内蒙古乌努格吐山铜钼矿露天采场边坡工程地质特征及破坏类型

陈家鹏

（中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，内蒙古 呼伦贝尔 021400）

1 露天采场边坡工程地质特征

（1）露天采场边坡岩体结构类型。岩体结构能够将岩体的完整性以及破碎程度良好的反映出来，以露天采场边坡工程地质检测及工程地质孔资料可以将岩体划分为六种结构类型。因为露天采场边坡岩体的结构差异比较大且分布不均匀，所以大部分岩体结构都处于两种结构类型中间，除了散体状结构和松散状结构能够划分出来，其他四种类型结构都很难进行单独划分[1]。

（2）工程地质岩组。按照露天采场岩体的坚硬度以及完整度，风化及蚀变的特征将其分为以下四种工程地质岩组。①较坚硬-坚硬块状整体状结构工程地质岩组。这种较坚硬-坚硬块状整体状结构工程地质岩组类型主要在微风化带-未风化带岩体中，而且其结构是块状整体形式，其岩体结构面是闭合的。②较软-较坚硬镶嵌碎裂结构工程地质岩组。这种较软～较坚硬镶嵌碎裂结构工程地质岩组主要出现于弱风化带岩体之中，岩体既不够完整而且是以镶嵌碎裂结构呈现出来，岩体的结构面是闭合的[2]。③软-极软散体状结构工程地质岩组。这一种软～极软散体状结构工程地质岩组出现在强风化带以上，有的还会在构造破碎带中出现，属于极软类的岩石，岩体并不完整且是散状结构，但结构面是闭合～张开的状态。④松散状结构工程地质岩组。最后一种类型结构就是松散状结构，这种结构类型的工程地质岩组在强风化带以上出现最多。

（3）工程地质分区。将露天终了边坡的形态特征结合边坡岩性及岩体构造等因素进行综合考虑，决定对露天采场边坡划分为五个工程地质区分。首先露天采场的东帮且岩性为黑云母花岗岩的就是A区，A区工程地质分区中露花岗斑岩在其局部地区，而且A区的边坡面呈现出平顺的南北走向。A-A剖面和B-B剖面是A区的控制性剖面，第二个工程地质分区是B区，露天采场的南帮就是B区的范围，B区边坡形状是一个凸形，总的来说B区断层和边坡面走向是倾向的，但是倾向相反，不会符合B区的边坡稳定性造成直接的影响。第三个是位于露天采场西南帮的C区，主要的岩性是黑云母花岗岩，这一工程地质岩组的倾向和边坡倾向相同且倾角比较缓，所以判断C区边坡组合台阶的破坏类型是折线型破坏类型。倒数第二个是位于露天采场西北帮的D区，D区的地表出露岩性主要为黑云母花岗，且呈现出的是凹凸形的边坡总体形状，边坡面与其走向呈现平行或者斜交的趋势，边坡倾向和倾向完全相反，所以不会影响到D区的总体边坡稳定性。最后是露天菜场北帮的E区，主要是次流纹质晶屑凝熔岩，因为受到边坡面和倾向相反的影响使E区的边坡滑动面正常。

2 对边坡稳定性的评价及破坏类型及规模

2.1 对边坡稳定性的评价

以内蒙古乌努格吐山铜钼矿边坡岩体的工程地质特征为依据进行比较与分析，决定采用简化Bishop法和瑞典圆弧法以及简化Janbu法对边坡稳定性进行计算。

首先对于简化Janbu法来说，这种方法计算出来的边坡稳定性结果是比较保守的，而简化Bishop法是利用圆弧形滑动面这种经常使用的计算方法，经过研究结果发现这种方法的计算成果与精确计算方法得到的解算成果是非常接近的，所以在计算边坡稳定性时经常用到简化Bishop法。而瑞典圆弧法是经常用在对均质的黏性土边坡进行分析的时候。在计算边坡稳定性时要考虑地下水以及软弱结构面等因素，根据对边坡稳定性的解算成果发现，露天采场边坡A-A剖面与E-E剖面的边坡总体稳定性没有达到允许最小的安全系数；因为软弱结构面的存在，使A-A剖面与E-E剖面的边坡稳定性降低下来；引起边坡破坏的一个重要原因就是爆破震动，大药量的爆破震动会导致边坡安全系数降低到百分之四左右，所以采取爆破降震措施时，必须对边坡的稳定性进行维护。

总而言之想要分析边坡稳定性，就必须建立在大量的工程地质及水文地质资料的基础上，采用工程界常用的极限平衡分析方法来分析计算设计边坡稳定性，根据对露天采场边坡稳定性的计算结果发现，除了A区的A-A剖面和C区的E-E剖面稳定性计算结果没有达到安全系数的要求范围，其余的边坡总体稳定性计算结果都在安全系数之内。

2.2 边坡破坏类型及规模

经过对露天采场边坡工程地质的调查和研究发现其岩质边坡现状是比较稳定的，只有其局部出现一些小型崩塌及垮塌的现象，这是因为陡顷角结构面发育才导致边坡出现崩塌倾倒破坏的现象；由于强风化和强蚀变导致边坡粒状解体。根据工程地质钻孔发现，未来终了边坡上部强风化带岩体强度比较低，有可能产生小规模的圆弧滑动破坏，弱风化带岩体结构面发育使岩石力学强度比较低。镶嵌碎裂结构是其岩体的主要结构，虽然边坡岩体的稳固性不高，但是镶嵌碎裂节后工程地质组为较软-较坚硬，所以发生大规模边坡破坏的可能性是非常小的，但是由于节理岩体结构面对其造成影响，使局部出现小规模崩塌破坏的可能性非常大。微风化带和未风化带的结构面不发育四点有时出现褐铁矿化，岩体结构一般是块状整体的，所以边坡岩体比较稳固，发生边坡破坏的可能性非常低。

3 结语

露天采场边坡由燕山期侵入岩组成，岩体比较完整的同时其强度也非常高，基岩裂隙水就是露天采场的地下水，由于受到分布并不均匀的影响导致其富水性非常弱。露天采场边坡岩体结构的表层是松散状结构，构造破碎带和强风化带都是散体结构类型，露天采场其他地方都是块状～整体状结构。除此之外经过对露天采场边坡稳定性的计算发现除了A区A-A剖面及C区E-E剖面的边坡稳定性没有达到规定的安全系数，其他区的边坡稳定性全部达到安全系数。最后，虽然现阶段露天采场边坡破坏出现很多小规模的破坏类型，比如说粒状解体等等，但是没有发生大规模的边坡破坏，所以总体来说露天采场现阶段的边坡状态还是稳定的，也就代表未来露天采场边坡的破坏形式及稳定状态得到了基本确定。