岩体、土体在自然重力作用或人为作用而形成一定倾斜度的临空面
一、按成因分类:可分为人工边坡和自然边坡;
二、按地层岩性分类:可分为土质边坡和岩质边坡。a:按岩层结构分为:1层状结构边坡、2块状结构边坡、3网状结构边坡;b:按岩层倾向与坡向的关系分为:1顺向边坡、2反向边坡、3直立边坡。
三、按使用年限分类:可分为永久性边坡和临时性边坡。
边坡的工程防护种类
放坡
人工沟槽及基坑如果土层深度较深,土质较差,为了防止坍塌和保证安全,需要将沟槽或基坑边壁修成一定的倾斜坡度,称为放坡。
坡度
沟槽边坡坡度以挖沟槽或基坑的深度“H”与边坡底宽“B”之比表示,即:
土方边坡坡度=H/B=1/(B/H)=1:k
坡度系数
坡度式中:k=B/H称为坡度系数
编辑本段坡角和坡度对比
坡角就是坡面与水平面的夹角,常用α表示。
坡度(或坡比)就是坡面的铅直高度(h)和水平宽度(l)的比
若用i表示坡度,则有i=h/l
坡度与坡角的关系是i=h/l=tanα
边坡比在水利的堤坝工程中常用这一名词.边坡比就是邻边比斜边,具体的就是地表长比坡长,就是坡角的余弦值即COSα。
可见它们都是同一事物的不同表示方式,既有联系又有区别。
边坡安全管理的要求主要有:(1) 露天矿的边坡角必须符合设计规定,非经上级部门批准不得改变;(2) 矿山最终开采境界线与设计境界线相差要小于 5米,改变境界线需经上级部门批准;(3) 为保证边坡的稳定,当阶段采完后,必须留有安全平台和清扫平台,每个阶段保留安全平台,其宽度不小于2~3米,每隔2~3个阶段设置清扫平台,其宽度不小于4 ~5米;(4) 采矿场最终深度的岩体安息角的最大范围之内不准修筑建、构筑物;(5) 距采掘终了边坡50米内,不采用抛掷爆破,20 米以内不采用峒室内爆破,3米以内不采用中爆破,以防由于爆破震动破坏边坡稳定性;(6) 修整边坡的爆破方法,原则上应采用浅眼爆破法,在有可靠减震措施条件下,可以采用其他爆破方法。
修整工作应随每个开采水平的结束立即组织进行;(7) 在开采过程中,必须经常对边坡进行检查和管理。出现滑落征兆,必须设立专用观测站,进行系统的观测工作;(8) 沿采矿场边坡设置有效的、完整的排水防洪系统。
按与水利工程安全的关系密切程度可分为边坡、水库边坡和河道边坡: (1)开挖边坡:开挖边坡是水利水电工程建设中人类活动形成的边坡,如隧洞进出口及其附近、溢洪道、坝肩及其附近、船闸、地面电站厂房、枢纽区公路等永久开挖边坡,以及枢纽区建筑物开挖的临时边坡。
这类边坡一般与工程安全有直接关系。 (2)水库边坡:水库蓄水后,水库塌岸是常见现象。
此类边坡失稳是否会威胁工程安全,与距工程的距离远近、规模等有关。在通航河道所建的水利水电工程中,边坡失稳还可能对航运安全形成威胁。
一座水利水电工程中,水库边坡,往往数量多、规模大,处理工作量和费用均可能很大。 (3)河道边坡:此类边坡的失稳由此引起的灾害划为自然灾害更为合适。
一般而言,与是否修建了水利水电工程没有直接关系。 河道边坡与是否修建了水利水电工程没有直接关系。
工程开挖边坡一般与水利工程关系较密切。 不容忽视的水利水电工程中经常遇到的古滑坡,这种滑坡可以出现在上述各类边坡中。
按边坡岩性,可分为岩石边坡、土质边坡和土石混合边坡。 按2001年12月24~27日大纲审议意见,规范规定适用范围时不区分边坡类型,统称为“适用于水利水电工程边坡”。
顾名思义“水利水电工程边坡”主要指与工程关系密切的岩石、土以及岩土混合边坡。 。
进行边坡及支撑施工时有如下安全要求:(1)永久性边坡坡度应符合设计要求,使用时间较长的 临时性边坡坡度应符合GB 50202的要求。
(2) 当不能按GB 50202的要求留设边坡时,应设置支撑。 支撑应根据具体施工情况进行选择和设计,且必须牢固可靠。
(3) 在边坡上侧堆土(或堆放材料)及移动施工机械时,应 与边坡边缘保持一定的距离。当土质良好时,堆土(或材料)应距边缘0.8m以外,高度不宜超过1.5m。
(4) 在土方开挖中应随时注意边坡的变动情况,如出现滑坡 迹象(如裂缝、滑动、流砂、塌落等)时,应立即采取下列措施:①暂停施工,必要时所有人员和机械撤至安全地点;②做好 观测并记录;③通知设计单位提出处理措施。(5) 拆除支撑应自下而上进行,更换支撑应先装后拆。
拆除 固壁支撑时应考虑对附近建筑物安全的影响。
要先编制方案,根据方案施工,确定采用机械、开挖方向、安全措施等。土方开挖的顺序、方法必须与设计工况相一致,并遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖”的原则。必须严格执行已批准的施工方案,且要有事故处理的预案。
按照分层、分区、分块、盆式的原则开挖,严禁相邻多区域大面积同时开挖,每区开挖至基底标高后应采取措施处理防止塌方,来减少基坑大面积暴露时间,还有注意排水问题,防止积水。
了解地质,控制降水,做好开挖放坡,及时清运积土。注重分层开挖,防止边坡坍塌。
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。
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