露天矿边坡岩土体工程特性及滑坡隐患治理研究

摘要：露天矿开采过程中，边坡稳定性直接关系矿山安全生产和人员设备安全。随着开采深度不断增加，岩土体结构受到开挖扰动、降雨渗透、地下水变化及爆破振动等多种因素影响，边坡滑坡风险逐渐增大。深入分析岩土体工程特性，掌握边坡变形规律，结合监测技术和治理措施开展滑坡隐患防控，对保障露天矿安全稳定开采具有重要意义。文章围绕露天矿边坡岩土体工程特性，分析影响边坡稳定性的主要因素，探讨滑坡隐患治理技术及优化路径，为矿山边坡安全管理提供技术参考。

关键词：露天矿；边坡工程；岩土体；滑坡治理；稳定性

引言

露天矿作为我国矿产资源开发的重要方式，具有生产效率高、资源回收率高等特点，但随着采场不断向深部延伸，边坡高度持续增加，边坡稳定问题愈发突出。复杂地质条件、岩体结构发育、地下水活动及气候变化等因素均可能诱发边坡失稳，影响矿山正常生产。近年来，岩土工程理论、边坡监测技术及数值分析方法不断发展，为边坡稳定分析和滑坡治理提供了更加科学的技术手段。结合露天矿边坡工程实际，开展岩土体工程特性及滑坡隐患治理研究，对于提高矿山本质安全水平和保障资源高效开发具有重要现实意义。

一、露天矿边坡岩土体工程特性及稳定性影响因素分析

露天矿边坡岩土体具有非均质性、各向异性及结构复杂等特点，其力学性能受到岩性组成、节理裂隙发育程度、构造活动及风化作用等多种因素影响。不同岩层之间强度差异较大，软硬岩互层结构容易形成潜在滑动面，降低边坡整体稳定性。断层、裂隙及层理等结构面控制岩体变形方式，也是边坡破坏的重要因素。当边坡开挖后，原有应力平衡状态发生改变，应力重新分布容易导致局部区域出现拉裂、剪切及变形现象。爆破施工产生的振动会削弱岩体完整性，加快裂隙扩展，降低边坡承载能力。地下水活动对边坡稳定影响明显，降雨渗透或地下水位升高会增加岩土体含水率，提高孔隙水压力，降低抗剪强度，增加滑坡发生概率。长期风化作用使岩体表层逐渐松散，岩石力学性能不断下降，边坡抗变形能力减弱。温度变化、冻融循环及地震作用也会改变岩土体结构特征，加剧边坡劣化过程。因此，应结合岩土体工程特性开展综合分析，准确掌握边坡稳定规律，为治理方案制定提供依据。

二、露天矿边坡滑坡隐患识别与稳定性评价方法

露天矿边坡滑坡隐患识别应结合工程地质调查、监测数据分析及稳定性计算开展综合评价，提高风险识别准确性。工程实施前，应系统调查边坡岩性分布、地层结构、节理裂隙、断层发育及地下水条件，建立完整的地质资料体系，为稳定分析提供基础数据。利用钻探、槽探及原位测试获取岩土体物理力学参数，对抗压强度、抗剪强度、弹性模量及内摩擦角等指标进行测试，提高计算参数可靠性。监测阶段可综合采用GNSS位移监测、全站仪监测、边坡雷达、裂缝监测、倾斜监测及地下水位监测等技术，对边坡变形趋势开展连续观测，及时掌握边坡稳定状态。稳定性分析可采用极限平衡法、有限元法、离散元法及强度折减法等方法，对不同工况下边坡安全系数进行计算分析，并结合降雨、爆破、地震及地下水变化等影响因素开展敏感性分析，提高评价结果可靠性。近年来，三维激光扫描、无人机航测及遥感监测技术逐渐应用于露天矿边坡调查，可快速获取边坡地形及变形信息，提高隐患识别效率，为滑坡风险预警和治理决策提供可靠支撑。

三、露天矿边坡滑坡隐患治理技术分析

露天矿边坡滑坡隐患治理应依据边坡岩土体工程特性、失稳模式及变形规律制定针对性方案，实现边坡稳定控制和长期安全运行。治理实施前，应结合监测成果和稳定性计算结果，对潜在滑动面位置、滑坡规模及危险等级进行综合分析，明确治理重点。对于边坡坡率较大的区域，可采用削坡减载方式降低边坡自重，改善应力分布，提高整体稳定性。针对节理裂隙发育及岩体完整性较差的边坡，可采用锚杆、锚索、框架梁及喷射混凝土等支护措施，提高岩体整体承载能力，增强边坡抗滑性能。对于软弱夹层和滑带区域，可采用抗滑桩、挡土结构及加固灌浆等措施，提高滑动面抗剪强度，抑制边坡持续变形。地下水是影响边坡稳定的重要因素，应结合排水沟、截水沟、水平排水孔及深井降水等措施降低地下水位，减少孔隙水压力，提高边坡稳定性。针对降雨影响明显的矿区，应完善边坡防排水体系，加强坡面防护和植被恢复，减少雨水冲刷和渗透作用。治理过程中，还应结合边坡监测数据动态调整施工方案，对治理效果进行持续评价，确保各项措施充分发挥作用。实践表明，采用综合治理技术能够有效控制边坡变形发展，降低滑坡发生概率，提高露天矿长期安全生产水平，并延长边坡稳定服役周期，为矿山持续开采创造良好条件。

四、露天矿边坡滑坡隐患治理优化路径

进一步提高露天矿边坡安全管理水平，应建立覆盖勘查、设计、施工、监测及运行全过程的边坡治理体系。矿山企业应加强基础地质调查，完善岩土工程资料数据库，为边坡稳定分析和治理设计提供可靠依据。积极推广三维地质建模技术，将地层结构、断裂分布、地下水条件及监测数据进行统一整合，建立边坡数字模型，提高稳定性分析精度。加强智能监测系统建设，综合应用北斗定位、边坡雷达、光纤监测、无人机巡检及三维激光扫描等技术，对边坡位移、裂缝发展、地下水变化及降雨影响进行连续监测，实现边坡状态实时感知。充分利用大数据分析、人工智能及数字孪生技术，对长期监测数据进行综合分析，建立滑坡风险预测模型，提高预警准确性。完善边坡风险分级管理制度，依据不同危险等级制定差异化治理方案和巡查制度，提高风险防控针对性。加强爆破施工管理，合理控制爆破参数，减少爆破振动对边坡稳定的不利影响。建立边坡治理效果评估机制，对治理工程运行情况开展定期检查和动态评价，及时发现新的隐患并采取相应措施。强化专业技术人员培训，提高边坡监测、数据分析和应急处置能力，完善滑坡应急预案和应急演练机制，增强矿山应对突发灾害能力。加强科研单位、高校及矿山企业之间的技术合作，不断优化治理工艺和监测方法，推动边坡治理向数字化、智能化和精细化方向发展，为露天矿安全高效开采提供更加完善的技术保障。

五、结论

露天矿边坡稳定性直接关系矿山安全生产和资源开发效率，岩土体工程特性是影响边坡稳定的重要因素。受岩性、构造、地下水、降雨及爆破振动等影响，边坡稳定状态具有动态变化特征，需要结合工程地质调查、监测技术及稳定性分析进行综合评价。采用削坡减载、锚固支护、抗滑结构、排水降压及生态防护等措施，可有效控制边坡变形，提高稳定性，降低滑坡风险。未来，随着高精度监测、三维地质建模、数字孪生、人工智能及大数据技术不断发展，边坡稳定分析和滑坡治理将向智能化、精细化方向发展。持续完善监测体系，优化治理技术，加强多源数据融合，将进一步提升露天矿边坡安全管理水平，为矿山安全高效开发提供可靠技术保障。

参考文献

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