邊坡支護(hù)技術(shù)在礦山工程支護(hù)中的應(yīng)用研究

熊海和

（福建省閩武長(zhǎng)城巖土工程有限公司，福建 福州 350013）

礦山工程在發(fā)展運(yùn)作中，安全生產(chǎn)作為頭等大事，需要得到更完備的預(yù)防，確保開(kāi)采時(shí)不會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)問(wèn)題造成安全事故。邊坡會(huì)因?yàn)槠滠浫踅Y(jié)構(gòu)的存在導(dǎo)致滑動(dòng)或是崩落。出現(xiàn)邊坡安全問(wèn)題可能是自然因素或是人工因素。前者主要是因?yàn)轱L(fēng)化、水體的作用致使軟弱結(jié)構(gòu)的面強(qiáng)度降低，或是因?yàn)檫吰律虾奢d的增加加大了抗滑力，從而降低了邊坡的穩(wěn)定安全系數(shù)；后者是因?yàn)殚_(kāi)挖階段破壞了礦山體內(nèi)部的原始穩(wěn)定狀態(tài)。基于此，在礦山工程中行邊坡支護(hù)技術(shù)是非常重要的，錨固技術(shù)作為其中非常重要的一種，能夠在礦山工程支護(hù)中，對(duì)邊坡支護(hù)起到較好的作用。錨固能夠?qū)r土的能量更好的發(fā)揮出來(lái)，并將自身強(qiáng)度和自穩(wěn)能力進(jìn)行調(diào)節(jié)和提高，最終提高邊坡的安全穩(wěn)定系數(shù)，確保施工更安全、工程更穩(wěn)定，有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。本次研究筆者重點(diǎn)對(duì)其展開(kāi)分析，探究邊坡支護(hù)中錨固技術(shù)對(duì)礦山工程支護(hù)起到的重要保護(hù)作用。

1 邊坡支護(hù)中錨固技術(shù)的特點(diǎn)、錨固力和實(shí)際意義

邊坡支護(hù)中錨固技術(shù)在工程中有較高的實(shí)際意義，錨固能夠?qū)r土體自身的條件進(jìn)行充分利用，進(jìn)而增加自身的穩(wěn)定能力；能夠在地層中廣泛應(yīng)用；作業(yè)時(shí)占用的空間較少能夠節(jié)約較多的鋼支撐材料；改善施工條件并增加預(yù)應(yīng)力；施工噪聲小，不會(huì)污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，另一方面錨固也有自身的不足之處：在拉桿長(zhǎng)期受到拉力的作用下會(huì)出現(xiàn)蠕變，出現(xiàn)松弛，這些問(wèn)題是不可忽略的。進(jìn)行錨固技術(shù)時(shí)應(yīng)重點(diǎn)把握：施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作、錨固時(shí)鉆孔、錨桿制作和安裝、錨桿錨具的安裝檢測(cè)。其核心集中在將土體或是巖體的錨固力發(fā)揮出來(lái)進(jìn)而維持坡體的穩(wěn)定，避免出現(xiàn)礦山工程中的坍塌、滑移或其他地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，確保施工更加安全。錨固技術(shù)進(jìn)一步分類，可分為土錨和巖錨，二者均是一端和工程結(jié)構(gòu)或是擋土墻進(jìn)行鏈接，另一端在地下進(jìn)行錨固，錨固位置在地基的土層或的巖層之中，這樣能夠很好的承受結(jié)構(gòu)物的上托力和抗拔力。正是因?yàn)檫@種巖錨、土錨技術(shù)有這類特點(diǎn)，在邊坡防護(hù)工程中，錨固能夠和巖土預(yù)應(yīng)力進(jìn)行制約，達(dá)到維持平衡的作用。當(dāng)今的礦山工程支護(hù)，邊坡支護(hù)技術(shù)中以錨固技術(shù)能夠?qū)吰逻M(jìn)行安全支護(hù)，環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，并且能夠高效的節(jié)約施工成本，應(yīng)用非常廣泛。

詳細(xì)分析邊坡受到破壞的原因，最可能的有三：①平面破壞；②楔形破壞；③傾倒破壞。前兩種作為常見(jiàn)的破壞方式，但傾倒破壞也是其中非常重要的一種破壞。除此之外還有其他包括侵蝕破壞、潰屈破壞和斷裂破壞等。詳細(xì)分析錨固力，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其的定義是錨桿對(duì)地層起到的約束力。當(dāng)其作用于地面時(shí)會(huì)有徑向力和切向力兩種。前者包括了托錨力和粘錨力。托錨力一般是以托板對(duì)錨桿的孔口或是附近地層進(jìn)行擠壓受到的作用力，大小是根據(jù)錨桿加上的預(yù)應(yīng)力以及桿的工作狀態(tài)構(gòu)成，最大托錨力自然就是最大拉拔力。粘錨力則是地層深部和淺部出現(xiàn)變形時(shí)造成的差異，錨桿在粘結(jié)劑的作用下對(duì)地層可施加的剪切作用力。其反作用力其實(shí)就是錨桿體內(nèi)的軸力。切向力則是錨桿體在貫穿整個(gè)弱面后，對(duì)弱面有較好的力學(xué)性能改善，對(duì)地層弱面滑動(dòng)形成的力有較好的限制作用，表現(xiàn)出較好的支護(hù)能力。

2 邊坡支護(hù)中錨固技術(shù)在礦山工程支護(hù)中的應(yīng)用

為了進(jìn)一步滿足工程實(shí)際的需求，礦山工程支護(hù)中，邊坡支護(hù)應(yīng)該得到較好的改造。

無(wú)論是自然邊坡還是人工邊坡，都應(yīng)該將其盡可能的完善，對(duì)地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的研究，避免因?yàn)榈刭|(zhì)因素影響邊坡變形使得礦山工程出現(xiàn)安全隱患。邊坡的穩(wěn)定系數(shù)低于安全值，沒(méi)有達(dá)到規(guī)范要求時(shí)，應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行邊坡支護(hù)。在礦山工程支護(hù)中，邊坡支護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)就是錨固技術(shù)。礦山的邊坡形成可能是因?yàn)橥恋貎?nèi)部原來(lái)能夠承受的應(yīng)力有所降低，因?yàn)槭芰Φ姆较蛞约按笮〕霈F(xiàn)明顯的改變，山體的巖土和碎石出現(xiàn)掉落。為了適應(yīng)這種力的變化造成邊坡會(huì)因?yàn)槎嘀匾蛩刈饔茫霈F(xiàn)變形或是受力破損，進(jìn)而造成安全隱患。在這樣的情況下，選擇錨桿進(jìn)行加護(hù)是非常重要的。國(guó)內(nèi)諸多學(xué)者通過(guò)各項(xiàng)試驗(yàn)對(duì)錨桿在巖土中的應(yīng)力情況進(jìn)行探究，對(duì)軸應(yīng)力的分布特點(diǎn)、剪應(yīng)力的分布情況以及巖土在這個(gè)作用中出現(xiàn)的特點(diǎn)進(jìn)行探究，最終獲得結(jié)論是：錨固技術(shù)能夠在巖體或土體中起到明顯的加固作用。以錨固技術(shù)對(duì)礦山工程支護(hù)中邊坡支護(hù)進(jìn)行加固，是一種有效、經(jīng)濟(jì)的手段。在有效錨固技術(shù)的幫助下可充分保障邊坡的穩(wěn)定性以及安全性，為后續(xù)工程施工奠定有效基礎(chǔ)。

詳細(xì)了解發(fā)現(xiàn)，錨固技術(shù)在礦山工程支護(hù)中的邊坡支護(hù)中有廣泛的應(yīng)用，從優(yōu)點(diǎn)上分析，錨固技術(shù)能夠節(jié)約土地使用量，能夠從造價(jià)上節(jié)約成本，在綠化上不會(huì)受到影響，對(duì)整體的美觀也不會(huì)有所影響，所以在實(shí)際工程案例中，其有相當(dāng)廣泛的適用性。以某礦山邊坡為例分析：該處位于一水廠西南角，其邊坡支護(hù)高度在10米～27米，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行分析：缺乏放坡的空間。對(duì)其進(jìn)行方案選比，確定選擇格構(gòu)式錨桿作為支護(hù)型式。該邊坡最高約為27米，所以分三級(jí)對(duì)其進(jìn)行支護(hù)。從上至下分別為7米、10米、10米，斜率分別為1∶0.4，1∶0.4和1∶0.2.平臺(tái)寬度分別為1.5米和2米。對(duì)各級(jí)進(jìn)行格構(gòu)式的錨桿支護(hù)，橫向間距為2.5米，豎向間2.5米，格構(gòu)梁采用C30的鋼筋混泥土，錨固體的直徑為150厘米。根據(jù)當(dāng)?shù)赜邢薜挠玫胤秶^固技術(shù)能夠在邊坡斜率較小的情況下，以經(jīng)濟(jì)、安全的理念完成本次邊坡支護(hù)。

3 結(jié)語(yǔ)

礦山工程支護(hù)中，在邊坡進(jìn)行支護(hù)是非常重要的。選擇錨固技術(shù)對(duì)其進(jìn)行加固，相對(duì)其他加固方式具有較多的優(yōu)點(diǎn)，錨固本身可根據(jù)實(shí)際的山體巖石的屬性，結(jié)合地理?xiàng)l件和自然環(huán)境的條件，設(shè)計(jì)合適的工藝方案以完成設(shè)計(jì)。達(dá)到設(shè)計(jì)施工更加精準(zhǔn)，節(jié)省人力和地理空間，資源浪費(fèi)小，不存在不必要的浪費(fèi)。除此之外，錨固技術(shù)本身的優(yōu)點(diǎn)也決定了在各項(xiàng)生活生產(chǎn)中均可選擇錨固應(yīng)用于其他各項(xiàng)邊坡支護(hù)之中，尤其是在礦山工程支護(hù)中應(yīng)用有非常顯著的優(yōu)點(diǎn)，可在未來(lái)得到顯著的發(fā)展，為生活提供便利，為安全增加保障。