預應力錨桿在礦山巷道加固中的應用研究

陳東岳

（湖南省地質礦產勘查開發局417隊，湖南 衡陽 421001）

隨著礦山開采工程修建范圍的不斷擴大，經常會建設在一些地質條件較差的區域，在建設過程中，許多項目都需要進行高挖方邊坡。一些礦山開采工程施工經驗表明，礦山開采工程建設過程中，沒有采取合理的措施進行防護，高挖方邊坡經常會出現落土、邊坡滑塌等各種不同類型的災害，這不僅降低礦山在后期應用的安全性，而且會增加維護成本。因此，加強對預應力錨桿在礦山巷道加固中的研究分析是必要的。

1 礦山開采工程概況

湖南某礦區位于高海拔區域，氣候、地質環境較差。在礦山開采工程的某地區設計線形地處高挖方地段，相關工作人員對該地區進行測量，通過測量結果可以發現，挖方深度都超過了19.8m，分析線路中的最高點挖方邊坡的垂直深度在32m左右。通過該礦區的地質勘察資料進行分析可以發現，礦區以軟質軟土為主，具體施工過程中容易發生崩塌，并且工程對水十分敏感。通過對相同土質區域挖方段進行觀測可以發現，如果在實際施工中，采取簡易的方式進行防護，邊坡形成后，在長期的應用過程中，因為受風雨等作用的影響，邊坡局部容易發生下滑，會對礦山開采工程的質量造成不良影響，如果出現大降水時，可能會引起滑坡災害。因此，在施工中，采取有效的防護措施對高挖邊坡進行防護。

2 框格梁錨桿防護在礦山巷道加固中應用起到的作用

2.1 提高了土層強度

防護過程中，錨桿的應用對軟土層起到了加筋作用，并且通過對錨桿的應用，將土層和框格梁防護聯系在了一起，通過對該結構進行應用，使礦山開采工程的軟土層的強度的得到了顯著提高，并且使軟弱層力學性能得到了改善[1]。通過對礦山開采工程的施工進行分析可以發現，將框格梁錨桿應用工程中，滑坡災害并未再次出現，可見，通過該方式能夠可以提高土層的穩定性以及強度。

2.2 提高設計的合理性

挖方高坡范圍較大，而工程設計圖對挖方高邊坡的認知有限，在有限的地質信息的支持下，相關工作人員提出的防護工程的設計可能會存在不合理現象。針對施工礦區，可以發現隨著開挖作業的不斷深入，挖方邊坡的真實情況將會暴漏在人們的視線下[2]。在應用框格梁錨桿防護時，可以一邊挖一邊進行設計，例如原設計3.8m的錨桿無法滿足實際地質在穩定性方面的需求，依據施工過程中獲取到的各項數據，對設計進行優化，最終決定采用6.2m鉆孔深布設錨桿，提高工程中邊坡的穩定性。

3 錨索聯合施工方案

3.1 設計施工方案

通過對礦區的分析，最終決定采用矩形的錨索施工單元，梁單元尺寸大小為3.4m×3.4m，斷面尺寸的大小為0.24m×0.24m，在索梁節點處設置錨桿布。在具體施工過程中，涉及到的附加安全系數和荷載分項系數都必要嚴格依據相應的規范要求進行，確保礦山開采工程的最終質量能夠達到要求標準。

3.2 施工方案

錨索施工工藝流程如圖1所示。

錨桿施工崗前，應當指派專人做好相應的清坡工作[3]，經過修坡后坡面應當自然、平整，并且起伏不得超過15.0cm，錨桿施工質量是整個施工過程中關鍵點，實際施工要過程中需要遵守如下規定：

圖1 錨索聯合施工工藝流程

（1）采取風動鉆進，完成鉆孔內，將孔內雜物清除。

（2）嚴格的依據設計圖確定錨桿孔位，孔位誤差應當控制在20.0cm以內。控制好鉆孔，如果地質松軟，在具體施工過程中，應當采用跟進鉆孔技術，如果出現塌孔現象，要及時處理，確保成孔質量能夠達到要求。

（3）原材料質量和施工配比應當滿足下列要求：采用的錨桿要保持平直、并且不得有銹；采用的砂漿應當一邊攪拌一邊使用，同時在施工中不得有雜質混入，以免對工程質量造成影響。

（4）注漿管應插入到孔底，通常清理注漿采用翻漿法完成，保證注漿管埋入的具體深度超過1.0m，在孔口砂漿飽滿后，注漿完成，將注漿管拔出。

（5）通過檢驗，確保錨桿質量達到要求后，進行框格梁混凝土澆筑，并且要保證澆筑混凝土的質量達到了工程的要求。

3.3 注意事項

具體施工過程中需要注意的事項如下：

（1）框格梁錨桿施工前，要對邊坡地質的具體情況進行核查，針對與勘察資料存在差異，容易破碎的巖體，應當及時做好相應的設計和優化，確保設計合理。

（2）由上向下進行分段開挖，加固施工必須分開進行，不得同時對上臺階和下臺階進行施工，以免引發安全事故。

（3）動態監測挖方高邊坡施工，及時掌握施工過程中的數據變形、工程地質等各項因素，并且及時的將數據傳遞給計算機，利用計算機完成相應的分析工作，從而為工程施工加以指導。

4 結語

框格梁錨桿防護在礦山開采工程施工建設中有著廣泛應用，可以將其應用到礦山巷道加固中，其是一種高效、經濟的防護方式，并且能夠提高礦山開采工程的整體質量，因此應當加強對其的應用與推廣。