對復雜型破碎露天邊坡應用綜合加固技術的研究

陳清圳

(廈門地質工程勘察院，福建 廈門 361000)

對復雜型破碎露天邊坡應用綜合加固技術的研究

陳清圳

(廈門地質工程勘察院，福建 廈門 361000)

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

復雜破碎露天邊坡;綜合加固技術

一、前言

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

二、復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，整體滑坡出現的概率相對較大。導致出現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，導致土體強度降低、土質疏松，不能夠承受上層巖層的重量，當下雨之后，會破壞整個巖體的平衡，導致土體出現整體滑坡的問題。

(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，將會嚴重的影響巖石的平衡與穩定性，導致巖體內部結構被改變，當受到外力影響時，高度比較高的地方非常容易出現傾斜滑坡，該種滑坡的危險程度相對較高，如果在開采的過程中出現該種滑坡破壞，將會降低開采的安全性與穩定性，造成嚴重的人員傷亡。此外，傾倒滑坡的方向和巖體分布狀況存在一定的關系，當巖體結構出現變化之后，巖體會向著結構變化的方向發生坍塌。因此，在開采的過程中，為了防止出現該種滑坡破壞現象，在開采之前應該對巖體的結構進行全面的調查，并且在開采的過程中防止破壞巖體的內部結構。

(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定性相對較低，如果在相鄰的兩個巖層進行開采，將會影響整個巖層的穩定性與平衡性，該種現象不會導致嚴重的滑坡破壞，但是會導致巖體出現下沉的問題。在遇到下雨天時，這些破碎的巖層會被雨水沖斷，從而導致巖層出現楔形滑坡，如果沒有采取有效的措施進行處理就繼續進行開采，將會加劇巖層的斷裂，影響巖層的平衡性與穩定性。

三、復雜破碎露天邊坡中綜合加固技術的應用

(1)HDPE防滲膜護坡加固技術。HDPE防滲膜護坡加固技術在復雜破碎露天邊坡中應用的原理表現為:防滲膜可以防止雨水進入到土體，避免松散土在雨水的作用下，影響土體的強度以及穩定，防止滑移面力學參數降低或者自重增加導致邊坡穩定性降低而出現整體滑移。通過將HDPE防滲膜護坡加固技術應用在復雜破碎露天邊坡中，即使在雨水的作用下邊坡出現較大范圍的貫通裂縫，也能夠防止邊坡出現滑移的問題。在采用HDPE防滲膜護坡加固技術時，應該注意以下幾點:在敷設防滲膜之前，應該講坡面整平，防止出現尖突，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，應該采用溝槽錨固法進行定，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、適應性強等眾多優點，致使其被廣泛的推廣和應用在復雜破碎露天邊坡加固方式中。

(2)抗滑樁支護加固技術。抗滑樁支護加固技術在復雜破碎露天邊路中的應用原理表現為:抗滑樁能夠抵抗邊坡滑動時沿著破碎帶滑動導致滑面出現塑性變形產生的彎矩以及滑面產生的剪力，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、整體性以及穩定性具有非常重要的作用，該種加固方式屬于被動應力加固。復雜破碎露天邊坡在采用抗滑樁支護加固技術時應該注意以下幾個方面:根據韓斌［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，然后按照先灌注內測、后灌注孔壁間隙的順序進行灌漿;坡頂線和抗滑樁之間的間距為1.5m左右。抗滑樁具有施工工藝簡單以及加固效果好等眾多優點，然后再結合高抗彎強度工字鋼、高壓注漿等方式，能夠顯著的提高抗滑樁的加固效果。

(3)噴錨網支護加固技術。噴錨網支護加固技術在復雜破碎露天邊坡中應用的原理表現為:通過采用噴錨網進行加固，能夠有效的提高支護區域內巖體的強度，避免巖體風化崩解以及巖層失穩脫落現象的發生，以此保證邊坡的穩定性與可靠性。復雜破碎露天邊坡在采用噴錨網支護加固技術時應該注意以下幾點:在采用噴錨網加固之前，應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，單軸抗壓強度超過15MPa;鋼網的規格為寬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］。由于噴錨網支護加固技術具有成本低、作業方便、設備簡單等眾多優點，在復雜破碎露天邊坡加固中得到廣泛的應用。

(4)長錨索+噴錨網支護加固技術。長錨索+噴錨網支護加固技術在負載破碎露天邊坡中應用的原理表現為:長錨索能夠對邊坡松散巖層施加巨大的正應力，并且加固深度非常大，提高破碎巖體的穩定性;噴錨網+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，顯著的增強邊坡的平衡性與穩定性。復雜破碎露天邊坡在采用長錨索+噴錨網支護加固技術時應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］。該種加固技術具有適用范圍廣、支護效果好等優點，缺點在于支護成本較高、施工周期較長。

四、結束語

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境的破壞，如果在開采的過程中沒有采用有效的防護措施，不僅會影響開采安全，同時還會增大對環境的破壞程度［4］。因此，為了保證開采安全，礦山企業應該根據復雜破碎露天邊坡的特點，然后采用相應的邊坡加固技術進行加固，以此保證邊坡的平衡性、穩定性，進而獲得更好的環境效益與經濟效益［5］。

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

［2］韓斌，鄭祿臻，王少勇，儀海豹.復雜破碎露天邊坡的綜合加固技術［J］.中南大學學報 (自然科學版)，2013，44(2):772-776.

［3］韓斌，儀海豹，鄭祿璟，李佳夢，沈顯嶺.低強度易風化破碎露天邊坡綜合加固與排水技術 ［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定性研究［J］.巖土力學，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