槽探;3利用邊幫對(duì)崩塌等各種失穩(wěn)現(xiàn)象進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查,分析失穩(wěn)原因和類型及破壞模式,并對(duì)不穩(wěn)定邊坡提出位移監(jiān)測(cè)和采取治理要求;4進(jìn)行物探工作,確定巖體風(fēng)化程度及因采掘爆破致使巖體松動(dòng)的范圍;5利用地下水監(jiān)測(cè)資料和適當(dāng)進(jìn)行水文地質(zhì)試驗(yàn)工作,核定水文地質(zhì)特征,以便確定或修改疏、降水設(shè)計(jì);6利用邊幫采取巖土試樣,進(jìn)行室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn);利用臺(tái)階進(jìn)行原位抗剪強(qiáng)度試驗(yàn),確定控制性不利結(jié)構(gòu)面的力學(xué)參數(shù)。
5邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)5.1一般規(guī)定5.1.l露天礦邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià),應(yīng)根據(jù)不同勘察階段提出的勘察成果進(jìn)行,其評(píng)價(jià)精度應(yīng)與勘察階段相適應(yīng)。應(yīng)在定性分析、定量計(jì)算基礎(chǔ)上,宜結(jié)合監(jiān)測(cè)結(jié)果,綜合進(jìn)行評(píng)價(jià),并提出有針對(duì)性的工程措施建議。5.1.2邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)應(yīng)按工程地質(zhì)分區(qū)分別進(jìn)行,應(yīng)對(duì)所劃分的各邊幫分段做出整體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)和局部穩(wěn)定性評(píng)價(jià),以整體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)。在進(jìn)行采掘場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)對(duì)覆蓋土體和巖體邊坡穩(wěn)定性分別作出評(píng)價(jià)。5.1.3邊坡穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)以極限平衡方法為主,以邊坡穩(wěn)定系數(shù)為評(píng)價(jià)指標(biāo)。在進(jìn)行土體和巖體邊坡穩(wěn)定性分析時(shí),應(yīng)根據(jù)所判定的破壞類型(滑坡或崩塌)和破壞模式(平面滑動(dòng)、折線滑動(dòng)、圓弧滑動(dòng),傾倒或楔體破壞)進(jìn)行分析計(jì)算。對(duì)安全等級(jí)為Ⅰ級(jí)的邊坡,宜采用數(shù)值分析法進(jìn)行邊坡的應(yīng)力場(chǎng)、變形場(chǎng)分析和滲流分析。邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法按附錄B執(zhí)行。5.1.4應(yīng)對(duì)已存在的不良地質(zhì)現(xiàn)象(滑坡、崩塌及巖堆、泥石流等)的現(xiàn)狀穩(wěn)定性和對(duì)采場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性的影響作出評(píng)價(jià)。5.2穩(wěn)定性計(jì)算5.2.1邊坡穩(wěn)定計(jì)算,應(yīng)采用工程類比、圖解法等方法對(duì)邊坡破壞模式、穩(wěn)定狀態(tài)和破壞趨勢(shì)作出初步判斷,然后再選用相應(yīng)的方法進(jìn)行計(jì)算。5.2.2根據(jù)邊坡破壞機(jī)理選擇二維或三維邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法,二維穩(wěn)定分析應(yīng)選擇有代表性的工程地質(zhì)剖面進(jìn)行分析計(jì)算。5.2.3邊坡穩(wěn)定應(yīng)分別按不同工況組合進(jìn)行計(jì)算,邊坡穩(wěn)定系數(shù)應(yīng)符合3.0.7條文規(guī)定。爆破振動(dòng)力和地震力荷載可采用擬靜力法,對(duì)于重大工程項(xiàng)目的Ⅰ級(jí)邊坡宜采用數(shù)值分析法計(jì)算。地震動(dòng)峰值加速度應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》GB18306。采用擬靜力法時(shí),爆破震動(dòng)力和地震力荷載計(jì)算符合下列規(guī)定:1抗震穩(wěn)定計(jì)算時(shí),各條塊的地震慣性力應(yīng)按下式計(jì)算:(5.2.1)式中:Fi——第i條塊的水平地震慣性力(kN);a——設(shè)計(jì)地震加速度(m/s2);ξ——折減系數(shù),可取0.25;βi——第i條塊的動(dòng)態(tài)分布系數(shù),可取βi=1;Wi——第i條塊的重量(kN);g——重力加速度(m/s2)。2邊坡穩(wěn)定計(jì)算時(shí),考慮爆破振動(dòng)力,各條塊的水平爆破力可按下列公式計(jì)算:(5.2.2-1)(5.2.2-2)(5.2.2-3)式中:——第i條塊爆破振動(dòng)力的水平向等效靜力(kN);ai——第i條塊爆破振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)水平向最大加速度(m/s2);βi——第i條塊的爆破動(dòng)力系數(shù),可取βi=0.1~0.3;Wi——第i條塊的重量(kN);g——重力加速度(m/s2);f——爆破振動(dòng)頻率(Hz);Vi——第i條塊重心處質(zhì)點(diǎn)水平向振動(dòng)速度(m/s);Q——爆破裝藥量,齊發(fā)爆破時(shí)取總裝藥量,分段延時(shí)爆破時(shí)取最大一段的裝藥量(kg);Ri——爆破區(qū)藥量分布的幾何中心至觀測(cè)點(diǎn)或建筑物、防護(hù)目標(biāo)的距離(m);K、α——與采場(chǎng)地質(zhì)條件、巖體性質(zhì)、爆破條件等有關(guān)的系數(shù)售出振動(dòng)檢測(cè)和測(cè)試數(shù)據(jù)獲取。5.2.4邊坡穩(wěn)定計(jì)算時(shí),應(yīng)考慮地下水、地表水的對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響:1巖體的自重在浸潤(rùn)線以上應(yīng)采用天然重度,在浸潤(rùn)線以下應(yīng)采用浮重度。對(duì)有地下水滲流的巖體,采用浮重度計(jì)算時(shí),應(yīng)考慮滲透水壓力作用,各條塊的滲透水壓力可按下式計(jì)算:(5.2.3)式中:Pwi——條塊i的滲透水壓力(kN);γw——水的重度(kN/m3);Vi——條塊i單位寬度巖土體的水下體積(m3);Ji——條塊i地下水滲透坡降。2根據(jù)巖質(zhì)邊坡中地下水位線,對(duì)邊坡體某點(diǎn)的孔隙壓力進(jìn)行估算時(shí),可視巖體性質(zhì)、結(jié)構(gòu)面的發(fā)育及其連通程度,按類似工程經(jīng)驗(yàn),對(duì)其水頭進(jìn)行折減。3對(duì)降雨造成邊坡坡體表層一定深度范圍內(nèi)形成暫態(tài)飽和區(qū)的情況,在計(jì)算孔隙壓力時(shí),宜進(jìn)行折減。5.2.5巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度指標(biāo)試驗(yàn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50266的有關(guān)規(guī)定。已滑移的滑坡,其滑動(dòng)面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)宜取殘余強(qiáng)度,或取反分析強(qiáng)度值。5.2.6巖體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)采用室內(nèi)試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)等方法確定,無(wú)條件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),可采用反演分析、經(jīng)驗(yàn)類比等方法綜合分析確定。排土場(chǎng)邊坡應(yīng)根據(jù)不同排棄物料組成和基底的巖土性質(zhì)選擇合理的計(jì)算參數(shù)。5.2.7邊坡穩(wěn)定計(jì)算方法,根據(jù)邊坡破壞類型和可能的破壞模式,可按下列原則確定:1均質(zhì)土體或較大規(guī)模破裂結(jié)構(gòu)巖體邊坡可采用圓弧滑動(dòng)法計(jì)算。但當(dāng)土體或巖體中存在對(duì)邊坡穩(wěn)定性不利的軟弱結(jié)構(gòu)面時(shí),宜采用以軟弱結(jié)構(gòu)面為滑動(dòng)面進(jìn)行計(jì)算。2對(duì)較厚的層狀土體邊坡,宜對(duì)含水量較大的軟弱層面或土巖結(jié)合面采用平面滑動(dòng)或折線滑動(dòng)法進(jìn)行計(jì)算。3對(duì)可能產(chǎn)生平面滑動(dòng)的巖(土)體邊坡,宜采用平面滑動(dòng)法進(jìn)行計(jì)算。4對(duì)可能產(chǎn)生折線滑動(dòng)面的巖(土)體邊坡,宜采用折線滑動(dòng)法進(jìn)行計(jì)算。5對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巖體邊坡,可采用赤平投影對(duì)優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行分析計(jì)算。或采用實(shí)體比例投影法進(jìn)行計(jì)算。6對(duì)可能產(chǎn)生傾倒的巖體,宜進(jìn)行傾倒穩(wěn)定性分析。7對(duì)邊坡破壞機(jī)制復(fù)雜的巖體邊坡,宜結(jié)合數(shù)值分析法進(jìn)行分析。5.2.8排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定,除排土場(chǎng)本身的穩(wěn)定計(jì)算外,尚應(yīng)對(duì)排土場(chǎng)基底的極限承載能力、基底變形、最大排棄高度進(jìn)行驗(yàn)算。5.2.9當(dāng)邊坡可能存在多個(gè)滑動(dòng)面時(shí),對(duì)各個(gè)可能的滑動(dòng)面均應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。5.2.10邊坡穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)進(jìn)行敏感性分析,宜根據(jù)對(duì)邊坡穩(wěn)定影響程度選擇以下內(nèi)容:1水壓變化;2不同含水率弱層強(qiáng)度的變化;3邊坡幾何尺寸變化;4巖土體強(qiáng)度指標(biāo)變化;5其他因素變化。5.3評(píng)價(jià)及成果報(bào)告5.3.1邊坡穩(wěn)定狀態(tài)分為穩(wěn)定、基本穩(wěn)定、欠穩(wěn)定和不穩(wěn)定,根據(jù)邊坡穩(wěn)定系數(shù)按表5.3.1確定。5.3.1邊坡穩(wěn)定狀態(tài)劃分邊坡穩(wěn)定系數(shù)FsFs<1.001.00≤Fs<1.051.05≤Fs<FsFs≥Fs邊坡穩(wěn)定狀態(tài)不穩(wěn)定欠穩(wěn)定基本穩(wěn)定穩(wěn)定注:判斷優(yōu)先順序從右向左。5.3.2露天礦采掘場(chǎng)、排土場(chǎng)各分區(qū)邊坡角應(yīng)根據(jù)邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)結(jié)果確定。5.3.3邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)宜包括現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測(cè)評(píng)估,并考慮下列特殊情況:1露天開采轉(zhuǎn)地下開采、露井聯(lián)采,或邊坡體周圍有坑道、采空區(qū)等分布;2邊坡坡頂存在自然山坡或人工堆載;3邊坡安全距離內(nèi)存在常年河流。5.3.4邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)宜包括:1邊坡穩(wěn)定初步判斷,包括邊坡穩(wěn)定狀態(tài)、滑坡模式等;2邊坡分區(qū)穩(wěn)定計(jì)算;3邊坡穩(wěn)定現(xiàn)狀評(píng)估、預(yù)測(cè)評(píng)估;4邊坡分區(qū)穩(wěn)定邊坡角度確定;5邊坡治理措施;6邊坡治理措施對(duì)提高邊坡角可行性分析。5.3.5邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)報(bào)告宜包括下列內(nèi)容:1項(xiàng)目概況;2場(chǎng)區(qū)氣象、水文、地形地貌、地理交通等情況;3場(chǎng)區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)情況及不良地質(zhì)現(xiàn)象;4露天礦情況;5邊坡地質(zhì)條件、邊坡分區(qū)、邊坡破壞模式;6巖石、巖體及結(jié)構(gòu)面等物理力學(xué)性質(zhì);7邊坡穩(wěn)定計(jì)算邊界條件、參數(shù)選取及分區(qū)計(jì)算;8邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià);9不良地質(zhì)現(xiàn)象及邊坡工程措施;10結(jié)論與建議;11附圖、附表。6邊坡工程設(shè)計(jì)基本原則6.1一般規(guī)定6.1.1采掘場(chǎng)的邊坡設(shè)計(jì),應(yīng)以整體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件,確定最優(yōu)邊坡輪廓。工程地質(zhì)條件復(fù)雜,有不利于邊坡穩(wěn)定的巖體結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、軟弱夾層等因素時(shí),尚應(yīng)進(jìn)行專門的邊坡工程地質(zhì)勘察及巖土物理力學(xué)試驗(yàn)。6.1.2采掘場(chǎng)的邊坡設(shè)計(jì),應(yīng)確定采掘場(chǎng)最終邊坡角及其與穩(wěn)定系數(shù)Fs之間的曲線。必要時(shí),應(yīng)根據(jù)巖層的巖性、賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造、邊坡外形輪廓,對(duì)不同深度、不同部位邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性驗(yàn)算。6.1.3經(jīng)過(guò)分析,當(dāng)采掘場(chǎng)和排土場(chǎng)的邊坡存在地下水影響時(shí),應(yīng)對(duì)地下水進(jìn)行分析,并根據(jù)分析結(jié)果采取相應(yīng)的控制措施。6.1.4當(dāng)采掘場(chǎng)附近有河流經(jīng)過(guò)時(shí),應(yīng)該就河流對(duì)邊坡的影響進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)分析。6.1.5露天煤礦境界內(nèi)重要建(構(gòu))筑物與采掘場(chǎng)地表境界的安全距離,必須經(jīng)采掘場(chǎng)邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算后確定。當(dāng)開采深度小于200m時(shí),安全距離不宜小于最大開采深度;當(dāng)開采深度大于200m時(shí),安全距離不宜小于200m。6.1.6露天煤礦境界內(nèi)重要建(構(gòu))筑物與排土場(chǎng)境界的安全距離,宜大于排土場(chǎng)邊坡高度的1.5倍。必要時(shí),安全距離必須經(jīng)排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定驗(yàn)算確定。6.2邊坡工程設(shè)計(jì)原則6.2.1在進(jìn)行邊坡設(shè)計(jì)之前,應(yīng)根據(jù)邊坡高度、地質(zhì)條件、露天煤礦生產(chǎn)規(guī)模及危害程度等條件確定邊坡類型和安全級(jí)別,確定設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。6.2.2邊坡工程設(shè)計(jì)應(yīng)在保證邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,達(dá)到最大的經(jīng)濟(jì)效益,使其達(dá)到安全合理、經(jīng)濟(jì)可靠、技術(shù)先進(jìn)。6.2.3邊坡工程設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合采礦設(shè)計(jì),要遵循“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)”的設(shè)計(jì)思想,充分結(jié)合最新地質(zhì)資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際條件進(jìn)行設(shè)計(jì),并在生產(chǎn)中進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤。6.2.4當(dāng)需要時(shí),邊坡工程設(shè)計(jì)應(yīng)考慮疏干排水,采取地表排水、地下疏干措施。6.2.5邊坡工程設(shè)計(jì)應(yīng)有相應(yīng)的邊坡防治及邊坡監(jiān)測(cè)措施。6.2.6露天礦邊坡防治應(yīng)采取預(yù)防為主,防治結(jié)合的原則。6.2.7對(duì)需治理的邊坡,應(yīng)結(jié)合采礦設(shè)計(jì)及邊坡穩(wěn)定分析進(jìn)行方案比較。選擇安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的治理方案。6.2.8邊坡治理設(shè)計(jì)需考慮環(huán)境保護(hù),遵守國(guó)家和地方法令。
7邊坡防治措施7.1一般規(guī)定7.1.1露天礦邊坡防治應(yīng)采取預(yù)防為主,防治結(jié)合的原則。7.1.2對(duì)影響環(huán)境安全的邊坡采取措施,對(duì)于不能避讓或搬遷的地段,采取根治措施。7.1.3露天礦邊坡防治的技術(shù)措施宜采用下列方式:1控制合理的邊坡角;2優(yōu)化內(nèi)排時(shí)機(jī);3留置安全煤柱;4統(tǒng)籌安排采區(qū);5降低動(dòng)載荷。7.1.4露天礦邊坡防治的工程措施可采用下列方式:1水的綜合治理;2坡面防護(hù)。3支擋和減重壓腳工程。一般有抗滑擋墻工程、抗滑樁支擋工程、錨桿、錨索、上部減重工程、上部減重下部壓腳等;7.1.5露天礦邊坡防治的植物防護(hù)措施宜采用下列方式,具體見(jiàn)第8章:1種草防護(hù)、鋪草皮防護(hù)、土工網(wǎng)植草防護(hù)、蜂巢式網(wǎng)格植草防護(hù)等;2植樹防護(hù);3客土植生植物防護(hù)、噴混植生植物防護(hù)、植生基質(zhì)噴射防護(hù)等。7.1.6露天礦應(yīng)建立露天礦邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。7.2設(shè)計(jì)及工程要求7.2.1水的綜合治理包括下列內(nèi)容:1采場(chǎng)及排土場(chǎng)邊坡地表排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)按礦區(qū)工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件、匯水面積、排水路徑、截水溝排水能力等因素確定。2采場(chǎng)邊坡地下水排水設(shè)計(jì)宜采用自流排水、集中排水、井巷排水和聯(lián)合排水等方式。3采場(chǎng)地表排水設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)采場(chǎng)排水方式應(yīng)與采礦工藝相結(jié)合;(2)采場(chǎng)封閉圈以上宜采用截水溝自流排水方式;(3)水文地質(zhì)條件簡(jiǎn)單和涌水量不大的露天礦宜采用露天排水方式。4潛在滑坡區(qū)后緣應(yīng)設(shè)置截水溝,對(duì)后緣裂縫應(yīng)提出遮蓋或堵塞措施。5對(duì)于山坡排土場(chǎng),宜采用暗涵、盲溝等工程措施。6支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)置泄水孔。7邊坡體疏排水孔應(yīng)深入至潛在滑裂面以下。7.2.2削坡減重措施包括下列內(nèi)容:1削坡減重應(yīng)結(jié)合采礦設(shè)計(jì)進(jìn)行,并應(yīng)滿足邊坡穩(wěn)定性要求。2削坡應(yīng)分臺(tái)階設(shè)計(jì),并應(yīng)提出控制爆破施工工藝要求。3削坡減重宜與反壓坡腳或其他邊坡治理方式聯(lián)合采用。7.2.3抗滑樁措施包括下列內(nèi)容:1抗滑樁一般布置于滑坡體厚度較薄、推力較小,且錨固段地基強(qiáng)度較高地段。其平面布置、樁間距、樁長(zhǎng)和截面尺寸等的確定,應(yīng)綜合考慮,達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理。采用抗滑樁對(duì)滑坡進(jìn)行分段阻滑時(shí),每段宜以單排布置為主,若彎矩過(guò)大,應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力錨拉樁。3抗滑樁設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)提高滑坡體的穩(wěn)定系數(shù),達(dá)到規(guī)定的安全值;(2)抗滑樁所受推力可根據(jù)滑坡的物質(zhì)結(jié)構(gòu)和變形滑移特性,分別按三角形、矩形或梯形分布考慮;(3)抗滑樁設(shè)計(jì)荷載應(yīng)包括滑坡體重、滲透壓力、地震力;(4)抗滑樁推力應(yīng)按滑坡滑動(dòng)面類型選用相應(yīng)的推力計(jì)算公式;(5)抗滑樁受荷段樁身內(nèi)力應(yīng)根據(jù)滑坡推力和阻力計(jì)算;(6)抗滑樁錨固段樁底端距離露天礦邊坡有效長(zhǎng)度不應(yīng)小于嵌固段深度;(7)當(dāng)滑坡推力較大時(shí),宜采用大截面矩形方樁和預(yù)應(yīng)力錨拉樁。4錨拉抗滑樁應(yīng)符合下列規(guī)定:錨索與水平面的下俯傾角宜采用20°~30°;錨索錨固段應(yīng)置于滑動(dòng)面(帶)以下穩(wěn)定地層;錨索錨固力及最佳錨固深度應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)拉拔試驗(yàn)確定??够瑯犊v向鋼筋及箍筋應(yīng)根據(jù)彎矩圖和剪力圖分段確定,配筋計(jì)算及構(gòu)造要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010的有關(guān)規(guī)定。7.2.4錨桿(索)支護(hù)應(yīng)符合下列規(guī)定:1錨桿(索)使用年限不應(yīng)低于露天礦服務(wù)年限,其防腐等級(jí)也應(yīng)達(dá)到相應(yīng)要求。2當(dāng)采場(chǎng)邊坡變形控制要求較嚴(yán)格或邊坡靠幫后,其穩(wěn)定性較差時(shí),宜采用預(yù)應(yīng)力錨桿(索)加固補(bǔ)強(qiáng)。3采用錨桿(索)加固邊坡,應(yīng)按相關(guān)規(guī)范進(jìn)行錨桿(索)基本試驗(yàn)。4錨桿(索)的形式應(yīng)根據(jù)錨固段所處部位的巖土層類型、工程特性、錨桿(索)承載力大小、錨桿(索)材料和長(zhǎng)度、施工工藝等因素綜合考慮。5錨桿(索)設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)錨桿(索)的軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值和設(shè)計(jì)值可按下列公式計(jì)算:QUOTENak=Htkcosα(7.2.4(7.2.4-2)式中:Nak——錨桿軸向拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);Htk——錨桿水平拉力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);α——錨桿傾角(°);Na——錨桿軸向拉力設(shè)計(jì)值(kN);rQ——荷載分項(xiàng)系數(shù),可取1.30,當(dāng)可變荷載較大時(shí)應(yīng)按現(xiàn)行荷載規(guī)范確定。(2)錨桿鋼筋、鋼絞線截面面積應(yīng)滿足下式的要求:普通鋼筋錨桿:(7.2.4-3)預(yù)應(yīng)力錨索:(7.2.4-4)式中:AS——錨桿鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面面積(m2);fy,fpy——鋼筋或預(yù)應(yīng)力鋼絞線抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa);Kb——錨桿(索)抗拉安全系數(shù),應(yīng)按表7.2.4-1取值。表7.2.4-1錨桿(索)抗拉安全系數(shù)采場(chǎng)邊坡工程安全等級(jí)安全系數(shù)臨時(shí)性錨桿(索)永久性錨桿(索)一級(jí)1.82.2二級(jí)1.62.0三級(jí)1.41.8(3)錨桿(索)錨固體與巖層間的錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足下式要求:(7.2.4-5)式中:K——錨桿(索)錨固體抗拔安全系數(shù),應(yīng)按表7.2.4-2;La——錨桿(索)錨固段長(zhǎng)度(m),尚應(yīng)滿足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330;D——錨桿(索)錨固段鉆孔直徑(m);frbk——巖土體與錨固體極限粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(kPa),應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),參考相關(guān)規(guī)范取值;表7.2.4-2錨桿(索)錨固體抗拔安全系數(shù)采場(chǎng)邊坡工程安全等級(jí)安全系數(shù)臨時(shí)性錨桿(索)永久性錨桿(索)一級(jí)1.82.6二級(jí)1.62.4三級(jí)1.42.2(4)錨桿(索)桿體與錨固砂漿間的錨固長(zhǎng)度應(yīng)滿足下式要求:(7.2.4-6)式中:La——錨筋與砂漿間的錨固長(zhǎng)度(m);d——錨筋直徑(m);n——桿體(鋼筋、鋼絞線)根數(shù)(根);fb——鋼筋與錨固砂漿間粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(kPa),應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定,當(dāng)無(wú)試驗(yàn)資料時(shí),參考相關(guān)規(guī)范取值;6錨索預(yù)應(yīng)力鎖定值應(yīng)根據(jù)地層條件及支護(hù)結(jié)構(gòu)變形要求確定,宜取軸向受拉承載力設(shè)計(jì)值的0.50倍~0.65倍。7錨桿注漿應(yīng)采用高壓注漿,注漿材料應(yīng)為C30純水泥漿或M30水泥砂漿。8錨桿內(nèi)錨固段可采用拉力集中型、拉力分散型、壓力分散型,外錨固端可采用墩臺(tái)式、肋柱式、框架梁形式。9錨桿原材料性能、構(gòu)造設(shè)計(jì)及防腐處理,應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》GB50330的有關(guān)規(guī)定。
8坡面防護(hù)與綠化8.1一般規(guī)定8.1.1坡面防護(hù)與綠化宜結(jié)合項(xiàng)目主體、土地復(fù)墾及水土保持進(jìn)行。8.1.2坡面防護(hù)的適用條件:1邊坡整體穩(wěn)定;2邊坡巖土體易風(fēng)化,容易出現(xiàn)剝落或有淺層崩塌、滑落及掉塊。8.1.3坡面防護(hù)方案應(yīng)考慮下列因素并經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等比較后確定:1氣候、水文、地形、地質(zhì)條件;2材料來(lái)源及使用條件;3坡面風(fēng)化、雨水沖刷等破壞作用;4坡面防滲;5其他因素。8.1.4主要坡面防護(hù)與綠化措施及選擇根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定,坡面防護(hù)可選用下列材料進(jìn)行護(hù)砌:1砌體護(hù)坡、護(hù)面墻;2石籠、土工織物等柔性防護(hù);3砌塊植物防護(hù)、骨架植物防護(hù)、格構(gòu)植物防護(hù);4抹面、捶面、噴砂漿、噴混凝土、掛網(wǎng)噴混凝土、噴鋼纖維混凝土、噴合成纖維混凝土;5被動(dòng)、主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng);6草皮以及其他植物護(hù)坡;7其它新型材料,包括生態(tài)、環(huán)保型柔性材料。8.1.5臨時(shí)防護(hù)措施應(yīng)與永久防護(hù)工程相結(jié)合。8.1.6位于地下水和地表水較為豐富地段的邊坡,應(yīng)進(jìn)行坡面防護(hù)與排水措施的綜合設(shè)計(jì)。8.2設(shè)計(jì)及工程要求8.2.1護(hù)面墻應(yīng)符合下列規(guī)定:1護(hù)面墻除自重外,不承擔(dān)其他荷載,主要用于易受侵蝕的土質(zhì)邊坡、易風(fēng)化或嚴(yán)重風(fēng)化的巖質(zhì)邊坡,邊坡坡度不大于1:0.5。2護(hù)面墻的厚度宜按照表8.2.1取用。表8.2.1護(hù)面墻邊坡坡度及厚度參考值護(hù)面墻高度H(m)邊坡坡度護(hù)面墻厚度(m)頂寬底寬H≤21:0.50.40.42<H≤6>1:0.50.40.4+H/106<H≤101:0.5~1:0.750.40.4+H/203護(hù)面墻墻背坡度與邊坡坡度一直;沿墻身長(zhǎng)度方向每隔10~15m應(yīng)設(shè)置一道伸縮縫。墻身設(shè)置泄水孔,泄水孔后緣設(shè)置反濾層。4護(hù)面墻的基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)置在可靠的地基上,埋置深度應(yīng)考慮地基的凍層深度。5為增加墻體穩(wěn)定,墻高不宜高于10m;每6~10m設(shè)置1~2m的平臺(tái)。8.2.2邊坡綠化應(yīng)符合下列規(guī)定:1堅(jiān)持安全、協(xié)調(diào)、永久、經(jīng)濟(jì)等原則。2邊坡綠化選用的植物應(yīng)充分考慮氣候、土質(zhì)等生長(zhǎng)因素,應(yīng)選擇死亡率低、抗病蟲能力強(qiáng)、根系發(fā)達(dá)、固土能力強(qiáng)、適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)的植物。3邊坡綠化方法主要有鋪設(shè)草皮、三維植被網(wǎng)、土工格室、噴薄植草、栽植苗木等。在坡面防護(hù)工程宜根據(jù)實(shí)際條件選擇一種或一種以上綠化方法。4鋪草皮適合迅速形成草坪的邊坡,其坡度不宜超過(guò)1:1。5三維植被網(wǎng)、土工格室適合強(qiáng)降雨或常年坡面徑流的邊坡,其坡度不宜超過(guò)1:1.25。8.2.3骨架植物護(hù)坡應(yīng)符合下列規(guī)定:1骨架可以采用漿砌片石或混凝土等材料,框架內(nèi)宜結(jié)合坡面綠化方法進(jìn)行。2骨架植物護(hù)坡坡度宜不大于1:1,每級(jí)坡高不超過(guò)10m,并留設(shè)1~2m平臺(tái)。3降雨量較大且集中地區(qū),應(yīng)設(shè)置接水槽。8.2.4錨索(桿)框架植物護(hù)坡應(yīng)符合下列規(guī)定:1主體結(jié)構(gòu)為錨索(桿)框架,框架內(nèi)宜結(jié)合坡面綠化方法進(jìn)行。2骨架植物護(hù)坡坡度宜不大于1:0.5,預(yù)應(yīng)力錨索(桿)框架結(jié)構(gòu)高度不受限制,非預(yù)應(yīng)力錨索(桿)框架結(jié)構(gòu)高度不宜超過(guò)10m。3降雨量較大且集中地區(qū),應(yīng)設(shè)置接水槽。
9邊坡工程監(jiān)測(cè)9.1一般規(guī)定9.1.1露天煤礦在建設(shè)與開采階段,應(yīng)對(duì)露天采場(chǎng)邊坡、排土場(chǎng)邊坡進(jìn)行工程監(jiān)測(cè)。9.1.2露天煤礦邊坡工程監(jiān)測(cè)應(yīng)包括地表監(jiān)測(cè)與地下監(jiān)測(cè)。9.1.3露天煤礦邊坡工程監(jiān)測(cè)項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)邊坡工程監(jiān)測(cè)工作等級(jí),并綜合考慮邊坡工程實(shí)際監(jiān)測(cè)需求,分別進(jìn)行邊坡巡視監(jiān)測(cè)、地表及地下變形監(jiān)測(cè)、應(yīng)力監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)與其它監(jiān)測(cè)等。9.1.4露天煤礦邊坡工程監(jiān)測(cè),應(yīng)按階段并遵循一定的程序進(jìn)行,應(yīng)根據(jù)露天煤礦的具體特點(diǎn)、邊坡工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、邊坡工程監(jiān)測(cè)等級(jí)、變形特點(diǎn)和控制要求等,選擇運(yùn)用適宜的監(jiān)測(cè)手段。在監(jiān)測(cè)工作中應(yīng)積極采用新理論、新技術(shù)和新方法。9.1.5露天煤礦邊坡工程監(jiān)測(cè),宜對(duì)下列特殊條件邊坡工程的監(jiān)測(cè)方案進(jìn)行專門論證:1地質(zhì)和環(huán)境條件特別復(fù)雜的邊坡工程;2對(duì)人員、設(shè)備安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅和重大經(jīng)濟(jì)損失的邊坡工程;3形成整體滑坡的邊坡工程;4重新修改設(shè)計(jì)和治理的邊坡工程。9.1.6露天煤礦邊坡工程,應(yīng)根據(jù)各有關(guān)工程監(jiān)測(cè)信息的反饋結(jié)果,及時(shí)分析、研究、總結(jié),對(duì)采場(chǎng)邊坡與排土場(chǎng)邊坡的穩(wěn)定性作出預(yù)警預(yù)報(bào)。9.1.7邊坡工程監(jiān)測(cè)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《煤炭工業(yè)露天礦邊坡工程監(jiān)測(cè)規(guī)范》GB51214有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。9.2邊坡監(jiān)測(cè)要求9.2.1當(dāng)露天煤礦采場(chǎng)、排土場(chǎng)邊坡之下存在已有采空區(qū)時(shí),應(yīng)監(jiān)測(cè)已有采空區(qū)對(duì)邊坡的影響;當(dāng)露天煤礦由露天開采沿某一露天礦邊坡轉(zhuǎn)入地下開采時(shí),應(yīng)監(jiān)測(cè)地下開采對(duì)露天礦采場(chǎng)已有邊坡的影響。9.2.2邊坡工程監(jiān)測(cè)方法、監(jiān)測(cè)網(wǎng)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的技術(shù)設(shè)計(jì),應(yīng)根據(jù)委托書及其技術(shù)要求,并搜集與監(jiān)測(cè)有關(guān)的測(cè)繪、地質(zhì)、設(shè)計(jì)、氣象等資料進(jìn)行;根據(jù)相關(guān)資料,依據(jù)國(guó)家、行業(yè)相關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn),對(duì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)布設(shè)區(qū)域內(nèi)邊坡進(jìn)行穩(wěn)定性評(píng)價(jià),完成監(jiān)測(cè)網(wǎng)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的技術(shù)設(shè)計(jì)。9.2.3邊坡工程監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循下列原則:1邊坡工程監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)前,應(yīng)進(jìn)行必要的邊坡穩(wěn)定分析;2邊坡工程監(jiān)測(cè)應(yīng)以整體為主,兼顧局部穩(wěn)定;3應(yīng)有針對(duì)性地設(shè)置監(jiān)測(cè)項(xiàng)目,布設(shè)監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)施;4監(jiān)測(cè)斷面的選擇應(yīng)有代表性,測(cè)點(diǎn)布置應(yīng)突出重點(diǎn)。9.2.4邊坡工程監(jiān)測(cè)設(shè)施布置應(yīng)符合下列規(guī)定:1儀器和電纜應(yīng)有可靠的保護(hù)措施;2應(yīng)統(tǒng)籌安排觀測(cè)站的布設(shè)觀測(cè)站宜有良好的交通照明和防潮條件。9.2.5邊坡工程監(jiān)測(cè)儀器的選擇應(yīng)符合下列規(guī)定:1應(yīng)穩(wěn)定、可靠,并能較好的適應(yīng)當(dāng)氣候條件;2應(yīng)與要求的量程和精度相適應(yīng);3應(yīng)便于操作和維護(hù)。9.2.6應(yīng)提出監(jiān)測(cè)設(shè)施的安裝埋設(shè)、監(jiān)測(cè)方法、初始值獲取、觀測(cè)頻次、觀測(cè)精度、監(jiān)測(cè)資料整編與分析等技術(shù)要求。9.2.7邊坡工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)預(yù)警值,宜結(jié)合監(jiān)測(cè)手段、邊坡工程地質(zhì)條件,與委托方協(xié)商設(shè)定,相關(guān)數(shù)據(jù)超出閾值,應(yīng)及時(shí)發(fā)出預(yù)警信息。9.2.8露天煤礦邊坡工程監(jiān)測(cè)的預(yù)警預(yù)報(bào)可劃分為中長(zhǎng)期預(yù)報(bào)、短期預(yù)報(bào)和臨滑預(yù)報(bào)。預(yù)警預(yù)報(bào)應(yīng)根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋信息分階段提出,并應(yīng)符合下列規(guī)定:1中長(zhǎng)期預(yù)報(bào),應(yīng)在年報(bào)中提出;2短期預(yù)報(bào),應(yīng)在月報(bào)中提出;3臨災(zāi)預(yù)報(bào),應(yīng)做到隨時(shí)出現(xiàn)隨時(shí)提出,并以專報(bào)形式提交。9.2.9邊坡工程發(fā)生下列情況之一時(shí),必須立即預(yù)警,同時(shí)增加監(jiān)測(cè)頻率并調(diào)整監(jiān)測(cè)方案:1變形量或變形速率出現(xiàn)異常變化;2變形量達(dá)到或超出預(yù)警值;3邊坡影響范圍內(nèi)出現(xiàn)崩塌、滑坡跡象;4邊坡影響范圍或周邊建(構(gòu))筑物及地表出現(xiàn)異常;5地震、暴雨、凍融等引起變形異常。附錄A露天礦邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)分類A.0.1露天礦邊坡巖體結(jié)構(gòu)類型應(yīng)按表A.0.1確定。表A.0.1露天礦邊坡巖體結(jié)構(gòu)類型邊坡巖體結(jié)構(gòu)類型巖體地質(zhì)類型結(jié)構(gòu)體形狀結(jié)構(gòu)面發(fā)育情況巖土工程特性邊坡工程問(wèn)題整體狀結(jié)構(gòu)巨塊狀巖漿巖、巨厚層沉積巖、正變質(zhì)巖巨塊狀以原生結(jié)構(gòu)節(jié)理為主,多呈閉合型,裂隙結(jié)構(gòu)面間距大于1.5m,一般不超過(guò)1組~2組,無(wú)危險(xiǎn)結(jié)構(gòu)面組成的落石掉塊整體性強(qiáng)度高,巖體穩(wěn)定,可視為均質(zhì)彈性各向同性體不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體的局部滑動(dòng)塊狀結(jié)構(gòu)厚層狀沉積巖、正變質(zhì)巖、塊狀巖漿巖、副變質(zhì)巖塊狀柱狀只具有少量貫穿性較好的節(jié)理裂隙,裂隙結(jié)構(gòu)面間距0.7m~1.5m,一般為2組~3組整體性強(qiáng)度較高,結(jié)構(gòu)面相互牽制,巖體基本穩(wěn)定,接近彈性各向同性層狀結(jié)構(gòu)多韻律的薄層及中厚層狀沉積巖、副變質(zhì)巖層狀板狀有層理、片理、節(jié)理,常有層間錯(cuò)動(dòng)接近均一的各向異性體,其變形及強(qiáng)度特征,受層面及巖層組合控制,可視為彈塑性體,穩(wěn)定性較差可能產(chǎn)生滑塌,巖層彎張破壞及軟弱巖層的塑性變形破裂狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響嚴(yán)重的破碎巖層碎塊狀斷層、斷層破碎帶、片理、層理及層間結(jié)構(gòu)面較發(fā)育,裂隙結(jié)構(gòu)面間距0.25m~0.5m,一般在3組以上完整性破壞較大,整體強(qiáng)度很低,并受斷裂等軟弱面控制,多呈彈塑性介質(zhì),穩(wěn)定性很差易引起規(guī)模較大的巖體失穩(wěn),地下水加劇巖體失穩(wěn)散體狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造影響劇烈的斷層破碎帶,強(qiáng)風(fēng)化帶,全風(fēng)化帶碎屑狀顆粒狀斷層破碎帶交叉,構(gòu)造及風(fēng)化裂隙密集,結(jié)構(gòu)面及組合錯(cuò)綜復(fù)雜,并多充填黏性土,形成許多大小不一的分離巖塊完整性遭到極大破壞,巖體屬性接近松散介質(zhì)注:由火成巖遭受變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖稱為“正變質(zhì)巖”,由沉積巖遭受變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖稱為“副變質(zhì)巖”。A.0.2露天礦邊坡巖體完整程度應(yīng)按表A.0.2劃分。表A.0.2露天礦邊坡巖體完整程度的劃分完整程度定性劃分定量劃分結(jié)構(gòu)面發(fā)育程度主要結(jié)構(gòu)面的結(jié)合程度主要結(jié)構(gòu)面類型相應(yīng)結(jié)構(gòu)類型完整性指數(shù)Kv巖體體積結(jié)構(gòu)面數(shù)Jv(條/m3)組數(shù)平均間距(m)完整1~2>1.0結(jié)合好或結(jié)合一般節(jié)理、裂隙、層面整體狀或巨厚層狀結(jié)構(gòu)>0.75<3較完整1~2>1.0結(jié)合差節(jié)理、裂隙、層面塊狀或厚層狀結(jié)構(gòu)0.75~0.553~102~31.0~0.4結(jié)合好或結(jié)合一般塊狀結(jié)構(gòu)較破碎2~31.0~0.4結(jié)合差節(jié)理、裂隙、層面、小斷層裂隙塊狀或中厚層狀結(jié)構(gòu)0.55~0.3510~20≥30.4~0.2結(jié)合好鑲嵌塊狀結(jié)構(gòu)結(jié)合一般中、薄層狀結(jié)構(gòu)破碎≥30.4~0.2結(jié)合差各種類型結(jié)構(gòu)面裂隙塊狀結(jié)構(gòu)0.35~0.1520~35≤0.2結(jié)合一般或結(jié)合差破碎狀結(jié)構(gòu)極破碎無(wú)序結(jié)合很差散體狀結(jié)構(gòu)<0.15>35注:1平均間距指主要結(jié)構(gòu)面之間間距的平均值。2巖體完整性指數(shù)Kv=(VR/VP)2,VR為彈性縱坡在巖體中的傳播速度,VP為彈性縱坡在巖塊中的傳播速度。3巖體體積結(jié)構(gòu)面數(shù)Jv指巖體單位體積內(nèi)的結(jié)構(gòu)面數(shù)目(條/m3)。4定量指標(biāo)Kv、Jv的測(cè)試與結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度的劃分應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工程巖體分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)》GB50218的有關(guān)規(guī)定。A.0.3露天礦邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)類應(yīng)按表A.0.3劃分。表A.0.3露天礦邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)劃分邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)類型特征描述邊坡破壞模式塊狀巖體邊坡巖體基本均一,D50/Lc≥0.02平面型楔體型傾倒型層狀巖體邊坡同傾邊坡α≤30°;層面摩擦角<β≤邊坡角平面型折線型層狀巖體邊坡同傾斜向邊坡30°<α≤75°;層面摩擦角<組合滑面交線傾角≤邊坡角楔體型其他結(jié)構(gòu)邊坡結(jié)構(gòu)面組合不能直接控制邊坡破壞圓弧型復(fù)合型碎裂巖體邊坡層狀或碎塊狀巖體,D50/Lc<0.02圓弧型復(fù)合型散體介質(zhì)邊坡強(qiáng)烈破碎、強(qiáng)風(fēng)化巖體、軟弱蝕變巖體、各類土體圓弧型復(fù)合型注:1α—層面與坡面的傾向夾角(°);β—層面傾角(°);D50—破面50%塊體塊徑(m);Lc—可能發(fā)生變形破壞邊坡的特征高度(m)。2變質(zhì)巖片理面、板理面、對(duì)邊坡穩(wěn)定性具有控制性作用的斷層面(帶)、其他軟弱面(帶)按層面考慮。3較大規(guī)模和地質(zhì)條件變化較大的邊坡,應(yīng)根據(jù)具體邊坡地質(zhì)結(jié)構(gòu)變化情況分段劃分類型,建立分析模型。附錄B不同滑面形態(tài)的邊坡穩(wěn)定性計(jì)算方法B.0.1圓弧形滑面的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)可按下列公式計(jì)算(圖B.0.1)圖B.0.1圓弧形滑面邊坡計(jì)算示意(B.0.1-1)(B.0.1-2)(B.0.1-3)式中:Fs——邊坡穩(wěn)定性系數(shù);ci——第i計(jì)算條塊滑面粘聚力(kPa);φi——第i計(jì)算條塊內(nèi)摩擦角(°);li——第i計(jì)算條塊滑面長(zhǎng)度(m);θi——第i計(jì)算條塊滑面傾角(°),滑面傾向與滑動(dòng)方向相同時(shí)取正直,滑面傾向與滑動(dòng)方向相反時(shí)取負(fù)值;Ui——第i計(jì)算條塊滑面單位寬度總水壓力(kN/m);Gi——第i計(jì)算條塊單位寬度自重(kN/m);Gbi——第i計(jì)算條塊單位豎向附加荷載(kN/m);方向指向下方時(shí)取正值,指向上方時(shí)取負(fù)值;Qi——第i計(jì)算條塊單位寬度水平荷載(kN/m);方向指向坡外時(shí)取正值,指向坡內(nèi)時(shí)取負(fù)值;hwi,hwi-1——第i及第i-1計(jì)算條塊滑面前端水頭高度(m);γw——水重度,取10kN/m3;i——計(jì)算條塊號(hào),從后方起編;n——條塊數(shù)量。B.0.2平面滑動(dòng)面的邊坡穩(wěn)定性系數(shù)可按下列公式計(jì)算(圖B.0.2):圖B.0.2平面滑動(dòng)面邊坡計(jì)算(B.0.2-1)(B.0.2-2)(B.0.2-3)(B.0.2-4)(B.0.2-5)式中:T——滑體單位寬度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);R——滑體單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m);c——滑面的粘聚力(kPa);φ——滑面的內(nèi)摩擦角();L——滑面長(zhǎng)度(m);G——滑梯單位寬度自重(kN/m);Gb——滑梯單位寬度豎向附加荷載(kN/m);方向指向下方時(shí)取正值,指向上方時(shí)取負(fù)值;θ——滑面傾角();U——滑面單位寬度總水壓力(kN/m);V——后緣陡傾裂隙面上的單位寬度總水壓力(kN/m);Q——滑體單位寬度水平荷載(kN/m);方向指向坡外時(shí)取正值,指向坡外時(shí)取負(fù)值;hw——后緣陡傾裂隙充水高度(m),根據(jù)裂隙情況及匯水條件確定。B.0.3折線形滑動(dòng)面的邊坡可采用傳遞系數(shù)法隱式解,邊坡穩(wěn)定性系數(shù)可按下列公式計(jì)算(圖B.0.3):(B.0.3-1)(B.0.3-2)(B.0.3-3)(B.0.3-4)(B.0.3-5)式中:Pn——第n條塊單位寬度剩余下滑力(kN/m);Pi——第i計(jì)算條塊與第i+1計(jì)算條塊單位寬度剩余下滑力(kN/m);當(dāng)Pi<0(i<0)時(shí)取Pi=0;Ti——第i計(jì)算條塊單位寬度重力及其他外力引起的下滑力(kN/m);Ri——第i計(jì)算條塊單位寬度重力及其他外力引起的抗滑力(kN/m);——第i-1計(jì)算條塊對(duì)第i計(jì)算條塊的傳遞系數(shù);其他符號(hào)同前。圖B.0.3折線形滑面邊坡傳遞系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)圖注:在用折線形滑面計(jì)算滑坡推力時(shí),應(yīng)將公式(B.0.3-2)和公式(B.0.3-3)中的穩(wěn)定系數(shù)Fi替換為安全系數(shù)Fst,以此計(jì)算的Pn,即為滑坡的推力。B.0.4當(dāng)采用簡(jiǎn)化畢肖普法(圖B.0.4)計(jì)算抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí)應(yīng)按下式計(jì)算:圖B.0.4簡(jiǎn)化畢肖普法計(jì)算簡(jiǎn)圖(B.0.4)式中:——第i條塊重量(kN);——第i條塊垂直向地震慣性力(V向上取“-”,向下取“+”)(kN);——作用于第i條塊的外力(不含坡外水壓力)(kN);——第i條塊底面的單位孔隙壓力(kN/m);——第i條塊寬度(m);——第i條塊底面與水平面的夾角(以水平線為起始線,逆時(shí)針為正角,順時(shí)針為負(fù)角)(°);——第i條塊外力與水平面的夾角(以水平線為起始線,逆時(shí)針為正角,順時(shí)針為負(fù)角)(°);、——第i條塊底面的有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);——第i條塊水平向地震慣性力對(duì)圓心的力矩(kN?m);——第i條塊水平向地震慣性力(方向與邊坡滑動(dòng)方向一致時(shí)取“+”,反之取“-”)(kN);——第i條塊外力水平方向分力對(duì)圓心的力臂(m);R——滑動(dòng)面圓弧半徑(m);K——抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。B.0.5當(dāng)采用不平衡推力傳遞法計(jì)算(圖B.0.5)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí),應(yīng)按下列公式計(jì)算:圖B.0.5不平衡推力傳遞法計(jì)算簡(jiǎn)圖(B.0.5-1)(B.0.5-2)(B.0.5-3)(B.0.5-4)(B.0.5-5)式中:——第i滑動(dòng)條塊側(cè)面的推力傳遞系數(shù);——第i滑動(dòng)條塊底面的孔隙斥力(kN);——第i-1滑動(dòng)條塊作用于第i滑動(dòng)條塊的推力(kN);——第i+l滑動(dòng)條塊作用于第i滑動(dòng)條上的反作用力(kN)與第i滑動(dòng)條塊的推力大小相等,方向相反。B.0.6當(dāng)采用薩爾瑪法計(jì)算(圖B.0.6)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí),應(yīng)按下列公式計(jì)算:圖B.0.6薩爾瑪法計(jì)算簡(jiǎn)圖(B.0.6-1)(B.0.6-2)(B.0.6-3)(B.0.6-4)(B.0.6-5)(B.0.6-6)(B.0.6-7)(B.0.6-8)(B.0.6-9)(B.0.6-10)(B.0.6-11)(B.0.6-12)(B.0.6-13)作用于第i條塊左側(cè)面上的推力應(yīng)按式(B.0.6-14)計(jì)算:(B.0.6-14)式中:、——第i條塊底面上的有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);、——第i條塊底面上折減后的有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);、——第i條塊第i側(cè)面上的有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);、——第i條塊第i側(cè)面上折減后的有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);、——第i條塊第i+1側(cè)面上的有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);、——第i條塊第i+1側(cè)面上折減后的有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);、——第i側(cè)面和第i+l側(cè)面上的孔隙壓力(kPa);——第i條塊底面上的孔隙壓力(kPa);——作用于第i條塊上的加固力(kPa);、——第i條塊第i側(cè)面和第i+1側(cè)面的傾角(以鉛垂線為起始線,順時(shí)針為正角,逆時(shí)針為負(fù)角)(°);——第n條塊右側(cè)面總的正壓力(kN),一般情況下;E1——第1條塊左側(cè)面總的正壓力(kN),一般情況下;——臨界水平地震加速度。B.0.7當(dāng)采用模形體法計(jì)算(圖B.0.7)抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時(shí),楔體的滑動(dòng)模式包括單面滑動(dòng)、雙面滑動(dòng)以及脫離巖體運(yùn)動(dòng),其滑動(dòng)模式判斷與安全系數(shù)應(yīng)按下列公式計(jì)計(jì)算:圖B.0.7楔形體穩(wěn)定分析計(jì)算簡(jiǎn)圖(B.0.7-1)(B.0.7-2)(B.0.7-3)(B.0.7-4)(B.0.7-5)(B.0.7-6)(B.0.7-7)(B.0.7-8)(B.0.7-9)1Na>0,Nb>0時(shí),楔形體沿結(jié)構(gòu)面A和B的交棱線滑動(dòng),其安全系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:(B.0.7-10)2當(dāng)Na或Nb出現(xiàn)負(fù)值時(shí),若Na和Nb滿足,楔體沿結(jié)構(gòu)面A滑動(dòng),其安全系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:(B.0.7-11)3若Na和Nb滿足,楔體沿結(jié)構(gòu)面B滑動(dòng),其安全系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算:(B.0.7-12)若楔體脫離巖體運(yùn)動(dòng),其安全系數(shù)為0。式中:、、——結(jié)構(gòu)面A的面積(m2)、有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);、、——結(jié)構(gòu)面B的面積(m2)、有效粘聚力(kPa)和內(nèi)摩擦角(°);、——結(jié)構(gòu)面A的傾角和傾向(°);、——結(jié)構(gòu)面B的傾角和傾向(°);、——結(jié)構(gòu)面C的傾角和傾向(°);、——張裂縫面C的傾角和傾向(°);——結(jié)構(gòu)面A上的孔隙壓力(kN);——結(jié)構(gòu)面B上的孔隙壓力(kN);——張裂縫面C上的孔隙壓力(kN);——楔形體重量(kN);——錨桿或錨索加固力(kN)。
本規(guī)范用詞說(shuō)明1為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時(shí)區(qū)別對(duì)待,對(duì)要求嚴(yán)格程度不同的用詞說(shuō)明如下:1)表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的用詞:正面詞采用“必須”,反面詞采用“嚴(yán)禁”’;2)表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“應(yīng)”,反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”;3)表示允許稍有選擇,在條件許可時(shí)首先應(yīng)這樣做的用詞:正面詞采用“宜”,反面詞采用“不宜”;4)表示有選擇,在一定條件可以這樣做的用詞,采用“可”。2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為:“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。
引用標(biāo)準(zhǔn)名錄1《露天煤礦巖土工程勘察規(guī)范》GB507782《煤炭工業(yè)露天礦設(shè)計(jì)規(guī)范》GB501973《建筑變形測(cè)量規(guī)范》JTJ84《崩塌、滑坡、泥石流監(jiān)測(cè)規(guī)范》DZ/T02215《工程測(cè)量規(guī)范》GB500266《工程攝影測(cè)量規(guī)范》GB501677《水文普通測(cè)量規(guī)范》SL588《巖土工程勘察規(guī)范》GB500219《煤礦安全規(guī)程》10《爆破安全規(guī)程》GB672211《視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5039512《民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》GB5019813《建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5001614《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》GB5034315《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5005716《通信局(站)防雷與接地工程設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5068917《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011
中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)煤炭工業(yè)露天礦邊坡工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)Codefordesignofslopeengineeringofopenpitmineofcoalindustry(征求意見(jiàn)稿)條文說(shuō)明
制訂說(shuō)明《煤炭工業(yè)露天礦邊坡工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB51×××-201×),經(jīng)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部201×年XX月XX日以第XX號(hào)公告批準(zhǔn)發(fā)布。本規(guī)范制定過(guò)程中,編制組進(jìn)行了廣泛深入地調(diào)查研究,總結(jié)了我國(guó)煤炭工業(yè)露天礦邊坡工程設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn),同時(shí)參考了國(guó)外先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。為了便于從事煤炭工業(yè)露天礦勘察、設(shè)計(jì)、建設(shè)和生產(chǎn)管理等有關(guān)人員在使用本規(guī)范時(shí)能正確理解和執(zhí)行條文規(guī)定,《煤炭工業(yè)露天礦邊坡工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》編制組按章、節(jié)、條順序編制了本規(guī)范的條文說(shuō)明,對(duì)條文規(guī)定的目的、依據(jù)以及執(zhí)行中需注意的有關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明。但是本條文說(shuō)明不具備與標(biāo)準(zhǔn)正文同等的法律效力,僅供使用者參考。1總則1.0.1在以往露天煤礦建設(shè)過(guò)程中,遇到了許多過(guò)去未曾遇到的邊坡工程問(wèn)題。露天煤礦邊坡角的大小是受露天開采安全和經(jīng)濟(jì)效益的制約,一個(gè)大型露天煤礦總體邊坡角每加陡1°,可減少剝離費(fèi)用幾千萬(wàn)元乃至上億元,但邊坡角過(guò)陡也會(huì)造成邊坡滑坡災(zāi)害。為使露天煤礦邊坡工程設(shè)計(jì)工作能夠更好地執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量,有規(guī)可循,使露天煤礦獲得最佳的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,制定本規(guī)范。1.0.2指出規(guī)范的適用范圍。由于露天煤礦邊坡不同于金屬露天礦,露天煤礦邊坡巖層主要由沉積巖為主的煤系地層構(gòu)成,層理發(fā)育,軟弱結(jié)構(gòu)面多,巖石強(qiáng)度低。而金屬礦則主要由火成巖構(gòu)成,巖石強(qiáng)度相對(duì)較高。因此露天煤礦的邊坡等方面有著獨(dú)特的特點(diǎn)。1.0.3露天煤礦邊坡工程首先要進(jìn)行邊坡勘察,為邊坡穩(wěn)定分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),根據(jù)邊坡穩(wěn)定分析結(jié)果,為采礦設(shè)計(jì)提供最優(yōu)邊坡角度。由于地質(zhì)的復(fù)雜性,邊坡穩(wěn)定性分析不可能很準(zhǔn)確,為保證安全,應(yīng)提出邊坡的防治措施及監(jiān)測(cè)方案。1.0.4露天煤礦邊坡設(shè)計(jì)并不是單純的邊坡問(wèn)題,它受安全及經(jīng)濟(jì)效益的互相制約,設(shè)計(jì)應(yīng)在保證安全的前提下獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí),邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮采礦生產(chǎn)工藝和其他技術(shù)等方面的要求。1.0.5露天煤礦邊坡工程始終處于動(dòng)態(tài)狀態(tài),動(dòng)態(tài)的露天礦邊坡特性決定了邊坡防治工程的階段性特點(diǎn),動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、信息化施工法就是將設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)和信息反饋融為一體的現(xiàn)代化施工方法。同時(shí)邊坡防治工程設(shè)計(jì)須與采礦工藝相結(jié)合,注重遠(yuǎn)近期結(jié)合,對(duì)治理方案充分對(duì)比,認(rèn)真比選。1.0.6露天煤礦邊坡工程勘察、設(shè)計(jì)、防治和監(jiān)測(cè)關(guān)系到工程地質(zhì)勘察、測(cè)量、巖土體物理力學(xué)試驗(yàn)、力學(xué)、結(jié)構(gòu)、抗震設(shè)計(jì)等學(xué)科,因此有關(guān)露天煤礦邊坡工程設(shè)計(jì),除應(yīng)遵守本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。3基本規(guī)定3.0.1邊坡設(shè)計(jì)分為文件編制階段的邊坡設(shè)計(jì)和生產(chǎn)期的專項(xiàng)設(shè)計(jì)文件編制階段邊坡設(shè)計(jì),與設(shè)計(jì)階段相適應(yīng),每個(gè)階段都有相應(yīng)的邊坡勘察深度、邊坡設(shè)計(jì)深度。生產(chǎn)期專項(xiàng)設(shè)計(jì)主要包括:露天礦滑坡、排土場(chǎng)增高擴(kuò)容、特殊工藝邊坡問(wèn)題、生產(chǎn)期年度或階段性邊坡研究等。由于礦山開采的設(shè)計(jì)是分階段的,而各設(shè)計(jì)階段對(duì)勘察工作的要求有所不同,為滿足各階段設(shè)計(jì)的需要并避免浪費(fèi),勘察工作應(yīng)分階段進(jìn)行。設(shè)計(jì)階段和開采階段的邊坡巖土工程勘察內(nèi)容有相似之處,但要求的深度和廣度存在很大差異。開采階段的巖土工程勘察具有較強(qiáng)的針對(duì)性,即滿足礦山改、擴(kuò)建和局部治理的需要而進(jìn)行的巖土工程勘察,二者勘察方案也存在較大懸殊。設(shè)計(jì)階段采場(chǎng)尚未揭露或僅局部揭露。開采階段通常已經(jīng)全部揭露,故其勘察的方法、手段也有較大差別。針對(duì)開采階段滑坡、危巖、崩塌等不穩(wěn)定區(qū)進(jìn)行的巖土工程勘察,應(yīng)為露天礦邊坡治理方案的選擇和設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。3.0.2邊坡分區(qū)應(yīng)在工程地質(zhì)分區(qū)的基礎(chǔ)上進(jìn)行,其目的在于進(jìn)行邊坡穩(wěn)定性的計(jì)算。邊坡穩(wěn)定性計(jì)算需要根據(jù)計(jì)算剖面和各項(xiàng)計(jì)算參數(shù)進(jìn)行。因此要求在各分區(qū)內(nèi)不僅其工程地質(zhì)條件相近,而且邊坡的幾何形轉(zhuǎn)、坡面傾向也應(yīng)基本一致,以保證各分區(qū)的邊坡能用單一的剖面和相同的計(jì)算參數(shù)來(lái)表征。邊坡分區(qū)要在規(guī)劃設(shè)計(jì)采坑平面圖上表示,邊坡穩(wěn)定計(jì)算按邊坡分區(qū)進(jìn)行。邊坡工程地質(zhì)分區(qū),應(yīng)根據(jù)露天礦邊坡傾向、巖體賦存、巖性構(gòu)造等工程地質(zhì)條件綜合因素進(jìn)行劃分。3.0.3爆破作業(yè)是大多數(shù)露天礦重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié),并有作業(yè)頻繁、周而復(fù)始等特點(diǎn)。與其他邊坡邊坡工程相比較,爆破作業(yè)對(duì)邊坡體裂縫有擴(kuò)展作用,并容易產(chǎn)生新的裂縫。另外,《煤礦安全規(guī)程》中規(guī)定各類建(構(gòu))筑物地面質(zhì)點(diǎn)的安全振動(dòng)速度不應(yīng)當(dāng)超過(guò)下列數(shù)值:1.重要工業(yè)廠房,0.4cm/s;2.土窯洞、土坯房、毛石房,1.0cm/s;3.一般磚房、非抗震的大型砌塊建筑物,2~3cm/s;4.鋼筋混凝土框架房屋,5cm/s;5.水工隧道,10cm/s;6.交通涵洞,15cm/s;7.圍巖不穩(wěn)定有良好支護(hù)的礦山巷道,10cm/s;圍巖中等穩(wěn)定有良好支護(hù)的礦山巷道,15cm/s;圍巖穩(wěn)定無(wú)支護(hù)的礦山巷道,20cm/s。3.0.5~3.0.7綜合水利、建筑、公路等行業(yè),并結(jié)合國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè),對(duì)煤炭行業(yè)露天礦邊坡安全等級(jí)、邊坡危害等級(jí)進(jìn)行了劃分,并確定了邊坡工程穩(wěn)定系數(shù)的取用原則。4邊坡工程勘察4.1一般規(guī)定4.1.1露天煤礦邊坡工程勘察場(chǎng)地復(fù)雜程度可分為以下四種類型:1簡(jiǎn)單型——巖土類型比較單一,巖性變化不大,巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定,接觸面比較規(guī)則,褶皺、斷裂不發(fā)育,地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,水文地質(zhì)條件單一;2中等復(fù)雜型——巖石類型較多,巖性變化較大,巖層或結(jié)構(gòu)面不夠穩(wěn)定,褶皺、斷裂較發(fā)育,有順坡向軟弱結(jié)構(gòu)面,地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件較復(fù)雜;3復(fù)雜型——巖石類型多,巖性變化大,巖層產(chǎn)狀多變,褶皺、斷裂發(fā)育,軟弱結(jié)構(gòu)面發(fā)育,地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜;4很復(fù)雜型——巖石類型很多,巖性多變,巖體破碎現(xiàn)象十分顯著,次一級(jí)褶皺和斷裂發(fā)育,軟弱結(jié)構(gòu)面十分發(fā)育,地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)條件很復(fù)雜且對(duì)邊坡穩(wěn)定影響強(qiáng)烈。地質(zhì)條件的復(fù)雜程度直接影響到勘察工作量的布置。4.1.2露天煤礦邊坡巖土工程勘察是邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的重要基礎(chǔ)工作。露天煤礦采掘場(chǎng)最終邊坡角的大小和穩(wěn)定程度對(duì)露天煤礦的剝離量、生產(chǎn)和安全影響極大,是影響露天開采經(jīng)濟(jì)效益的重要因素之一。而可靠的工程地質(zhì)參數(shù)是確定經(jīng)濟(jì)合理的邊坡角的基礎(chǔ)。主要是強(qiáng)調(diào)邊坡工程巖土工程勘察工作的重要性。強(qiáng)調(diào)邊坡巖土工程勘察工作的重點(diǎn)區(qū)域與重點(diǎn)部位等。4.1.4明確邊坡工程巖土工程勘察工作的主要工作內(nèi)容。4.2設(shè)計(jì)階段4.2.1提出本階段邊坡工程勘察工作的任務(wù)。4.2.3主要查清影響邊坡穩(wěn)定性的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)因素,尤其是對(duì)邊坡穩(wěn)定有制約作用的軟弱結(jié)構(gòu)層(面)的分布、厚度、產(chǎn)狀及主要物理力學(xué)性質(zhì)、結(jié)構(gòu)規(guī)律等。4.2.4由于潛在滑動(dòng)面是按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)的,因此鉆孔需超過(guò)煤層底板或預(yù)計(jì)的最低可能滑動(dòng)面不小于30m。4.3生產(chǎn)階段4.3.1生產(chǎn)階段的邊坡工程勘察是在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)原設(shè)計(jì)所依據(jù)的巖土工程資料不符合開采后的實(shí)際情況,或開采邊界發(fā)生變化等而需局部修改邊坡設(shè)計(jì),或?yàn)椴环€(wěn)定區(qū)段治理等所需進(jìn)行的勘察。4.3.2生產(chǎn)階段的巖土工程勘察是最有利、最主要階段。該階段拉溝開采實(shí)施后,對(duì)原有勘探報(bào)告的地層進(jìn)行了實(shí)際揭露,形成了邊坡露頭,此時(shí),可以充分利用采掘揭露的邊坡做進(jìn)一步的地質(zhì)測(cè)繪調(diào)查與描述,并可選擇適當(dāng)?shù)牟课贿M(jìn)行原位測(cè)試,對(duì)原有勘察成果進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證、校驗(yàn)與補(bǔ)充完善。在生產(chǎn)階段的初期,往往會(huì)發(fā)生一些小型滑坡,更應(yīng)該對(duì)實(shí)際發(fā)生的滑坡進(jìn)行專門的勘察研究,反演滑坡的實(shí)際參數(shù),作為重要的地區(qū)經(jīng)驗(yàn)加以積累,并用于后期的滑坡設(shè)計(jì)與治理之中。4.3.3根據(jù)工程的復(fù)雜程度進(jìn)行適量的勘察工作,重點(diǎn)地段則應(yīng)加密工程量。4.3.4應(yīng)充分利用巖層已被揭露的有利條件,進(jìn)行有針對(duì)性的原位直剪試驗(yàn),取得準(zhǔn)確的工程地質(zhì)參數(shù),對(duì)邊坡穩(wěn)定性做出分析評(píng)價(jià)和采取治理加固措施。5邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)5.1一般規(guī)定5.1.1邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)所依據(jù)的基礎(chǔ)資料是針對(duì)不同勘察階段所提出的勘察成果進(jìn)行的,由于不同勘察階段的工作內(nèi)容和深度不同,因此對(duì)邊坡穩(wěn)定的評(píng)價(jià)深度也不同。定性分析和定量分析相結(jié)合的方法是指在邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)中,應(yīng)以巖土體結(jié)構(gòu)、變形破壞模式與穩(wěn)定性狀態(tài)的地質(zhì)判斷為基礎(chǔ),選取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行定量計(jì)算分析,并綜合考慮定性判斷與定量分析結(jié)果作為邊坡穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的依據(jù)。露天采場(chǎng)、排土場(chǎng)邊坡穩(wěn)定性不只是安全問(wèn)題,同時(shí)是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題,有必要在臨近到界前對(duì)其進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算,為設(shè)計(jì)合理邊坡形態(tài)與參數(shù)奠定基礎(chǔ)。5.1.2露天煤礦邊坡揭露地層多,走向長(zhǎng)度大,各區(qū)段的工程地質(zhì)條件及工程布置情況很可能存在較大差異,巖土體穩(wěn)定性程度不同,有必要進(jìn)行邊坡工程地質(zhì)分區(qū),應(yīng)在每個(gè)分區(qū)選取一定數(shù)量的具有代表性的剖面進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。采掘場(chǎng)邊坡分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡,特別是當(dāng)覆蓋土層較厚時(shí),應(yīng)分別對(duì)覆蓋層土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡部分分別進(jìn)行穩(wěn)定評(píng)價(jià)。5.1.3對(duì)于圓弧滑動(dòng)模式,宜采用簡(jiǎn)化Bishop法進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算;對(duì)于非規(guī)則曲面滑動(dòng)模式,宜采用傳遞系數(shù)法進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算;對(duì)于破壞機(jī)制復(fù)雜的邊坡,宜結(jié)合數(shù)值分析方法進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。極限平衡法時(shí)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的邊坡穩(wěn)定分析方法。極限平衡是在已知(或推測(cè))滑動(dòng)面上對(duì)邊坡進(jìn)行靜力平衡計(jì)算,從而求出邊坡穩(wěn)定系數(shù)。當(dāng)滑動(dòng)面為一簡(jiǎn)單平面時(shí),靜力平衡計(jì)算可采用解析法計(jì)算,可獲得解析解。當(dāng)滑動(dòng)面為一圓弧、折線或任意曲線時(shí),無(wú)法獲得解析解,通常要用條分法求解,此時(shí)坡體為一靜不定問(wèn)題,通過(guò)對(duì)某些未知量作假定,使問(wèn)題成為靜定問(wèn)題。極限平衡法在實(shí)踐中積累了大量經(jīng)驗(yàn),不僅有較為成熟的試驗(yàn)方法測(cè)定巖土體物理力學(xué)指標(biāo),也有與計(jì)算方法相匹配的穩(wěn)定系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)值法計(jì)算主要包括有限元法、離散元法、快速拉格朗日法。滲流計(jì)算參數(shù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)和工程類比等方法確定。對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜的邊坡,可用反演分析進(jìn)行復(fù)核和修正。5.1.4露天礦邊坡發(fā)展是動(dòng)態(tài)的,出現(xiàn)新的不利因素是指隨著工程發(fā)展,邊坡遇到斷層、軟弱夾層等不良地質(zhì)現(xiàn)象或發(fā)生顯著變形,此時(shí)應(yīng)進(jìn)行專門的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。5.2穩(wěn)定計(jì)算5.2.1工程類比法是以總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)結(jié)合場(chǎng)區(qū)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、降雨量、地形地貌等來(lái)判斷邊坡的狀態(tài)。極射赤平投影法是目前主要的圖解法之一,把結(jié)構(gòu)面的幾何要素投影在圓球面上,再以南極或北極為發(fā)射點(diǎn)將球面上的結(jié)構(gòu)面幾何要素投影于赤道面上。邊坡的潛在破壞模式、破壞方向、破壞范圍和影響范圍是選取穩(wěn)定計(jì)算方法和安全儲(chǔ)備系數(shù)的前提,有必要在邊坡穩(wěn)定計(jì)算前做出合理判斷。潛在破壞模式一般受斷層、軟弱夾層等軟弱結(jié)構(gòu)面及其與邊坡面間的空間關(guān)系控制,若軟弱結(jié)構(gòu)面不能構(gòu)成破壞滑動(dòng)面,邊坡破壞主要受邊坡巖土體強(qiáng)度與應(yīng)力場(chǎng)間的相對(duì)關(guān)系控制。5.2.2邊坡穩(wěn)定系數(shù)是指最危險(xiǎn)滑移面的穩(wěn)定系數(shù),該滑移面須采用合理的優(yōu)化算法搜索確定。露天礦邊坡穩(wěn)定計(jì)算大多都是二維問(wèn)題,但有些時(shí)候也有三維問(wèn)題,例如采區(qū)轉(zhuǎn)向、結(jié)構(gòu)面控制的邊坡、地形復(fù)雜的排土場(chǎng)等。三維方法目前仍處于研究階段,尚不成熟,有關(guān)的穩(wěn)定分析方法和計(jì)算程序開發(fā)等工作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足實(shí)際要求。目前三維穩(wěn)定分析的基本方法仍是條分法。5.2.3~5.2.4邊坡穩(wěn)定計(jì)算應(yīng)考慮爆破振動(dòng)力、地震力荷載,以及地下水、地表水的影響。5.2.5結(jié)構(gòu)面是在巖體形成、地殼運(yùn)動(dòng)及人工擾動(dòng)過(guò)程中形成的,是影響露天礦巖體邊坡穩(wěn)定的重要因素,一方面結(jié)構(gòu)面的存在能控制巖體邊坡的破壞模式,一方面降低了邊坡巖體的完整性。準(zhǔn)確確定結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度是很困難的,需要綜合試驗(yàn)成果、地區(qū)經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際、邊坡邊界條件才能合理取值,因此在本條款中列出了結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度的參考值。當(dāng)無(wú)條件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí),結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)可按照表1,并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)確定。表1邊坡巖體結(jié)構(gòu)面抗剪強(qiáng)度參考值結(jié)構(gòu)面類型結(jié)構(gòu)面結(jié)合程度內(nèi)摩擦角Φ(°)粘聚(MPa)硬性結(jié)構(gòu)面膠結(jié)的結(jié)構(gòu)面,結(jié)合好>350.25~0.15無(wú)填充的結(jié)構(gòu)理,結(jié)合一般35~270.15~0.10巖塊巖屑型,結(jié)合差27~180.10~0.05軟弱結(jié)構(gòu)面巖屑夾泥型,結(jié)合很差混結(jié)合很差18~120.05~0.02泥膜、花化夾層型,結(jié)合極差<120.02~0.002注:1無(wú)經(jīng)驗(yàn)時(shí)取表中的低值;2軟巖、極軟巖取表中較低值;3巖體結(jié)構(gòu)面連通性差取表中的高值;4巖體結(jié)街面浸水時(shí)取表中的較低值;5表中數(shù)值已考慮結(jié)構(gòu)面的時(shí)間效應(yīng)。5.2.6確定巖體抗剪強(qiáng)度指標(biāo)的方法很多,主要有現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、室內(nèi)試驗(yàn)、反演分析、經(jīng)驗(yàn)折減以及巖體力學(xué)分類法折減等。一般來(lái)講,現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)得出的抗剪強(qiáng)度結(jié)果是比較可靠的,我國(guó)在撫順西露天、阜新海州露天礦、平莊西露天等進(jìn)行了大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果是比較準(zhǔn)確的。但是現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)費(fèi)用高、周期長(zhǎng)、試驗(yàn)條件苛刻,無(wú)法大規(guī)模開展。另外,露天礦邊坡體量較大,用以點(diǎn)帶面的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)也滿足不了邊坡穩(wěn)定評(píng)價(jià)要求。因此,巖塊的室內(nèi)試驗(yàn)、反演分析、經(jīng)驗(yàn)類比及巖體力學(xué)分類法折減等方法不可輕視。在近些年國(guó)內(nèi)外巖土專家嘗試?yán)肦MR分類法,并結(jié)合強(qiáng)度準(zhǔn)則估算巖體的抗剪強(qiáng)度,并將其成果用于小浪底、二灘等水利水電工程中。2000年開始Hoek教授提出了一種新的方法即GSI法,該方法特別適合風(fēng)華巖體及非均質(zhì)巖體。GSI指標(biāo)的確定基于巖體的巖性、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)面條件等,與地質(zhì)調(diào)查工作息息相關(guān),具有使用上的簡(jiǎn)易性和可操作性。5.2.7對(duì)于土質(zhì)邊坡和呈碎裂結(jié)構(gòu)、散體結(jié)構(gòu)的巖質(zhì)邊坡,當(dāng)滑動(dòng)面呈圓弧時(shí),宜采用簡(jiǎn)化畢肖普法和摩根斯坦—普萊斯法進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算;當(dāng)滑動(dòng)面呈非圓弧時(shí),宜采用摩根斯坦—普萊斯法和不平衡力傳遞法進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。對(duì)于呈塊體結(jié)構(gòu)和層狀結(jié)構(gòu)的巖質(zhì)邊坡,宜采用薩爾瑪法和不平衡推力傳遞法進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。對(duì)由兩組及其兩組以上節(jié)理裂隙、斷層等結(jié)構(gòu)面切割形成的楔形潛在滑體的邊坡,宜采用楔體法進(jìn)行抗滑穩(wěn)定計(jì)算。邊坡穩(wěn)定計(jì)算時(shí),如邊坡內(nèi)部存在地下水,在計(jì)算時(shí)需考慮水壓力的影響,且?guī)r體水下強(qiáng)度與水上強(qiáng)度不同。邊坡穩(wěn)定計(jì)算時(shí),如邊坡內(nèi)部存在弱層,則在計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮弱層對(duì)滑弧的影響。在沒(méi)有弱層時(shí),滑弧一般為圓弧形,在有弱層時(shí),則滑弧可能演變成圓弧--折線或圓弧--折線--圓弧形。在計(jì)算時(shí),滑弧搜索計(jì)算應(yīng)達(dá)到一定的數(shù)量以上(應(yīng)在1000次以上)。如有水,則亦應(yīng)考慮水壓力的影響及水下強(qiáng)度和水上強(qiáng)度。5.2.9由于邊坡穩(wěn)定性影響因素較多,破壞機(jī)制復(fù)雜,很難直接確定最危險(xiǎn)滑動(dòng)面或多個(gè)滑動(dòng)面可能處于不穩(wěn)定狀態(tài),因此,有必要對(duì)可能存在的多個(gè)滑動(dòng)面分別進(jìn)行穩(wěn)定計(jì)算。5.3評(píng)價(jià)及成果報(bào)告5.3.1為了明確邊坡穩(wěn)定狀態(tài)的說(shuō)法,提出該分類標(biāo)準(zhǔn)。5.3.3在露天礦設(shè)計(jì)階段,對(duì)達(dá)產(chǎn)位置邊坡進(jìn)行評(píng)價(jià),有時(shí)也要對(duì)坡高最大位置、閉坑位置進(jìn)行評(píng)價(jià)。邊坡專題研究不僅要對(duì)邊坡目前的情況進(jìn)行分析,有時(shí)要對(duì)邊坡未來(lái)狀況進(jìn)行評(píng)價(jià),比如排土場(chǎng)增高擴(kuò)容項(xiàng)目,要對(duì)增高后的排土場(chǎng)邊坡進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。5.3.4邊坡穩(wěn)定分析需要把握:計(jì)算典型剖面的選??;計(jì)算條件的概化;計(jì)算工況的選定;巖土體物理力學(xué)指標(biāo)參數(shù)確定;計(jì)算方法及其選用;穩(wěn)定系數(shù)及富裕度。邊坡治理措施對(duì)提高邊坡角可行性分析,重點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較。5.3.5邊坡地質(zhì)條件應(yīng)包括:邊坡類型;邊坡的形狀、規(guī)模、地形地貌和巖土體性質(zhì)等;結(jié)構(gòu)面性狀、分布及組合;水文地質(zhì)條件及動(dòng)態(tài)變化情況;邊坡當(dāng)前的穩(wěn)定狀態(tài);邊坡可能的失穩(wěn)方式;可能的剪出口位置。6邊坡工程設(shè)計(jì)基本原則6.1一般規(guī)定6.1.1露天煤礦邊坡角度直接影響一個(gè)露天煤礦的經(jīng)濟(jì)合理性及安全性,所以,邊坡設(shè)計(jì)應(yīng)以可靠的邊坡工程資料和巖土物理力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。6.1.2具有較高水壓得含水層,對(duì)邊坡穩(wěn)定性影響較大,因此需采取有效的疏干措施,才能提高邊坡穩(wěn)定性。6.2邊坡工程設(shè)計(jì)原則6.2.1邊坡工程設(shè)計(jì)前,應(yīng)有可靠的地質(zhì)資料。6.2.2邊坡工程設(shè)計(jì)受安全性及經(jīng)濟(jì)效益的影響,邊坡角度設(shè)計(jì)過(guò)陡,邊坡易出現(xiàn)滑坡事故,邊坡角度設(shè)計(jì)過(guò)緩,剝離費(fèi)用增大,效益降低,邊坡設(shè)計(jì)就是要在保證安全的基礎(chǔ)上給出最優(yōu)的邊坡角度。6.2.3隨著采礦工程的進(jìn)行,邊坡要根據(jù)最新地質(zhì)資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化,保持動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。7邊坡防治措施7.1一般規(guī)定7.1.1露天礦邊坡防治目的是在不斷調(diào)整和優(yōu)化幫坡角參數(shù)的基礎(chǔ)上,利用工程支擋措施,確保露天礦采場(chǎng)和排土場(chǎng)的安全,保護(hù)礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境,保證露天礦的可持續(xù)性發(fā)展,保護(hù)人民的生命財(cái)產(chǎn)安全,所以應(yīng)堅(jiān)持以預(yù)防和調(diào)整、優(yōu)化邊坡設(shè)計(jì)為主,以治理為輔的防治原則。7.1.2本條按邊坡的危害程度確定了邊坡治理的程度。7.1.3邊坡防治的技術(shù)措施1控制合理的邊坡角。就是根據(jù)巖性、構(gòu)造、巖石力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)等確定合理穩(wěn)定的工作幫坡角和最終幫坡角;2優(yōu)化內(nèi)排時(shí)機(jī)。就是科學(xué)及時(shí)的實(shí)施內(nèi)排是保證邊坡穩(wěn)定的重要手段,內(nèi)排跟進(jìn)后可以對(duì)端幫坡角實(shí)現(xiàn)壓腳;3留置安全煤壁。就是在回采過(guò)程中,留置一定厚度的安全煤壁。為減少煤炭損失,煤壁可在最后回采;4統(tǒng)籌安排采區(qū)。就是在穩(wěn)定狀況較差的區(qū)段,采取控制開采強(qiáng)度的辦法,使巖體回彈變形緩慢釋放;5降低動(dòng)載荷。研究表明,物體動(dòng)載荷是靜載荷的9~11倍,所以對(duì)穩(wěn)定性較差的局部地段,采用限速等辦法,來(lái)減少工程設(shè)備對(duì)邊坡產(chǎn)生的動(dòng)載荷。7.1.4邊坡防治的工程措施1水的綜合治理有①攔截地表水。②覆蓋防滲。③疏排、截堵地下水等方式。2坡面防護(hù)一般有噴砂漿和噴混凝土、勾縫和灌漿、護(hù)面墻、干砌片石、漿砌片石等;坡面防護(hù)必須建在符合穩(wěn)定邊坡要求的地段。一般在出入溝,車輛密度大的永久性邊坡上設(shè)置,其主要作用是防止坡面被水流破壞,防止巖石進(jìn)一步風(fēng)化,增加邊坡的穩(wěn)定性和保護(hù)邊坡不發(fā)生落石崩坍。3支擋和減重壓腳工程:①對(duì)于滑坡規(guī)模較小,有滑坡征兆的地段,在下部修筑剛性抗滑擋墻,對(duì)滑體進(jìn)行支擋加固;②對(duì)于規(guī)模較大的滑坡和變形體,在滑移段實(shí)施鋼軌抗滑樁或工字鋼混凝土抗滑樁,增加滑移段的抗滑移變形能力;③對(duì)巖性軟硬相間、巖層陡傾倒轉(zhuǎn)而產(chǎn)生傾倒滑移的區(qū)段,采用錨桿加固,增加巖層迭層總厚度,從而達(dá)到增加復(fù)合抗彎剛度能力,減少傾倒滑移變形;④通過(guò)在上部減重,改變滑體外形,減少下滑體,使滑體重心向下部轉(zhuǎn)移來(lái)改善邊坡穩(wěn)定狀況;=5\*GB3⑤在上部減重的基礎(chǔ)上再在下部壓腳,增加抗滑效果。7.1.5露天礦邊坡防治的植物防護(hù)措施必須建在符合穩(wěn)定邊坡要求的地段,一般設(shè)置在永久性邊坡或長(zhǎng)期邊坡上,其主要作用是防止水土流失,增加邊坡的穩(wěn)定性,保護(hù)環(huán)境。7.1.6基于露天礦邊坡的特點(diǎn),為掌握滑坡的活動(dòng)規(guī)律,保障施工安全或檢驗(yàn)工程防治效果,露天礦邊坡在勘測(cè)、設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,建立露天礦邊坡預(yù)警系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)(包括:地表位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)、長(zhǎng)期水文觀測(cè)網(wǎng)、工程地質(zhì)鉆孔深部位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)等),進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),起到邊坡預(yù)防及預(yù)警目的。7.2設(shè)計(jì)及工程要求7.2.1水的綜合治理1.邊坡地表排水應(yīng)符合下列要求:(1)當(dāng)滑體上存在地表水時(shí),應(yīng)盡快排走。在任何情況下不允許在坡腳及坡面上積水。如地表水須保留時(shí),則應(yīng)進(jìn)行防滲處理;(2)排水溝的斷面形式宜采用矩形、梯形,筑溝材料因地制宜,優(yōu)先選用漿砌塊石;(3)坡面裂縫、松軟土層均夯填密實(shí),做好防滲;(4)地表排水工程設(shè)計(jì)的地表匯水流量及排水溝(截洪溝)過(guò)流量應(yīng)按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算。2.在邊坡防治總體方案基礎(chǔ)上,結(jié)合工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件及降雨條件,注意依坡就勢(shì),制定地表截排水、地下排水或者兩者相結(jié)合的方案。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件和水文條件復(fù)雜時(shí),排水工程對(duì)邊坡穩(wěn)定性系數(shù)的提高值可不作設(shè)計(jì)依據(jù),但可作為安全儲(chǔ)備加以考慮。地下疏排水應(yīng)視滑動(dòng)面狀況、滑體所在邊幫匯水范圍內(nèi)水文地質(zhì)結(jié)構(gòu)及地下水動(dòng)態(tài)特征,選用以下適宜的疏排水方案。(1)當(dāng)邊坡體表層有積水時(shí),可將排水溝上端做成滲水肓溝,伸進(jìn)積水區(qū)域,達(dá)到疏干邊坡上層滯水的目的;(2)地下排水宜采用隧洞和鉆孔排水,如前期勘察探礦留有平峒,可利用做排水平峒;(3)坡體疏排水孔應(yīng)穿過(guò)預(yù)測(cè)滑動(dòng)面;(4)滲水盲溝需用不含泥的塊石、碎石填實(shí),兩側(cè)和頂部設(shè)置反濾層;(5)水平排水孔的位置和數(shù)量宜根據(jù)地下水分布的情況和地質(zhì)條件而定,孔徑可根據(jù)施工機(jī)具(鉆機(jī))和孔壁加固材料而定,通常為100mm?150mm,坡度10%以上;4.為減少地表水滲入邊坡體,應(yīng)在邊坡潛在塌滑區(qū)后緣設(shè)置截水溝。邊坡地表應(yīng)設(shè)地表排水系統(tǒng),其設(shè)計(jì)應(yīng)考慮匯水面積、排水路徑、溝渠排水能力等因素。不宜在邊坡上或邊坡頂部設(shè)置沉淀池等可能造成滲水的設(shè)施,必須設(shè)置時(shí)應(yīng)做好防滲處理。邊坡的地表防水、截水和排水系統(tǒng)是邊坡綜合治理的重要組成部分,可結(jié)合坡面防護(hù)和邊坡加固做好排水系統(tǒng)的規(guī)劃布置。土質(zhì)、堆積層和全、強(qiáng)風(fēng)化巖質(zhì)邊坡易受降雨形成的地表徑流沖刷,應(yīng)做覆蓋保護(hù)。5,6.邊坡工程支擋結(jié)構(gòu)應(yīng)設(shè)泄水孔。巖質(zhì)邊坡泄水孔宜優(yōu)先設(shè)置于裂隙發(fā)育、滲水嚴(yán)重的部位。當(dāng)潛在破裂面滲水嚴(yán)重時(shí),泄水孔宜深入至潛在滑裂面內(nèi)。泄水孔的位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)地下水分布的情況和地質(zhì)條件確定,孔徑可根據(jù)施工機(jī)具(鉆機(jī))和泄水管材料確定,通常為100mm~150mm,外傾坡度不宜小于5%。7.2.2削坡減重1.在滑坡治理中,通常需要在滑體主滑段挖方減少滑體下滑力,而在滑體下部前緣挖方會(huì)引起滑坡蠕動(dòng),加劇滑體的滑動(dòng)。所以在滑坡及潛在滑坡區(qū)內(nèi)未查清滑坡性質(zhì)前不可盲目削坡。削坡減重對(duì)于滑坡穩(wěn)定系數(shù)的提高值可作為設(shè)計(jì)依據(jù)。2.削坡減重應(yīng)結(jié)合采礦工藝,當(dāng)削坡高度較大時(shí),削坡宜設(shè)置多級(jí)臺(tái)階,每級(jí)削坡高度宜與原臺(tái)階高度一致。采用爆破方法對(duì)后緣滑體或危巖進(jìn)行削坡減載時(shí),應(yīng)對(duì)爆破振動(dòng)對(duì)滑坡整體穩(wěn)定性的影響作出評(píng)估,并應(yīng)采取控制爆破。3.實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,對(duì)已經(jīng)滑動(dòng)的邊坡滑體,僅用減重而不結(jié)合排水和支擋工程的,大都不能長(zhǎng)久穩(wěn)定,幾年或十?dāng)?shù)年后往往仍會(huì)滑動(dòng)。其原因是對(duì)于滑動(dòng)面已貫通的變形坡體,滑帶土強(qiáng)度已很低,一般要同時(shí)配套實(shí)施地下排水措施以提高滑帶土強(qiáng)度,或設(shè)置支擋加固工程增加其抗滑力。而對(duì)個(gè)別規(guī)模大、滑面貫通某一邊幫的滑坡體,甚至要修改礦山開采設(shè)計(jì)。7.2.3抗滑樁1.抗滑樁的布置應(yīng)綜合考慮滑體的大小、范圍、滑弧位置;巖土體的性質(zhì)等因素,做到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理。2.抗滑樁在煤炭露天礦治理工程中應(yīng)用有其局限性,這是由特殊的礦山邊坡條件和抗滑樁特點(diǎn)所決定的:(1)邊坡高陡,且有很多巖質(zhì)邊坡,抗滑樁人工開挖較為困難;(2)露天開采逐級(jí)向深部延伸,抗滑樁有效支擋深度有限,地基應(yīng)力變化與樁受力機(jī)理復(fù)雜,難以控制;(3)長(zhǎng)期受露天開采爆破振動(dòng)影響,造成抗滑樁樁周圍巖強(qiáng)度衰減,降低抗滑樁的抗滑移能力??够瑯兑蟮鼗哂凶銐虻膫?cè)向承載能力,樁前能提供可靠的抗力,利用巖土體的整體性和有效傳力特點(diǎn),抗滑樁的排列可有一定靈活性??梢赃m當(dāng)選擇滑面埋藏較淺,或下盤巖體完整,或易于施工的位置布置抗滑樁,但是要保證邊坡抗力分布均勻,避免偏心力的作用??够瑯兜拈L(zhǎng)度由滑動(dòng)面上、下兩部分組成,滑動(dòng)面以上的長(zhǎng)度以保證滑體不會(huì)越樁頂滑出為原則,應(yīng)進(jìn)行越頂驗(yàn)算。越頂和樁長(zhǎng)過(guò)長(zhǎng)表明缺少對(duì)樁長(zhǎng)的合理設(shè)計(jì)。埋于滑動(dòng)面以下的長(zhǎng)度,除滿足不超過(guò)巖土體允許的彈性抗力外還應(yīng)考慮滑動(dòng)面是否有向下發(fā)展的可能,以確保樁基的穩(wěn)定。關(guān)于樁長(zhǎng),有些標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為不宜超過(guò)35m?,F(xiàn)在已有不少滑坡的抗滑樁樁長(zhǎng)超過(guò)
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