石人溝鐵礦充填站邊坡治理方案

摘要：石人溝鐵礦充填站邊坡是在特有環境下產生的，結合其工程特點提出了有效的治理方案，通過治理效果表明，方案合理，對類似工程有一定的指導作用。取得以下結論：（1） 總結分析了工程地質條件；（2） 提出了錨索加固+毛石混凝土護坡+堆渣壓坡+部分堆渣注漿的邊坡加固方案；（3） 分析了工程施工場地準備、確定了進場公路、施工材料及用水用電；（4） 制定了施工流程和安全保障措施。

關鍵詞：石人溝鐵礦 充填站 邊坡 治理方案

中圖分類號： TD854 文獻標識碼：A 文章編號1672-3791（2015）07（c）-0000-00

1 工程背景

石人溝鐵礦始建于1975年，先后經歷了露天開采、地下一期、二期開采，地下三期將于2014年達產，開采歷程見表1。

石人溝鐵礦三期采用充填采礦法開采，采礦方法所需地表充填站建于一期副井東側，充填站所在位置地表為掘井廢石覆蓋。場地于20世紀80年代采礦棄渣堆填而成，現場地西側為大型露天采坑，采坑坑底標高約為+12.3m，充填站場地標高為+99.7m左右，邊坡高度約為87.4m。邊坡上部為采礦堆渣，堆渣主要以碎石為主，碎石直徑約0.2～1m，碎石空隙間無充填物，局部夾薄層含碎石粉質粘土、建筑垃圾等，堆渣厚度7.0～17.0m不等。堆渣下部局部位置存在少量殘積土，黃褐色，中密，干鉆易鉆進，含未完全風化的碎石塊。邊坡的巖體主要強風化或中風化片麻巖，灰褐色，風化裂隙很發育，巖體破碎。

根據工程地質條件、邊坡幾何特征，此次充填站外沿邊坡穩定性研究選擇了3個典型剖面進行分析，由東而西分別為A-A′、B-B′、C-C′。A-A′剖面為巖石邊坡，+73.43m以上為強風化層；B-B′剖面+73.43m以上為堆渣及強風化巖邊坡，堆渣厚度接近20m。C-C′剖面為堆渣邊坡，邊坡高度58m。采用極限平衡法對邊坡進行穩定性分析，各剖面計算結果均小于允許安全系數，必須采取相應的工程措施來保證充填站外邊坡穩定。

2治理方案

根據現場情況，采用錨索加固+毛石混凝土護坡+堆渣壓坡+部分堆渣注漿方案進行邊坡加固。A剖面整體邊坡采用預應力錨索加固，+73.43m以上采取毛石混凝土護坡；B剖面+73.43m以上采取毛石混凝土護坡，對堆渣進行注漿處理；C剖面采用壓坡措施。

2.1堆渣坡面修整及護坡

+73.43～99.4m之間的堆渣坡面進行修整，充填站正西側邊坡坡面面上堆積大量的堆渣，堆渣高度為26m，導致坡面上+73.43m平臺中斷，必須對此位置的堆渣進行清理，清理出+73.43m平臺并留有7m左右的平臺寬度。為了確保施工人員安全，堆渣邊坡修整的總體邊坡角不大于40°，邊坡角大于40°的位置采取掛網噴漿護坡。

為了確保充填站外沿有5m的安全距離和邊坡的穩定，充填站西側邊坡+73.43m以上的堆渣邊坡進行修整后采取毛石混凝土護坡，毛石混凝土護坡臺階坡度按照45°進行設計，設計有4個臺階，在+77m、+83m、+89m標高處留有臺階，平臺寬度一般1.0m，充填站北側根據地形對平臺寬度進行了適當的調整，毛石混凝土護坡的厚度根據開挖后的地形進行適當的調整。

充填站西南側堆渣邊坡采用堆渣進行壓坡處理，堆渣必須采用采礦廢石，堆渣中不得含有土等有機質。壓坡的臺階高度一般為10m，分為8個臺階，臺階坡面角為38°，在+28.8m、+41m、+51m、+61m、+71m、+81m、+91m處留有平臺，平臺寬度分別為7.44m、5.56m、4.83m、5.00m、5.22m、5.18m、5.00m，邊坡總體邊坡角為30°。+81～99m之間采用塊石護坡，護坡的厚度為500mm。

2.2預應力錨索加固

錨索在+41～+73.43m之間的臺階上布置，共布置5排錨索，錨索水平間距為4m。

2.3充填站基礎注漿

在堆渣中采用邊鉆邊灌法，為了防止造成鉆孔坍塌，每鉆進1.00m 注漿一次，鉆孔采用直徑76mm的金鋼石鉆頭直孔鉆進。基礎外施工一排鉆孔，鉆孔間距為1.0m，采用間隔施工。外圍注漿基本結束后，在伐板基礎內部梁和梁之間的空隙以及柱周邊進行鉆孔注漿，鉆孔間距根據實際情況設計為4.0m左右，堆渣注漿孔間距為5.0m。漿液的參數水泥：粉煤灰：水之比為1： 1：0.5，加入3‰的水玻璃。

3工程準備

3.1施工場地

此次加固工程施工場地在充填站西側的露天采場邊坡南幫+12.3m左右至+99.4m水平間的平臺及臺階坡面上。臺階坡面受爆破及構造影響，其平整度不能滿足框格梁施工要求的，需要進行清坡處理。

+73.43～+99.4m之間需要按施工圖逐臺階清理，清理后進行毛石混凝土護坡處理。

3.2進場公路

+41m平臺和充填站均能通車。

3.3施工材料

此次加固工程所用材料主要為：32.5MPa普硅水泥，φ25、φ18、φ8的螺紋鋼筋或普通鋼筋，φj15（7φ5）鋼絞線，中粗砂，碎石、塊石等。各種材料可用車輛直接運到施工現場。

3.4施工用水

施工用水在業主單位提供取水點接出并設計量裝置，施工用水管線采用DN100的黑鐵管作為主管，管線沿道路敷設，接入施工使用地點，支管采用DN50，每隔40m設置一只DN25的雙嘴水龍頭，作為現場施工用水。管線采用明鋪與埋地相結合的方式，穿越道路處管線采取埋地敷設，并在管線穿越處做明顯的標記。

3.5施工用電

由業主提供施工用電電源，現場設置施工用配電柜一個，供現場使用。

該標段施工用電負荷按200KVA考慮，施工電源電纜采用直埋方式敷設，穿越道路采用鋼管作為套管進行埋設，在施工區域每隔50m設置一個300A的帶計量裝置的配電箱，作為現場用電接入裝置。埋設電纜的線路上設明顯的標志。

為保證現場的夜間照明，在施工現場不影響工程施工的地方設夜間照明燈燈塔，每座燈塔上設一只3kw照明燈。

4施工流程與安全措施

4.1施工流程

邊坡治理包含5項工程：堆渣坡面修整及毛石混凝土護坡、壓坡、預應力錨索加固、充填站基礎注漿、水平排水孔。施工分四個階段。第一個階段為堆渣坡面修整、掛網噴漿及毛石混凝土護坡；第二個階段為預應力錨索加固施工；第三階段充填站西南側邊坡壓坡；第四個階段充填站基礎注漿施工等。施工流程如圖1所示。

圖1 工程總體施工流程圖

4.2安全措施

建立安全保障體系，切實抓好安全責任制。遵守有關國家安全規范和操作規程及業主對該工程安全工作的各項規定，切實開展安全活動，落實安全管理與監督手段，確保安全生產。參加本項工程的全部施工人員，正式上崗前，進行一次全面的安全教育，預應力錨索施工人員須經安全技術知識培訓后，方可上崗作業。開工前進行詳細的安全技術交底，并組織全體施工人員進行認真學習討論。

5結語

邊坡治理是一個綜合的系統工程，該文結合工程特點提出了合理的治理方案，并給出了施工流程和安全保障措施，邊坡治理后至今效果很好，對類似工程有借鑒和指導作用。

參考文獻

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