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【摘要】針對(duì)某礦坑邊坡實(shí)際情況,對(duì)其邊坡支護(hù)工程中所用的預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)進(jìn)行深入分析,并通過(guò)實(shí)踐得出本工程所用預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)合理可行,值得參考借鑒的結(jié)論。
【關(guān)鍵詞】礦坑邊坡;預(yù)應(yīng)力錨固
礦坑邊坡一旦失穩(wěn),將對(duì)邊坡周?chē)扔薪ㄖ踩斐捎绊懞屯{,因此必須盡快采用有效措施予以支護(hù),而預(yù)應(yīng)力錨固則是一種合理有效、簡(jiǎn)單可靠且經(jīng)濟(jì)合理的支護(hù)技術(shù)。
1工程概況
某尾礦礦坑經(jīng)邊坡整體性與穩(wěn)定性分析和計(jì)算后,確定支護(hù)方案,實(shí)現(xiàn)有效支護(hù)邊坡的根本目標(biāo)。礦坑整體為凹形,因長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采,產(chǎn)生400m長(zhǎng),15~32m高的凹坑,其坡角在70~85°范圍內(nèi),現(xiàn)在已經(jīng)停產(chǎn)。此礦坑邊坡南與居民樓鄰近,相距只有11.5m左右。雖然礦坑周?chē)纳襟w多為單斜巖層,巖面和坡面的傾向完全相反,同時(shí)巖層傾角比邊坡角小,但因?yàn)閹r石的節(jié)理裂隙較發(fā)育,使巖石形成若干塊體,其大小不一。因此,礦坑邊坡為不穩(wěn)定邊坡,容易崩塌。此外,原作業(yè)面因長(zhǎng)時(shí)間大量開(kāi)采,產(chǎn)生懸崖峭壁,高低起伏,若遇強(qiáng)降雨,則會(huì)出現(xiàn)自然災(zāi)害及其次生災(zāi)害,對(duì)周?chē)用裾Ia(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響?;诖耍仨氈匾暡⒆龊么说V坑邊坡支護(hù)。礦坑AB段與BC段邊坡的傾向分別為11°、84°;坡頂標(biāo)高分別為84.12~92.36m、72.52~77.57m;坡底標(biāo)高分別為59.42~60.15m、57.16~62.13m。礦坑高度、長(zhǎng)度、坡腳分別為18~32m、120m和70~80°。
2礦坑邊坡預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)
對(duì)于預(yù)應(yīng)力錨固,它是最為常用的邊坡支護(hù)方法,錨固材料通常為高強(qiáng)低松弛鋼絞線,以M30純水泥漿為灌漿體。錨固的工作原理為:按照一定長(zhǎng)度和間距,使用鉆探機(jī)具將錨索穿過(guò)滑動(dòng)面,進(jìn)入處在穩(wěn)定狀態(tài)的坡體,同時(shí)進(jìn)行高壓注漿,以此和巖土體充分接觸、粘結(jié),制得錨固體,提高坡體實(shí)際錨固力,保證坡體的穩(wěn)定性與整體性,實(shí)現(xiàn)預(yù)期的支護(hù)目標(biāo)。錨索主要由三部分構(gòu)成,分別為外錨段、自由段與錨固段,在錨固段開(kāi)始受力以后,先通過(guò)砂漿和錨索之間的粘結(jié)力向砂漿不斷傳遞,再通過(guò)砂漿向巖土體中傳遞。在傳遞時(shí),伴隨荷載不斷增加,巖土體和錨固體之間的粘結(jié)力將發(fā)展至桿體的下端,到產(chǎn)生最大粘結(jié)力為止,也就是極限磨阻[1]。這一支護(hù)方法為主動(dòng)支護(hù),錨索作為全新的受拉桿件,具有從被動(dòng)受力轉(zhuǎn)變成主動(dòng)受力的優(yōu)勢(shì),給待支護(hù)體施加一定預(yù)應(yīng)力,促使待支護(hù)體能產(chǎn)生預(yù)變形,以此減小滑移面上因待支護(hù)體滑移造成的裂縫,到裂縫完全彌合為止,提高滑移面巖土體整體強(qiáng)度,增強(qiáng)抗滑移性能。此外,還能防止待支護(hù)體受降水、風(fēng)等造成的侵蝕和滲透,進(jìn)而從根本上延緩巖土體風(fēng)化,避免產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。從工程施工角度分析,該技術(shù)措施的工藝方法較為簡(jiǎn)單,工期短,操作簡(jiǎn)便且快捷,而且對(duì)待支護(hù)體沒(méi)有太高的要求,受坡形及其平整度的限制小,基本不受場(chǎng)地等條件的影響、制約,能節(jié)省造價(jià),是一種值得大范圍推廣借鑒的邊坡支護(hù)技術(shù)[2]。
3礦坑邊坡預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)參數(shù)與要點(diǎn)
3.1噴錨施工
3.1.1鉆孔錨索鉆孔的孔徑按130mm控制,而防護(hù)錨桿鉆孔的孔徑則90mm控制,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙?zhí)岢龅你@孔位置、鉆孔直徑、鉆孔深度和鉆孔角度進(jìn)行施工。水平、垂直方向上的錨索鉆孔孔距偏差分別不能超過(guò)50mm和100mm。
3.1.2錨索本工程設(shè)計(jì)采用3×7準(zhǔn)5錨索,其設(shè)計(jì)值按1260MPa控制。在下錨索的過(guò)程中,按照2m的間隔布置支架,在自由段應(yīng)使用塑料薄膜予以嚴(yán)密包裹,避免其受損、破壞。
3.1.3注漿注漿用漿液主要使用M30水泥漿,施工中要將注漿壓力控制在0.26MPa以上,并根據(jù)實(shí)際要求向漿液中添加適量膨脹劑。在注漿過(guò)程中,將注漿管嵌到支架中,和錨索一同入孔,管口和孔底之間應(yīng)保持0.1m的距離;注漿的同時(shí)對(duì)注漿管進(jìn)行提升,到孔口處有漿液冒出為止,在需要的情況下,應(yīng)予以補(bǔ)漿[3]。
3.1.4防護(hù)錨桿工程以準(zhǔn)25螺紋鋼為防護(hù)錨桿,其設(shè)計(jì)值按300MPa控制,防護(hù)錨桿的孔徑與長(zhǎng)度分別為準(zhǔn)90mm、2.5m。
3.1.5噴射混凝土邊坡表面應(yīng)噴射C20混凝土,噴射混凝土前先布置鋼筋網(wǎng),其厚度取100mm,并對(duì)邊坡的表面進(jìn)行全面清理,確認(rèn)達(dá)到潔凈后才能施工。
3.1.6槽鋼本工程采用長(zhǎng)度為1.0m的2[20a槽鋼,對(duì)槽鋼進(jìn)行固定的過(guò)程中,錨索和錨墊都應(yīng)處在完全垂直的實(shí)際狀態(tài)[4]。
3.1.7預(yù)應(yīng)力張拉待砂漿的實(shí)際強(qiáng)度提高到15MPa,同時(shí)噴射的混凝土實(shí)際強(qiáng)度不小于10MPa后,對(duì)錨索進(jìn)行張拉,先張拉到105%荷載設(shè)計(jì)值,持荷5~10min以后,取設(shè)計(jì)值的65%,將其作為鎖定荷載對(duì)錨索予以鎖定。
3.2防腐
3.2.1自由段防腐對(duì)于自由段的防腐,主要采用在桿體的表面均勻涂抹防腐漆或者是潤(rùn)滑油的方法,在涂抹均勻以后,用塑料布進(jìn)行嚴(yán)密包裹;對(duì)以上步驟進(jìn)行重復(fù),重復(fù)三次后即可形成可靠的三層防腐;在重復(fù)完以后,用水泥漿進(jìn)行封閉,并對(duì)保護(hù)層的厚度進(jìn)行檢查,要求達(dá)到2.5cm以上。
3.2.2錨頭防腐先對(duì)錨頭和槽鋼進(jìn)行除銹,在均勻涂抹防腐漆,涂抹均勻以后,用塑料布進(jìn)行嚴(yán)密包裹,重復(fù)以上步驟兩次,再用C30混凝土與鋼筋網(wǎng)罩進(jìn)行封閉,然后對(duì)混凝土和保護(hù)層的厚度進(jìn)行檢查,要求分別達(dá)到10cm、5cm以上。
3.3排水
(1)在坡頂布置(500×500)mm的排水溝。(2)在邊坡表面布置泄水孔,材料為PVC管,其垂直、水平方向上的間距均按2000nn控制,并留設(shè)5%的坡度。泄水孔的后部設(shè)置反濾層[5]。
3.4邊坡安全防護(hù)與試驗(yàn)檢測(cè)
3.4.1安全防護(hù)(1)在邊坡支護(hù)施工過(guò)程中,必須重視并做好雨季施工過(guò)程中的安全防護(hù)。(2)通過(guò)上述分析可知,邊坡底部和既有建筑之間的距離很近,在邊坡支護(hù)施工過(guò)程中,應(yīng)保證所用支護(hù)方法的合理性與可行性,避免在施工過(guò)程中產(chǎn)生安全事故,造成傷亡和損失。此外,在必要時(shí)還應(yīng)采取有效措施防止擾民,使附近居民日常生產(chǎn)生活不會(huì)因?yàn)檫吰轮ёo(hù)施工而受到影響。
3.4.2試驗(yàn)檢測(cè)(1)邊坡支護(hù)開(kāi)工前必須開(kāi)展標(biāo)準(zhǔn)拉拔試驗(yàn),以試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果為依據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)確定的錨索長(zhǎng)度進(jìn)行核查,確認(rèn)是否滿足實(shí)際要求。若不滿足要求,則要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,或重新確定。(2)嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范對(duì)預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行基本試驗(yàn)與驗(yàn)收試驗(yàn),待試驗(yàn)完成,且確認(rèn)合格后,才能在施工中使用該批預(yù)應(yīng)力錨索。(3)在邊坡支護(hù)施工中與支護(hù)完成后,按照技術(shù)規(guī)范實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),以此掌握邊坡實(shí)際情況,并以監(jiān)測(cè)結(jié)果為依據(jù),對(duì)工藝參數(shù)等進(jìn)行調(diào)整[6]。(4)除以上試驗(yàn)檢測(cè)內(nèi)容外,還應(yīng)注意,支護(hù)體的有效期一般為50年,在支護(hù)體正常使用過(guò)程中,必須做好維護(hù)工作,防止錨面層脫落影響支護(hù)效果。
4結(jié)束語(yǔ)
本工程通過(guò)對(duì)預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)的合理應(yīng)用,礦坑邊坡穩(wěn)定性與整體性得到有效改善,經(jīng)檢驗(yàn),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求,說(shuō)明以上支護(hù)技術(shù)方法合理可行,切實(shí)有效,值得其它類(lèi)似工程項(xiàng)目參考借鑒,保證礦坑邊坡支護(hù)效果。
參考文獻(xiàn)
[1]鐘新谷,舒小娟,姚鋒.預(yù)應(yīng)力錨固結(jié)構(gòu)錨具與墊板切向剛度識(shí)別研究[J].應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào),2017,34(02):384~389+412.
[2]謝振華,楊棟,范冰冰.分層多次高壓注漿預(yù)應(yīng)力錨固試驗(yàn)與數(shù)值模擬[J].金屬礦山,2014(11):16~21.
[3]張正波,何思明,田金昌.西藏公路滑坡防治中錨固結(jié)構(gòu)的耐久性及修復(fù)技術(shù)[J].地質(zhì)通報(bào),2013,32(12):2038~2043.
[4]鄭西貴,張磊,張農(nóng).深井矩形巷道圍巖預(yù)應(yīng)力錨固作用及演化分析[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,42(06):929~934.
[5]萬(wàn)世文,李峰,王曉林.全長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)在強(qiáng)烈動(dòng)壓巷道的應(yīng)用[J].煤礦開(kāi)采,2011,16(01):57~59+107.
[6]吳小陸,許斌.淺析二次張拉鋼絞線豎向預(yù)應(yīng)力錨固系統(tǒng)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2010(16):90~91.
作者:趙西在 單位:中煤平朔工業(yè)集團(tuán)有限公司露天工程服務(wù)分公司油脂化工廠