（马钢（集团）控股有限公司南山矿业公司  安徽  马鞍山 243031）

摘  要：边坡稳定性受自身结构、自然力和人类活动的影响，具有许多很复杂的影响因素，实质上是其内外因素综合作用的结果。本文以马钢集团南山矿业公司的凹山矿为例，就此探讨了响凹山采场东南帮边坡稳定性因素，一起为有关矿山作业者提供参考。

关键词：凹山；边坡；稳定性；因素。

一、凹山采场概况

1、概况。凹山采场曾是全国八大黑色冶金露天采场之一，位居华东地区之首。凹山矿床由一亿二千万年前濮黄“断裂火山带”形成，矿体出露最高处海波+175米，向下延伸至-214米，目前，+45米封闭圈已形成东西向长1200米，南北向长980米，垂深255米的凹陷坑。凹山矿是马钢集团南山矿业公司下属矿山之一，距马鞍山市中心18公里，有公路及专用鉄路相接，交通方便。 凹山鉄矿属中温热液交代式磁鉄矿，原矿品位30％左右，含鉄矿物主要为斑杂状磁铁矿，其次是假像赤鉄矿和少量角砾状磁铁矿，主要脉石矿物为阳起石，矿石硬度系数f=8—12, 凹山采场境界外赋存铁矿石储量达2156 万吨。目前，凹山采场西南邦扩界已开始剥岩。

2、地理位置。马鞍山市位于华东地区，长江下游南岸、安徽省东部，地处北纬31°46′42″～31°17′26 ″与东经118°21′38″～118°52′44″之间，别称钢城、诗城。马钢（集团）控股有限公司南山矿业公司凹山采场位于马鞍山市向山镇，其坐标位置为X：3400以南，Y：10400以东区域，工作面积约0.55km2，交通较便利。

3、气候特征：马鞍山地处长江下游区，属热带季风气候，全年气候温和，日照充足，雨量充沛，年最大降雨量1747.2mm，最小降雨量591.6mm，年平均降水量1030mm，雨季主要在春夏季。

二、影响边坡稳定的内在因素

1、边坡的结构特性。边坡的稳定性取决于自身的结构稳定性，而岩土的结构包括岩土体在形成过程中所具有的颗粒、孔隙、排列、联结等特征，其结构的稳定性又取决于由这四个特征的综合作用导致岩土体中存在结构面特别是较弱结构面。因此，在对岩土体强度及稳定性分析中，结构面被认为是特别重要的因素。由于结构面的强度比岩土体自身的强度低很多，特别是软弱结构面的存在，导致岩土体的整体强度大大降低，增大了岩土体的变形性能和流变性质，加深了岩土体的不均匀性、各项迥异和非连续性。大量的边坡工程证明，一个或多个结构面组合边界的剪切滑移、张拉破裂和错位变形是造成边坡失稳的主要原因。从边坡稳定性考虑，应特别研究岩土体结构面的成因类型、规模、连续性及间距、起伏度及粗糙度、表面结合状态及填充物，产状及边坡临空面的关系等。结构面的数量越多、规模越大、对边坡的稳定性的影响越大；结构面的连续性好、间距小或密度大，则边坡的稳定性差。决定结构面成为潜在滑动面的两个最重要因素是结构面的产状和抗剪强度，只有在结构面或结构面交线的倾角与坡向基本一致时，才存在潜在滑动的可能性；而结构面的抗剪强度同时受结构面表面物质、充填物等影响。表面颗粒间越光滑、泥质充填物越厚，越容易失稳。

2、水的作用。水对边坡岩土体稳定性的影响不仅是多方面的，而且是非常活跃的，大多数边坡岩土体的破坏都与水的活动有关。水作为自然界极为常见的流体，常常影响岩土的变形过程，在很多情况下会加速甚至诱发岩土体的变形与破坏。统计表明土坡失稳90%是因为水的原因。水在岩土中的作用主要表现：1水的物理作用，包括润滑作用、软化和泥化作用、结合水的强化作用；2 水的化学作用，包括离子的交换作用、溶解作用、水化作用、水解作用、溶蚀作用、氧化还原作用、沉淀作用；3 水的力学效应，包括孔隙静水压力和孔隙动水压力作用。前两种作用往往改变岩土的物质成分或结构，从而改变岩土体的结构，后一种通过孔隙静水压力作用，影响岩土体的凝结力并降低其强度，用过孔隙动水压力作用，在岩土体中产生一个剪切力从而降低其抗剪强度。由于这三种作用往往又相互耦合，对岩土的受力过程产生复杂的影响。

三、影响边坡稳定的外在因素

1、振动力的作用。振动力包括震动引起的地震力和爆破及机器运转等引起的振动力。地震的作用主要表现为累积效应和触发效应两个方面，前者主要是引起边坡岩土体结构的松动、破裂面、弱面错位和孔隙水压力累积上升等；后者主要是因为振动造成边坡中软弱层的触变液化以及处于临界状态的边坡瞬间失稳等。而爆破、机器运转、行车、打雷以及邻近边坡的破坏等振动都会破坏岩土体的结构，从而影响边坡稳定。

2、人类活动的影响。随着社会的发展，人类工程活动对边坡稳定性的影响越来越大，大量公路、铁路、水库、港口、公民建等工程的修建，不可避免地破坏了边坡自身的稳定性和边坡的整体结构，改变了边坡的形状、高度和坡度以及边坡上的植被条件等。边坡越高，边坡越陡，人为对植被破坏越严重，边坡越容易失稳，反之则更稳定；人为对基坑开挖、路堤填筑或坡顶堆载等也会在一定程度上影响边坡的稳定。

3、气候条件。气候条件主要是指温差变化、降雨、降雪及冻融等因素。温差越大、降雨降雪越大、冻融作用越强，对边坡稳定性影响越大。通常温差变化、降雨、降雪和冻融等因素，既可以单独的又可综合的造成显著地边坡稳定问题。由于季节性降雨，突然地暴雨和坡面上的冰的融化会引起地下水位的变化，如高渗区紧靠开挖坡面，若岩土体稳定接近临界破坏状况的话，附加的水压力就会引起边坡的破坏。在寒冷的地区，已充水的裂缝和节理，由于表面部分水的冻结形成封闭体系，冰的膨胀可产生的破坏力随着温度降低而增大。

4、风化作用和植被的影响。风化作用是指风吹日晒、雨水冲刷、生物破坏、温度变化等对边坡岩体的破坏作用，它能造成岩体原生结构面或构造结构面的规模增大，条件恶化，产生风化裂隙等次生结构面。长时间的风化作用，还会使岩石自身强度降低。因此，长时间的风化作用势必对边坡稳定性产生不利影响。岩石的风化速度和风化程度与边坡稳定性密切相关。岩石的风化受本身的成分、结构构造和后期蚀变及构造作用的影响。通常强度较弱的和破碎的岩石风化速度较快。大气湿度、温度、降雨量、地下水和爆破振动等作用也会加快风化度。如同样的岩性，在寒带地区的风化速度比热带地区要缓慢一些；温差大、降雨多的地区，岩石风化速度会加快。开采年限长的矿区风化破坏程度比年限短的严重。

四、凹山采场边坡稳定的主要影响因素

1、地质条件。凹山采场区内断裂构造十分发育，均以剪节理的形式出现，在空间及方位上与区域断裂构造关系密切。北西向及北东向两组剪切节理形成了密集的X型裂隙带，常使岩层及矿体形成破裂状～散体状结构。

2、爆破震动。在凹山露天铁矿的生产期间，爆破的震动使边坡的岩体松散破裂，如果在边坡处于极限平衡状态下，加之爆破药量过大、爆破参数选择不合理时，很可能诱发凹山采场边坡局部或整体破坏失稳，造成边坡滑动破坏，给矿山生产及人员设备带来安全威胁。

3、作业影响。采矿作业活动是影响凹山采场边坡稳定的一大因素，通过现场观察以及技术人员提供的资料进行分析，我们认为目前凹山采场采矿作业活动中尤其电机车的运行对边坡稳定的影响最大。

4、风化作用和植被的影响。凹山采场六十多年的开采历史，边坡岩体的强度必然受到风化作用和植被的影响，其岩石的内聚力和内摩擦角、岩石的抗压强度等力学强度都会明显下降，直接影响着边坡的稳定。

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