預(yù)應(yīng)力錨桿在礦山巷道加固中的應(yīng)用研究

陳東岳

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局417隊(duì)，湖南 衡陽 421001）

隨著礦山開采工程修建范圍的不斷擴(kuò)大，經(jīng)常會(huì)建設(shè)在一些地質(zhì)條件較差的區(qū)域，在建設(shè)過程中，許多項(xiàng)目都需要進(jìn)行高挖方邊坡。一些礦山開采工程施工經(jīng)驗(yàn)表明，礦山開采工程建設(shè)過程中，沒有采取合理的措施進(jìn)行防護(hù)，高挖方邊坡經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)落土、邊坡滑塌等各種不同類型的災(zāi)害，這不僅降低礦山在后期應(yīng)用的安全性，而且會(huì)增加維護(hù)成本。因此，加強(qiáng)對預(yù)應(yīng)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(qū)位于高海拔區(qū)域，氣候、地質(zhì)環(huán)境較差。在礦山開采工程的某地區(qū)設(shè)計(jì)線形地處高挖方地段，相關(guān)工作人員對該地區(qū)進(jìn)行測量，通過測量結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，挖方深度都超過了19.8m，分析線路中的最高點(diǎn)挖方邊坡的垂直深度在32m左右。通過該礦區(qū)的地質(zhì)勘察資料進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，礦區(qū)以軟質(zhì)軟土為主，具體施工過程中容易發(fā)生崩塌，并且工程對水十分敏感。通過對相同土質(zhì)區(qū)域挖方段進(jìn)行觀測可以發(fā)現(xiàn)，如果在實(shí)際施工中，采取簡易的方式進(jìn)行防護(hù)，邊坡形成后，在長期的應(yīng)用過程中，因?yàn)槭茱L(fēng)雨等作用的影響，邊坡局部容易發(fā)生下滑，會(huì)對礦山開采工程的質(zhì)量造成不良影響，如果出現(xiàn)大降水時(shí)，可能會(huì)引起滑坡災(zāi)害。因此，在施工中，采取有效的防護(hù)措施對高挖邊坡進(jìn)行防護(hù)。

2 框格梁錨桿防護(hù)在礦山巷道加固中應(yīng)用起到的作用

2.1 提高了土層強(qiáng)度

防護(hù)過程中，錨桿的應(yīng)用對軟土層起到了加筋作用，并且通過對錨桿的應(yīng)用，將土層和框格梁防護(hù)聯(lián)系在了一起，通過對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用，使礦山開采工程的軟土層的強(qiáng)度的得到了顯著提高，并且使軟弱層力學(xué)性能得到了改善[1]。通過對礦山開采工程的施工進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，將框格梁錨桿應(yīng)用工程中，滑坡災(zāi)害并未再次出現(xiàn)，可見，通過該方式能夠可以提高土層的穩(wěn)定性以及強(qiáng)度。

2.2 提高設(shè)計(jì)的合理性

挖方高坡范圍較大，而工程設(shè)計(jì)圖對挖方高邊坡的認(rèn)知有限，在有限的地質(zhì)信息的支持下，相關(guān)工作人員提出的防護(hù)工程的設(shè)計(jì)可能會(huì)存在不合理現(xiàn)象。針對施工礦區(qū)，可以發(fā)現(xiàn)隨著開挖作業(yè)的不斷深入，挖方邊坡的真實(shí)情況將會(huì)暴漏在人們的視線下[2]。在應(yīng)用框格梁錨桿防護(hù)時(shí)，可以一邊挖一邊進(jìn)行設(shè)計(jì)，例如原設(shè)計(jì)3.8m的錨桿無法滿足實(shí)際地質(zhì)在穩(wěn)定性方面的需求，依據(jù)施工過程中獲取到的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，最終決定采用6.2m鉆孔深布設(shè)錨桿，提高工程中邊坡的穩(wěn)定性。

3 錨索聯(lián)合施工方案

3.1 設(shè)計(jì)施工方案

通過對礦區(qū)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(jié)點(diǎn)處設(shè)置錨桿布。在具體施工過程中，涉及到的附加安全系數(shù)和荷載分項(xiàng)系數(shù)都必要嚴(yán)格依據(jù)相應(yīng)的規(guī)范要求進(jìn)行，確保礦山開采工程的最終質(zhì)量能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)。

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(yīng)當(dāng)指派專人做好相應(yīng)的清坡工作[3]，經(jīng)過修坡后坡面應(yīng)當(dāng)自然、平整，并且起伏不得超過15.0cm，錨桿施工質(zhì)量是整個(gè)施工過程中關(guān)鍵點(diǎn)，實(shí)際施工要過程中需要遵守如下規(guī)定：

圖1 錨索聯(lián)合施工工藝流程

（1）采取風(fēng)動(dòng)鉆進(jìn)，完成鉆孔內(nèi)，將孔內(nèi)雜物清除。

（2）嚴(yán)格的依據(jù)設(shè)計(jì)圖確定錨桿孔位，孔位誤差應(yīng)當(dāng)控制在20.0cm以內(nèi)。控制好鉆孔，如果地質(zhì)松軟，在具體施工過程中，應(yīng)當(dāng)采用跟進(jìn)鉆孔技術(shù)，如果出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，要及時(shí)處理，確保成孔質(zhì)量能夠達(dá)到要求。

（3）原材料質(zhì)量和施工配比應(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)一邊攪拌一邊使用，同時(shí)在施工中不得有雜質(zhì)混入，以免對工程質(zhì)量造成影響。

（4）注漿管應(yīng)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(yàn)，確保錨桿質(zhì)量達(dá)到要求后，進(jìn)行框格梁混凝土澆筑，并且要保證澆筑混凝土的質(zhì)量達(dá)到了工程的要求。

3.3 注意事項(xiàng)

具體施工過程中需要注意的事項(xiàng)如下：

（1）框格梁錨桿施工前，要對邊坡地質(zhì)的具體情況進(jìn)行核查，針對與勘察資料存在差異，容易破碎的巖體，應(yīng)當(dāng)及時(shí)做好相應(yīng)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，確保設(shè)計(jì)合理。

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

（3）動(dòng)態(tài)監(jiān)測挖方高邊坡施工，及時(shí)掌握施工過程中的數(shù)據(jù)變形、工程地質(zhì)等各項(xiàng)因素，并且及時(shí)的將數(shù)據(jù)傳遞給計(jì)算機(jī)，利用計(jì)算機(jī)完成相應(yīng)的分析工作，從而為工程施工加以指導(dǎo)。

4 結(jié)語

框格梁錨桿防護(hù)在礦山開采工程施工建設(shè)中有著廣泛應(yīng)用，可以將其應(yīng)用到礦山巷道加固中，其是一種高效、經(jīng)濟(jì)的防護(hù)方式，并且能夠提高礦山開采工程的整體質(zhì)量，因此應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對其的應(yīng)用與推廣。