巖體、土體在自然重力作用或人為作用而形成一定傾斜度的臨空面
一、按成因分類(lèi):可分為人工邊坡和自然邊坡;
二、按地層巖性分類(lèi):可分為土質(zhì)邊坡和巖質(zhì)邊坡。a:按巖層結構分為:1層狀結構邊坡、2塊狀結構邊坡、3網(wǎng)狀結構邊坡;b:按巖層傾向與坡向的關(guān)系分為:1順向邊坡、2反向邊坡、3直立邊坡。
三、按使用年限分類(lèi):可分為永久性邊坡和臨時(shí)性邊坡。
邊坡的工程防護種類(lèi)
放坡
人工溝槽及基坑如果土層深度較深,土質(zhì)較差,為了防止坍塌和保證安全,需要將溝槽或基坑邊壁修成一定的傾斜坡度,稱(chēng)為放坡。
坡度
溝槽邊坡坡度以挖溝槽或基坑的深度“H”與邊坡底寬“B”之比表示,即:
土方邊坡坡度=H/B=1/(B/H)=1:k
坡度系數
坡度式中:k=B/H稱(chēng)為坡度系數
編輯本段坡角和坡度對比
坡角就是坡面與水平面的夾角,常用α表示。
坡度(或坡比)就是坡面的鉛直高度(h)和水平寬度(l)的比
若用i表示坡度,則有i=h/l
坡度與坡角的關(guān)系是i=h/l=tanα
邊坡比在水利的堤壩工程中常用這一名詞.邊坡比就是鄰邊比斜邊,具體的就是地表長(cháng)比坡長(cháng),就是坡角的余弦值即COSα。
可見(jiàn)它們都是同一事物的不同表示方式,既有聯(lián)系又有區別。
邊坡安全管理的要求主要有:(1) 露天礦的邊坡角必須符合設計規定,非經(jīng)上級部門(mén)批準不得改變;(2) 礦山最終開(kāi)采境界線(xiàn)與設計境界線(xiàn)相差要小于 5米,改變境界線(xiàn)需經(jīng)上級部門(mén)批準;(3) 為保證邊坡的穩定,當階段采完后,必須留有安全平臺和清掃平臺,每個(gè)階段保留安全平臺,其寬度不小于2~3米,每隔2~3個(gè)階段設置清掃平臺,其寬度不小于4 ~5米;(4) 采礦場(chǎng)最終深度的巖體安息角的最大范圍之內不準修筑建、構筑物;(5) 距采掘終了邊坡50米內,不采用拋擲爆破,20 米以?xún)炔徊捎冕际覂缺疲?米以?xún)炔徊捎弥斜疲苑烙捎诒普饎?dòng)破壞邊坡穩定性;(6) 修整邊坡的爆破方法,原則上應采用淺眼爆破法,在有可靠減震措施條件下,可以采用其他爆破方法。
修整工作應隨每個(gè)開(kāi)采水平的結束立即組織進(jìn)行;(7) 在開(kāi)采過(guò)程中,必須經(jīng)常對邊坡進(jìn)行檢查和管理。出現滑落征兆,必須設立專(zhuān)用觀(guān)測站,進(jìn)行系統的觀(guān)測工作;(8) 沿采礦場(chǎng)邊坡設置有效的、完整的排水防洪系統。
按與水利工程安全的關(guān)系密切程度可分為邊坡、水庫邊坡和河道邊坡: (1)開(kāi)挖邊坡:開(kāi)挖邊坡是水利水電工程建設中人類(lèi)活動(dòng)形成的邊坡,如隧洞進(jìn)出口及其附近、溢洪道、壩肩及其附近、船閘、地面電站廠(chǎng)房、樞紐區公路等永久開(kāi)挖邊坡,以及樞紐區建筑物開(kāi)挖的臨時(shí)邊坡。
這類(lèi)邊坡一般與工程安全有直接關(guān)系。 (2)水庫邊坡:水庫蓄水后,水庫塌岸是常見(jiàn)現象。
此類(lèi)邊坡失穩是否會(huì )威脅工程安全,與距工程的距離遠近、規模等有關(guān)。在通航河道所建的水利水電工程中,邊坡失穩還可能對航運安全形成威脅。
一座水利水電工程中,水庫邊坡,往往數量多、規模大,處理工作量和費用均可能很大。 (3)河道邊坡:此類(lèi)邊坡的失穩由此引起的災害劃為自然災害更為合適。
一般而言,與是否修建了水利水電工程沒(méi)有直接關(guān)系。 河道邊坡與是否修建了水利水電工程沒(méi)有直接關(guān)系。
工程開(kāi)挖邊坡一般與水利工程關(guān)系較密切。 不容忽視的水利水電工程中經(jīng)常遇到的古滑坡,這種滑坡可以出現在上述各類(lèi)邊坡中。
按邊坡巖性,可分為巖石邊坡、土質(zhì)邊坡和土石混合邊坡。 按2001年12月24~27日大綱審議意見(jiàn),規范規定適用范圍時(shí)不區分邊坡類(lèi)型,統稱(chēng)為“適用于水利水電工程邊坡”。
顧名思義“水利水電工程邊坡”主要指與工程關(guān)系密切的巖石、土以及巖土混合邊坡。 。
進(jìn)行邊坡及支撐施工時(shí)有如下安全要求:(1)永久性邊坡坡度應符合設計要求,使用時(shí)間較長(cháng)的 臨時(shí)性邊坡坡度應符合GB 50202的要求。
(2) 當不能按GB 50202的要求留設邊坡時(shí),應設置支撐。 支撐應根據具體施工情況進(jìn)行選擇和設計,且必須牢固可靠。
(3) 在邊坡上側堆土(或堆放材料)及移動(dòng)施工機械時(shí),應 與邊坡邊緣保持一定的距離。當土質(zhì)良好時(shí),堆土(或材料)應距邊緣0.8m以外,高度不宜超過(guò)1.5m。
(4) 在土方開(kāi)挖中應隨時(shí)注意邊坡的變動(dòng)情況,如出現滑坡 跡象(如裂縫、滑動(dòng)、流砂、塌落等)時(shí),應立即采取下列措施:①暫停施工,必要時(shí)所有人員和機械撤至安全地點(diǎn);②做好 觀(guān)測并記錄;③通知設計單位提出處理措施。(5) 拆除支撐應自下而上進(jìn)行,更換支撐應先裝后拆。
拆除 固壁支撐時(shí)應考慮對附近建筑物安全的影響。
要先編制方案,根據方案施工,確定采用機械、開(kāi)挖方向、安全措施等。土方開(kāi)挖的順序、方法必須與設計工況相一致,并遵循“開(kāi)槽支撐,先撐后挖,分層開(kāi)挖,嚴禁超挖”的原則。必須嚴格執行已批準的施工方案,且要有事故處理的預案。
按照分層、分區、分塊、盆式的原則開(kāi)挖,嚴禁相鄰多區域大面積同時(shí)開(kāi)挖,每區開(kāi)挖至基底標高后應采取措施處理防止塌方,來(lái)減少基坑大面積暴露時(shí)間,還有注意排水問(wèn)題,防止積水。
了解地質(zhì),控制降水,做好開(kāi)挖放坡,及時(shí)清運積土。注重分層開(kāi)挖,防止邊坡坍塌。
露天采場(chǎng)邊坡滑坡、工作臺階和非工作臺階的坍塌以及浮石冒落統稱(chēng)為坍塌事故。
預防邊坡坍塌事故的安全技術(shù)措施有:(1) 根據地質(zhì)構造,合理確定邊坡形式和角度。在露天礦山的生產(chǎn)過(guò)程中,可以通過(guò)逐步收集和調查巖石的地質(zhì)構造資料,確定合理的邊坡形式和控制邊坡角,避開(kāi)或減少結構面(即弱面)對邊坡影響問(wèn)題。
一般情況下,巖石層理面與邊坡角對邊坡有如下影響規律:1) 巖石層理面(弱面)的走向、傾向與傾角均與邊坡的坡面相同,此時(shí)的邊坡處于臨界狀態(tài),可能塌落,也可能穩定。如在開(kāi)采中上下采挖不一致,而較多地掏采了邊坡的中下部時(shí),會(huì )極易發(fā)生邊坡坍塌。
2) 巖石層理面(弱面)的走向、傾向與邊坡一致,但邊坡角小于弱面傾角,這時(shí)的邊坡處于穩定狀態(tài),一般不易發(fā)生塌方。 3) 巖石弱面傾角小于邊坡角,而且弱面的下方與邊坡面相交,則相交以下部分的巖體易發(fā)生滑落。
4) 巖石弱面的傾向與邊坡相反,這時(shí)邊坡一般也是穩定的。實(shí)際上巖石的弱面并不一定都是一致的,邊坡的坡面角只能考慮巖石層理的影響。
在實(shí)踐中,應經(jīng)常觀(guān)察邊坡的情況,尤其是在爆破和下雨后,發(fā)現坍塌危險和隱患,及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。 (2) 選擇合理的開(kāi)采技術(shù)參數和開(kāi)采程序。
1) 選擇并控制合理的開(kāi)采高度。嚴格按照《金屬非金屬露天礦山安全規程》的要求設置臺階高度和臺階坡面角,確定合適的邊坡形式。
一般情況下,不分臺階的邊坡高度超過(guò)20M時(shí),觀(guān)察和控制邊坡的穩定就較為困難了。 因此,規程要求,高度超過(guò)20M的采場(chǎng)必須實(shí)行分層開(kāi)采。
2) 選用合理的開(kāi)采程序和推進(jìn)方向,從上到下逐層開(kāi)采,禁止一面坡的開(kāi)采方式,嚴禁“掏采”。3) 貫徹“采剝并舉、剝離先行”的方針,超前剝離表土和風(fēng)化層。
4) 在臨近邊坡處采用控制爆破方法,如微差爆破、預裂爆破、緩沖爆破等,以減少爆破震動(dòng)對邊坡的影響。 (3) 其他預防坍塌的技術(shù)措施。
1) 使用邊坡監測技術(shù)對邊坡穩定性進(jìn)行動(dòng)態(tài)監測,以便發(fā)現邊坡移動(dòng)和滑落隱患,及時(shí)進(jìn)行防治和撤離現場(chǎng)人員和設備。2) 在露天開(kāi)采境界范圍內,要預先疏干地下水,并在露天坑四周挖掘排水溝,從而提高巖體的內摩擦角、黏結力。
3) 邊坡整治措施。在生產(chǎn)過(guò)程中,根據揭露的邊幫的巖體情況和積累的經(jīng)驗對邊坡及時(shí)平整和刷幫,改變邊坡的輪廓和形狀,以提高邊坡的穩定性。
4) 對節理、裂隙等容易引起坍塌事故的地質(zhì)構造發(fā)育的礦山,采取人工加固措施來(lái)治理滑坡。人工加固措施主要有錨桿(錨索)加固、抗滑樁加固、噴射混凝土加固、擋土墻加固、注漿法加固等。
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