對復(fù)雜型破碎露天邊坡應(yīng)用綜合加固技術(shù)的研究

陳清圳

(廈門地質(zhì)工程勘察院，福建 廈門 361000)

對復(fù)雜型破碎露天邊坡應(yīng)用綜合加固技術(shù)的研究

陳清圳

(廈門地質(zhì)工程勘察院，福建 廈門 361000)

文章分析了復(fù)雜破碎露天邊坡的破壞形式，探析了綜合加固技術(shù)在復(fù)雜破碎露天邊加固防護(hù)中的應(yīng)用，旨在為復(fù)雜破碎露天邊坡加固施工人員提供一定的參考。

復(fù)雜破碎露天邊坡;綜合加固技術(shù)

一、前言

在礦山露天開采的過程中，邊坡穩(wěn)定性和礦山的經(jīng)濟(jì)與安全存在密切的聯(lián)系，如果忽視邊坡防護(hù)工作，將會給礦山開采企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失與人員損失［1］。因此，在開采的過程中，必須加強(qiáng)對邊坡的加固防護(hù)，尤其是復(fù)雜破損露天邊坡，只有做好加固防護(hù)工作，才能夠為礦山開采工作提供一個安全的工作環(huán)境，保證開采工作的穩(wěn)定性、安全性以及穩(wěn)定性，同時降低對環(huán)境造成的破壞。

二、復(fù)雜破碎露天邊坡的破壞形式

(1)松散土體整體滑坡。該種破壞形式對環(huán)境的影響相對較大，尤其是在多雨天氣或者比較濕潤的氣候下，整體滑坡出現(xiàn)的概率相對較大。導(dǎo)致出現(xiàn)該種破壞的原因不僅僅受到氣候因素的影響，還有在開采的過程中，破壞了底部巖層，導(dǎo)致土體強(qiáng)度降低、土質(zhì)疏松，不能夠承受上層巖層的重量，當(dāng)下雨之后，會破壞整個巖體的平衡，導(dǎo)致土體出現(xiàn)整體滑坡的問題。

(2)傾倒滑坡。該種破壞形式是由于在開采礦石的過程中采用不合適的開采方法造成的，例如，在開采的過程中采用爆破開采方式，將會嚴(yán)重的影響巖石的平衡與穩(wěn)定性，導(dǎo)致巖體內(nèi)部結(jié)構(gòu)被改變，當(dāng)受到外力影響時，高度比較高的地方非常容易出現(xiàn)傾斜滑坡，該種滑坡的危險程度相對較高，如果在開采的過程中出現(xiàn)該種滑坡破壞，將會降低開采的安全性與穩(wěn)定性，造成嚴(yán)重的人員傷亡。此外，傾倒滑坡的方向和巖體分布狀況存在一定的關(guān)系，當(dāng)巖體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變化之后，巖體會向著結(jié)構(gòu)變化的方向發(fā)生坍塌。因此，在開采的過程中，為了防止出現(xiàn)該種滑坡破壞現(xiàn)象，在開采之前應(yīng)該對巖體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的調(diào)查，并且在開采的過程中防止破壞巖體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

(3)楔形體滑坡。由于巖層之間的密度存在一定的差異，因此相鄰兩個巖層的穩(wěn)定性相對較低，如果在相鄰的兩個巖層進(jìn)行開采，將會影響整個巖層的穩(wěn)定性與平衡性，該種現(xiàn)象不會導(dǎo)致嚴(yán)重的滑坡破壞，但是會導(dǎo)致巖體出現(xiàn)下沉的問題。在遇到下雨天時，這些破碎的巖層會被雨水沖斷，從而導(dǎo)致巖層出現(xiàn)楔形滑坡，如果沒有采取有效的措施進(jìn)行處理就繼續(xù)進(jìn)行開采，將會加劇巖層的斷裂，影響巖層的平衡性與穩(wěn)定性。

三、復(fù)雜破碎露天邊坡中綜合加固技術(shù)的應(yīng)用

(1)HDPE防滲膜護(hù)坡加固技術(shù)。HDPE防滲膜護(hù)坡加固技術(shù)在復(fù)雜破碎露天邊坡中應(yīng)用的原理表現(xiàn)為:防滲膜可以防止雨水進(jìn)入到土體，避免松散土在雨水的作用下，影響土體的強(qiáng)度以及穩(wěn)定，防止滑移面力學(xué)參數(shù)降低或者自重增加導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性降低而出現(xiàn)整體滑移。通過將HDPE防滲膜護(hù)坡加固技術(shù)應(yīng)用在復(fù)雜破碎露天邊坡中，即使在雨水的作用下邊坡出現(xiàn)較大范圍的貫通裂縫，也能夠防止邊坡出現(xiàn)滑移的問題。在采用HDPE防滲膜護(hù)坡加固技術(shù)時，應(yīng)該注意以下幾點:在敷設(shè)防滲膜之前，應(yīng)該講坡面整平，防止出現(xiàn)尖突，然后再用防滲膜覆蓋松散土體;HDPE防滲膜的厚度通常為1.0mm;在用HDPE防滲膜覆蓋土體時，應(yīng)該采用溝槽錨固法進(jìn)行定，錨固溝槽的深度為0.5m、寬度為0.6m;防滲膜的搭接寬度通常為1m左右，接縫和坡腳線平行。同時，由于HDPE防滲膜的施工工藝簡單、牢固性好、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)等眾多優(yōu)點，致使其被廣泛的推廣和應(yīng)用在復(fù)雜破碎露天邊坡加固方式中。

(2)抗滑樁支護(hù)加固技術(shù)?？够瑯吨ёo(hù)加固技術(shù)在復(fù)雜破碎露天邊路中的應(yīng)用原理表現(xiàn)為:抗滑樁能夠抵抗邊坡滑動時沿著破碎帶滑動導(dǎo)致滑面出現(xiàn)塑性變形產(chǎn)生的彎矩以及滑面產(chǎn)生的剪力，并且抗滑樁在灌漿的過程中，水泥能夠滲透到巖體裂縫中，這對于提高巖體的平衡性、整體性以及穩(wěn)定性具有非常重要的作用，該種加固方式屬于被動應(yīng)力加固。復(fù)雜破碎露天邊坡在采用抗滑樁支護(hù)加固技術(shù)時應(yīng)該注意以下幾個方面:根據(jù)韓斌［2］等人論述，抗滑樁孔的孔向和地面垂直，孔深一般為9m、直徑為114mm左右;抗滑樁采用長度為9m、厚度為4mm、外徑為78mm的鋼管，鋼管外側(cè)澆筑水泥漿的水灰比為0.35;注漿管必須插入到孔底，然后按照先灌注內(nèi)測、后灌注孔壁間隙的順序進(jìn)行灌漿;坡頂線和抗滑樁之間的間距為1.5m左右?？够瑯毒哂惺┕すに嚭唵我约凹庸绦Ч玫缺姸鄡?yōu)點，然后再結(jié)合高抗彎強(qiáng)度工字鋼、高壓注漿等方式，能夠顯著的提高抗滑樁的加固效果。

(3)噴錨網(wǎng)支護(hù)加固技術(shù)。噴錨網(wǎng)支護(hù)加固技術(shù)在復(fù)雜破碎露天邊坡中應(yīng)用的原理表現(xiàn)為:通過采用噴錨網(wǎng)進(jìn)行加固，能夠有效的提高支護(hù)區(qū)域內(nèi)巖體的強(qiáng)度，避免巖體風(fēng)化崩解以及巖層失穩(wěn)脫落現(xiàn)象的發(fā)生，以此保證邊坡的穩(wěn)定性與可靠性。復(fù)雜破碎露天邊坡在采用噴錨網(wǎng)支護(hù)加固技術(shù)時應(yīng)該注意以下幾點:在采用噴錨網(wǎng)加固之前，應(yīng)該講邊坡表面的浮石、雜物等清理干凈;噴射混凝土的厚度控制在60mm左右，單軸抗壓強(qiáng)度超過15MPa;鋼網(wǎng)的規(guī)格為寬0.5m、長4m，采用直徑為5mm的鋼筋焊接制成;錨桿采用管縫錨桿制成，管縫錨桿的直徑為34mm，長度為1.8m，錨桿之間的距離為2m左右［2］。由于噴錨網(wǎng)支護(hù)加固技術(shù)具有成本低、作業(yè)方便、設(shè)備簡單等眾多優(yōu)點，在復(fù)雜破碎露天邊坡加固中得到廣泛的應(yīng)用。

(4)長錨索+噴錨網(wǎng)支護(hù)加固技術(shù)。長錨索+噴錨網(wǎng)支護(hù)加固技術(shù)在負(fù)載破碎露天邊坡中應(yīng)用的原理表現(xiàn)為:長錨索能夠?qū)吰滤缮r層施加巨大的正應(yīng)力，并且加固深度非常大，提高破碎巖體的穩(wěn)定性;噴錨網(wǎng)+長錨索，能夠有效的降低水、空氣等對巖體造成的破壞程度，同時把長錨索的作用力均勻的分布在邊坡表面，顯著的增強(qiáng)邊坡的平衡性與穩(wěn)定性。復(fù)雜破碎露天邊坡在采用長錨索+噴錨網(wǎng)支護(hù)加固技術(shù)時應(yīng)該注意以下幾個方面:長錨索的直徑控制在9cm左右，每個錨索孔中安裝兩根長度為12m、直徑為15.25mm的鋼絞線;錨索注漿的水泥漿采用P.C級水泥配制，水灰比控制在0.35-0.40之間;錨桿的規(guī)格為長度1.8m、直徑為34mm的管縫錨桿，間距為2m［3］。該種加固技術(shù)具有適用范圍廣、支護(hù)效果好等優(yōu)點，缺點在于支護(hù)成本較高、施工周期較長。

四、結(jié)束語

總而言之，礦山資源是不可再生資源，礦山開采本身就是對環(huán)境的破壞，如果在開采的過程中沒有采用有效的防護(hù)措施，不僅會影響開采安全，同時還會增大對環(huán)境的破壞程度［4］。因此，為了保證開采安全，礦山企業(yè)應(yīng)該根據(jù)復(fù)雜破碎露天邊坡的特點，然后采用相應(yīng)的邊坡加固技術(shù)進(jìn)行加固，以此保證邊坡的平衡性、穩(wěn)定性，進(jìn)而獲得更好的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)效益［5］。

［1］張衡，劉秋實，廖信根.露天邊坡控制及支護(hù) ［J］.礦業(yè)研究與開發(fā)，2011，31(4):34-36.

［2］韓斌，鄭祿臻，王少勇，儀海豹.復(fù)雜破碎露天邊坡的綜合加固技術(shù)［J］.中南大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版)，2013，44(2):772-776.

［3］韓斌，儀海豹，鄭祿璟，李佳夢，沈顯嶺.低強(qiáng)度易風(fēng)化破碎露天邊坡綜合加固與排水技術(shù) ［J］.金屬礦山，2013，(3):14-18.

［4］石露，李小春，孫冠華等.地下礦體采動下的露天采場邊坡穩(wěn)定性研究［J］.巖土力學(xué)，2012，(3):912-820.

［5］Jhanwar JC，Thote N R.Slope failures in the Opencast Coal Mines ofWardha valley coalfield in central India［J］.Rock Mechanics and Rock Engineering，201 1，44(5):635—640