矿山沉陷区是指矿山开采导致采空区之上覆岩层发生冒落、断 裂、弯曲等移动变形,最终导致地表形成下沉盆地和裂隙等的沉陷区 域。
地面塌陷按其形成原因可分为采空塌陷和岩溶塌陷两类。采空塌陷是指因地下矿层大面积采空后,矿石上覆岩层失去支 撑,致使平衡条件被破坏,随之产生弯曲或塌陷,从而导致地面塌陷。
岩溶塌陷是指在可溶性岩石分布的浅覆盖区,由于浅部岩溶发育,当水文地质条件改变时,在地下水的作用下,松散土层的土颗粒发生运 移(溶孔、洞、溶蚀裂隙为其提供运移通道和贮存空间),而逐步形 成隐伏土洞,并向地面发展最终导致地面塌陷。采空塌陷是由人为采矿活动产生的,影响采空塌陷主要有采空 区暴露面积、围岩岩性、地质构造和地下水四大因素,采空塌陷也是 近年来多发的地质灾害之一。
防治地面塌陷的措施之一是跟踪监测,信息管理。设立观测站 非常必要。
这对矿山环境观测和监测、实行动态管理很有好处。对塌 陷活跃区、瓦斯溢出区、矿震区等特殊地区要实行全天观测,发现异 常及时报告。
还要做到动态观测和静态观测相结合,及时记录和整理 观测数据,并存入计算机的专用数据库,以备分析和查用,为防治 矿山塌陷和保护矿山生态环境提供科学依据。
露天采场边坡滑坡、工作台阶和非工作台阶的坍塌以及浮石冒落统称为坍塌事故。
预防边坡坍塌事故的安全技术措施有:(1) 根据地质构造,合理确定边坡形式和角度。在露天矿山的生产过程中,可以通过逐步收集和调查岩石的地质构造资料,确定合理的边坡形式和控制边坡角,避开或减少结构面(即弱面)对边坡影响问题。
一般情况下,岩石层理面与边坡角对边坡有如下影响规律:1) 岩石层理面(弱面)的走向、倾向与倾角均与边坡的坡面相同,此时的边坡处于临界状态,可能塌落,也可能稳定。如在开采中上下采挖不一致,而较多地掏采了边坡的中下部时,会极易发生边坡坍塌。
2) 岩石层理面(弱面)的走向、倾向与边坡一致,但边坡角小于弱面倾角,这时的边坡处于稳定状态,一般不易发生塌方。 3) 岩石弱面倾角小于边坡角,而且弱面的下方与边坡面相交,则相交以下部分的岩体易发生滑落。
4) 岩石弱面的倾向与边坡相反,这时边坡一般也是稳定的。实际上岩石的弱面并不一定都是一致的,边坡的坡面角只能考虑岩石层理的影响。
在实践中,应经常观察边坡的情况,尤其是在爆破和下雨后,发现坍塌危险和隐患,及时采取措施进行处理。 (2) 选择合理的开采技术参数和开采程序。
1) 选择并控制合理的开采高度。严格按照《金属非金属露天矿山安全规程》的要求设置台阶高度和台阶坡面角,确定合适的边坡形式。
一般情况下,不分台阶的边坡高度超过20M时,观察和控制边坡的稳定就较为困难了。 因此,规程要求,高度超过20M的采场必须实行分层开采。
2) 选用合理的开采程序和推进方向,从上到下逐层开采,禁止一面坡的开采方式,严禁“掏采”。3) 贯彻“采剥并举、剥离先行”的方针,超前剥离表土和风化层。
4) 在临近边坡处采用控制爆破方法,如微差爆破、预裂爆破、缓冲爆破等,以减少爆破震动对边坡的影响。 (3) 其他预防坍塌的技术措施。
1) 使用边坡监测技术对边坡稳定性进行动态监测,以便发现边坡移动和滑落隐患,及时进行防治和撤离现场人员和设备。2) 在露天开采境界范围内,要预先疏干地下水,并在露天坑四周挖掘排水沟,从而提高岩体的内摩擦角、黏结力。
3) 边坡整治措施。在生产过程中,根据揭露的边帮的岩体情况和积累的经验对边坡及时平整和刷帮,改变边坡的轮廓和形状,以提高边坡的稳定性。
4) 对节理、裂隙等容易引起坍塌事故的地质构造发育的矿山,采取人工加固措施来治理滑坡。人工加固措施主要有锚杆(锚索)加固、抗滑桩加固、喷射混凝土加固、挡土墙加固、注浆法加固等。
地质灾害的概念:由自然因素或人为活动引发的危害人民生命和财产安全的山体滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等与地质作用有关的灾害称为地质灾害。
危害最大的突发性地质灾害有泥石流、滑坡、崩塌等。 如何识别汛期的一些常见地质灾害: (1)怎样识别可能的崩塌体? 对于可能发生的崩塌体主要根据坡体的地形地貌和地质结构的特征进行识别。
通常,可能发生崩塌的坡体在宏观上有如下特征: ①坡度大于45度,且高差较大,或坡体成弧立山嘴,或为凹形陡坡;②坡体内部裂隙发育,尤其垂直和平行斜坡延伸方向的陡裂缝发育,并且切割坡体的裂隙、裂缝即将可能贯通,使之与母体(山体)形成了分离之势;③坡体前部存在临空空间,或有崩塌物发育,这说明曾经发生过崩塌,今后还可能再次发生。 具备了上述特征的坡体,即是可能发生的崩塌体。
尤其当上部拉张裂缝不断扩展、加宽,速度突增,小型坠落不断发生时,预示着崩塌很快就会发生,处于一触即发状态之中。 (2)怎样识别滑坡体是否稳定? 在野外,从宏观角度观察滑坡体,可以根据一些外衣表迹象和特征,粗略地判断它的稳定性如何。
已稳定的堆积层老滑坡体有以下特征: ①后壁较高,长满了树木,找不到擦痕,且十分稳定;②滑坡平台宽、大、且已夷平,土体密实无沉陷现象;③滑坡前缘的斜坡较缓,土体密实,长满树木,无松散坍塌现象。前缘迎河部分有被河水冲刷过的迹象;④目前的河水已远离滑坡舌部,甚至在舌部外已有漫滩、阶地分布;⑤滑坡体两侧的自然冲刷沟切割很深,甚至已达基岩;⑥滑坡体舌部的坡脚有清晰的泉水流出等等。
不稳定的滑坡一般情况下具有下列迹象: ①滑坡体表面总体坡度较陡,而且延伸较长,坡面高低不平;②有滑坡平台,面积不大,且不向下缓倾和未夷平现象;③滑坡表面有泉水、湿地,且有新生冲沟;④滑坡体表面有不均匀沉陷的局部平台,参差不齐;⑤滑坡前缘土石松散,小型坍塌时有发生,并面临河水冲刷的危险;⑥滑坡体上无巨大直立树木。 (3)泥石流形成一般情况下具备哪些条件? 泥石流的形成一般情况下应同时具备以下3个条件:陡峻的便于集水、集物的地形地貌;丰富的松散物质;短时间内有大量的水源。
遭遇泥石流时如何自救: ①沿山谷徒步时,一旦遭遇大雨,要迅速转移到附近安全的高地,离山谷越远越好,不要在谷底过多停留;②注意观察周围环境,特别留意是否听到远处山谷传来打雷般声响,如听到要高度警惕,这很可能是泥石流将至的征兆;③发现泥石流后,要马上与泥石流成垂直方向向两边的山坡上面爬,爬得越高越好,跑得越快越好,绝对不能往泥石流的下游走。 遭遇山体滑坡时如何自救: ①滑坡停止后,不应立刻回家检查情况。
因为滑坡会连续发生,贸然回家,从而遭到第二次滑坡的侵害。只有当滑坡已经过去,并且自家的房屋远离滑坡,确认完好安全后,方可进入;②及时清理疏浚,保持河道、沟渠通畅。
做好滑坡地区的排水工作,可根据具体情况砍伐随时可能倾倒的危树和高大树木;③公路的陡坡应削坡,以防公路沿线崩塌滑坡;④救助被滑坡淹埋的人和物应将滑坡体后缘的水排开,从滑坡体的侧面开始挖掘,先救人后救物。
地质专家表示,首先要选择安全地带修建房屋,不要随意开挖坡脚,不随意在斜坡上堆弃土石,管理好引水和排水沟渠;其次是注意发现滑坡前兆,如山坡上出现裂缝、斜坡局部沉降、斜坡上建筑物变形、泉水井水异常变化、地下发出异常声响等,当发现房屋及场院突然开裂,或斜坡出现裂缝,应及时向当地政府报告异常情况,并及时撤离灾害危险区;三是及时躲避滑坡灾害。
由于滑坡灾害绝大多数发生在雨季,夜晚发生滑坡较白天发生滑坡的损失更大。因此,雨季特别是雨季的夜晚最好不要在滑坡危险区逗留;坡面出现裂逢,坡脚隆起,泉水干枯或者突然变浑,动物惊恐等异常现象,是滑坡的前兆,人们应急时撤离。
还要加强对灾害性天气的预警预报工作,开展地质灾害隐患排查巡查工作。对陡坡下及沟道附近的居民点、工程施工区域等地质灾害多发易发区域,要事先确定安全的避灾场所、撤离路线和责任人员,提前进行演练,确保出现险情时能及时组织相关人员安全转移避让。
坍塌是指施工基坑(槽)坍塌、边坡坍塌、基础桩壁坍 塌、模板支撑系统失稳坍塌及施工现场临时建筑(包括施工围墙) 倒塌等。
基坑(槽)、边坡、基础桩、模板和临时建筑作业前,施工单 位要按设计单位要求,根据地质情况、施工工艺、作业条件及周边 环境编制施工方案,单位分管负责人审批签字,项目分管负责人组 织有关部门验收。 经验收合格签字后,方可作业。
土方开挖前,施工单位要确认地下管线的埋置深度、位置及防 护要求,制定防护措施,经项目分管负责人审批签字后,方可作 业。土方开挖时,施工单位应对相邻建(构)筑物、道路的沉降和 位移情况进行观测。
基坑(槽)、边坡设置坑(槽)壁支撑时,施工单位应根据开 挖深度、土质条件、地下水位、施工方法及相邻建(构)筑物等情 况设计支撑。 拆除支撑时应按基坑(槽)回填顺序自下而上逐层拆 除,随拆随填,防止边坡塌方或相邻建(构)筑物产生破坏,必要 时应采取加固措施。
基坑(槽)、边坡和基础桩孔边堆置各类建筑材料的应按规定 距离堆置。各类施工机械距基坑(槽)、边坡和基础桩孔边的距离 应根据设备质量,基坑(槽)、边坡和基础桩的支护,土质情况确 定,且不得小于15m。
基坑(槽)作业时,施工单位应在施工方案 中确定攀登设施及专用通道,作业人员不得攀爬模板、脚手架等临 时设施。 机械开挖土方时,作业人员不得进入机械作业范围内进行清理 或找坡作业。
地质灾害易发区内施工时,施工单位应根据地质勘察 资料编制施工方案,单位分管负责人审批签字,项目分管负责人组织有关部门验收。 经验收合格签字后,方可作业。
施工时应遵循自 上而下的开挖顺序,严禁先切除坡脚。爆破施工时,应防止爆破震 动影响边坡稳定。
施工单位要防止地面水流入基坑(槽)内造成边坡塌方或土体 破坏。基坑(槽)开挖后,应及时进行地下结构和安装工程施工, 基坑(槽)开挖或回填应连续进行。
在施工过程中,应随时检查坑 (槽)壁的稳定情况。 基坑(槽)、边坡和基础桩施土及模板作业时,施工单位应指 定专人指挥、监护,出现位移、开裂及渗漏时,应立即停止施工, 将作业人员撤离作业现场,待险情排除后,方可作业。
楼面、屋面堆放建筑材料、模板、施工机具或其他物料时,施 工单位应严格控制数量、质量,防止超载。 堆放数量较多时,应进 行荷载计算,并对楼面、屋面进行加固。
施工单位应按地质资料和设计规范,确定临时建筑的基础形式 和平面布局,并按施工规范进行施工。施工现场临时建筑与建筑材 料等的间距应符合技术标准。
临时建筑外侧为街道或行人通道的,施工单位应采取加固措 麓。 禁止在施工围墙墙体上方或紧靠施工围墙架设广告或宣传标 牌。
施工围墙外侧应有禁止人群停留、聚集,堆砌土方、货物等的警示。 施工现场使用的组装式活动房屋应有产品合格证。
施工单位在 组装后进行验收,经验收合格签字后,方能使用。对:搭设在空旷、山脚等处的活动房应采取防风、防洪、防暴雨等措施。
雨期施工,施工单位应对施工现场的排水系统进行检查和维 护,保证排水畅通。在靠近山、河地区施工时,应采取必要的防 洪、防泥石流措施。
深基坑,特别是稳定性差的土质边坡、顺向坡,施工方案应充 分考虑雨季施工等诱发因素,提出预案措施。 冬季解冻期施工时,施工单位应对基坑(槽)和基础桩支护进 行检查。
无异常情况后,方可施工。
预防措施施工:(1)应确保边坡的稳定,放坡的坡度应根据土壤钻探地质报告,针对不同的土质、地下水位和开挖深度,作出不同的边坡设计。
(2)检查实际操作是否按照设计坡度,自上而下逐步开挖,无论挖成斜坡或台阶型都需按设计坡度修正。(3)为防止雨水冲刷坡面,应在坡顶外侧幵挖截水沟,或采用坡面保护措施。
(4)在地下水位高,渗透量大以及流砂地区,需釆取人工降水措施。一般采用井点降水。
(5)采用机械挖土时,应按设计断面留一层土釆用人工修平,以防超挖。在开挖过程中,若出现底面裂缝,应立即采取有效措施,防止发展,确保安全。
(6)减少地面荷载的影响。坡顶两侧需堆置土方或材料时,应根据土质情况,限定堆放位置和高度,一般至少距离坡边0.8m,堆高不得大于1•5m。
(7)掌握气候条件,减少沟槽底部暴露时间,缩短施工作业面。
预防措施(1)设计1)严格按照地质条件、基坑深度、施工方法等制定合理的边坡支护方案和坑壁坡度,当放坡受场地限制、周边管线情况复杂、水文和地质条件复杂、特大和特深基坑等特殊条件下,应釆用有支护的基坑。
2)严格控制坑顶边的堆载,坑边有大型车辆和机械设备经过时,应进行基坑稳定性计算3⑵施工1)严格按照11条要求,做好开挖前降水和开挖时排水工作。2)严格控制基坑顶地面超载,坑边荷载不得超出设计值。
坑内挖出的土方应随挖随运,或搬运至离基坑一定安全距离,不得直接大量堆放在基坑顶边。3)土方开挖前严格按照设计坡度在地面上放出基坑边线,机械挖方时应留30〜50cm人工开挖和边坡修坡,修坡深度根据每层开挖厚度确定,不宜超过1m。
4)基坑挖至标高后应及时进行基础施工,不得长期暴露。
地质灾害的类型主要是山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害.根据我国地质灾害已有案例和地质灾害的物质组成、动力作用、破坏形式和破坏速率,地质灾害大致可划分10大类38亚类,考虑到关于地震灾害的防御和减轻目前已有《防震减灾法》及其配套法规予以调整,而且全国各地地质灾害的种类均不相同,各地可以按照立法权限和本地的实际情况来具体界定,因此,《地质灾害防治条例》仅列举了山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等这些常见多发、危害较大的灾害类型,并明确地震灾害的防御和减轻依照防震减灾法律、行政法规执行.地质灾害防治工作离不开群众的支持和参与,实行地质灾害的群测群防一直是我国地质灾害防治工作中的一项行之有效的重要制度.为了更好的发挥群测群防制度的功能,让人民群众了解和掌握有关地质灾害的科学知识、先进的防治技术,是十分必要的.凡较大型山体崩塌、滑坡,要完成自身的变形破坏,都有其发生发展的必然过程,在强烈破坏之前,都显示出一定的前兆特征.。
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