新安煤礦巖質(zhì)高邊坡錨網(wǎng)噴治理技術(shù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用

1、新安煤礦巖質(zhì)高邊坡錨網(wǎng)噴治理技術(shù)設(shè)計(jì)和應(yīng)用摘要：土釘護(hù)坡是通過(guò)小間距地在邊坡原狀土中 鉆孔置筋灌漿，形成土釘網(wǎng)，以使邊坡土體得到加固，并保 證加固后的土體具有足夠的強(qiáng)度和剛度而維持邊坡的穩(wěn)定。 實(shí)踐證明土釘加固邊坡具有投資省、及時(shí)、快速、施工場(chǎng)地 占用小等優(yōu)點(diǎn)1。根據(jù)工程類(lèi)比和工程經(jīng)驗(yàn)，采用錨桿+鐵 絲網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)合理地加固山體巖質(zhì)護(hù)坡，為平整場(chǎng) 地、防止山體滑坡、建造安全穩(wěn)固的建筑設(shè)施奠定了堅(jiān)實(shí)的 基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：錨網(wǎng)噴巖質(zhì)高邊坡 治理類(lèi)比法中圖分類(lèi)號(hào)：td804文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)：1672-3791 (2012) 10 (b) -0090-03新安煤礦16采區(qū)位于新安井田西部的云夢(mèng)

2、山中，屬低 山丘陵區(qū)。16采區(qū)地面工業(yè)廣場(chǎng)(變電所平臺(tái)護(hù)坡平面布置 圖見(jiàn)圖1)在半山坡分臺(tái)階布置，范圍內(nèi)地勢(shì)東高西低，且 巖石抗風(fēng)化能力較差，v型沖溝較發(fā)育，水土流失較嚴(yán)重。 變電所東北側(cè)廣場(chǎng)邊界護(hù)坡一最大高度28 m (護(hù)坡開(kāi)挖后 裸露各巖層柱狀圖見(jiàn)圖2,巖石力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表1),長(zhǎng)105 m, 坡角70° ,支護(hù)面積約1840 m2o西北側(cè)廣場(chǎng)邊界護(hù)坡二 最大高度16. 5 111,長(zhǎng)40.5 m,坡角70° ,支護(hù)面積約640 m2o1影響邊坡穩(wěn)定性的因素分析工程實(shí)踐證明，影響邊坡穩(wěn)定性的因素復(fù)雜，而且絕大 部分因素是動(dòng)態(tài)、變化的?，F(xiàn)針對(duì)主要因素加以分析。(1) 巖體結(jié)構(gòu)

3、因素。地質(zhì)巖性與結(jié)構(gòu)是滑坡發(fā)生的內(nèi) 在因素。地質(zhì)因素對(duì)邊坡的穩(wěn)定影響尤為嚴(yán)重。不連續(xù)面的 抗剪強(qiáng)度是最重要的強(qiáng)度參數(shù)。巖體結(jié)構(gòu)面能降低巖體的整 體強(qiáng)度，增大巖體的變形性能，加深巖體的不均勻性、各向 異性和非連續(xù)性等性質(zhì)。另外，結(jié)構(gòu)面賦存物和裂隙水化學(xué) 成分又促使結(jié)構(gòu)面的擴(kuò)大。通?；碌冗吰鹿こ淌鹿识际茄?著結(jié)構(gòu)面或其組合邊界產(chǎn)生剪切滑移、錯(cuò)動(dòng)變形等形成的巖 體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。該邊坡中部偏北有一個(gè)小斷層。斷層面與邊坡 面接近正交分布，對(duì)該邊坡的穩(wěn)定構(gòu)成局部威脅。(2) 巖性風(fēng)化和侵蝕作用。風(fēng)化致使巖石變形并降低 其他強(qiáng)度。開(kāi)挖后巖石抗風(fēng)化能力變差，表層松散、塌落。 水是誘發(fā)滑坡的重要外部因素。雨水侵蝕

4、致使巖石裂隙加 大、增多，且與風(fēng)化同時(shí)相互促進(jìn)，其物理和化學(xué)作用共同 使巖體松散、破碎，影響坡面穩(wěn)定性。(3) 構(gòu)造作用和殘余應(yīng)力。開(kāi)挖土方破壞了巖體的原 應(yīng)力狀態(tài)。加上小斷層等構(gòu)造影響邊坡的穩(wěn)定性。(4) 氣溫因素。晝夜溫差大，促使了巖體風(fēng)化加劇。(5) 擾動(dòng)因素。工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)布置16進(jìn)風(fēng)斜井和回風(fēng)立 井。掘進(jìn)爆破將影響邊坡的穩(wěn)定性。（6）時(shí)間因素和漸進(jìn)破壞。以蠕變和流動(dòng)的方式隨時(shí) 間構(gòu)成漸進(jìn)破壞。對(duì)邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定造成不利影響。通過(guò)對(duì)以上影響因素的分析，可以采用充填巖體結(jié)構(gòu) 面、密閉外露巖面、降低外露巖面風(fēng)化和侵蝕、避開(kāi)殘余應(yīng) 力和減小掘進(jìn)爆破擾動(dòng)影響等可行的手段降低對(duì)邊坡穩(wěn)定 的不利影響。（

5、如表1）。2邊坡治理的必要性（1）該處夏季雨水較多，v型沖溝較發(fā)育，水土流失較 嚴(yán)重，促進(jìn)了侵蝕作用影響和巖體結(jié)構(gòu)面的擴(kuò)張。（2）場(chǎng)地土方開(kāi)挖高差大，坡角大，支護(hù)面積大，促 進(jìn)了構(gòu)造作用和殘余應(yīng)力的影響。（3）上部土質(zhì)松軟，開(kāi)挖后巖石抗風(fēng)化能力較差，促 進(jìn)了風(fēng)化作用影響。（4）土方開(kāi)挖后，上部沿護(hù)坡一上沿向外6 m處出現(xiàn) 一道寬約0.4 m的裂縫。鑒于邊坡實(shí)際情況，為保證邊坡的長(zhǎng)期穩(wěn)定，采取合理 措施增強(qiáng)山體邊坡整體穩(wěn)定性是必要的。3設(shè)計(jì)支護(hù)方案通過(guò)對(duì)比料石水泥墻體構(gòu)筑和錨網(wǎng)噴加固護(hù)坡兩方案 優(yōu)缺點(diǎn)可知：錨網(wǎng)噴支護(hù)、加固方案優(yōu)勢(shì)明顯2。最終確 定采用樹(shù)脂錨桿+鐵絲網(wǎng)+噴射混凝土聯(lián)合支護(hù)。（如表

6、2）(1) 護(hù)坡一：采用錨桿+鐵絲網(wǎng)+噴射混凝土支護(hù)，坡 角70。(斷面圖見(jiàn)圖3)。其中采用20鋼筋樹(shù)脂錨桿，長(zhǎng) 度2.5 m,下傾15° ,間排距為1.0叫錨固深度2400 mm, 錨桿外露長(zhǎng)度不應(yīng)大于100 mm。沿框條延深方向每隔10 m 設(shè)伸縮縫一道，縫寬20 mm,縫內(nèi)用瀝青麻筋填塞。直徑為 3. 5 mm的冷拔絲鐵絲網(wǎng)，網(wǎng)格為50x50 mm,網(wǎng)間搭接100 mm,采用0.8 mm普通鐵絲綁扎。托盤(pán)為q235鋼，尺寸 150x 150 mm,厚度為8 mni。噴射c30混凝土厚度100 mmo 錨桿錨固力不小于50 kn，螺帽的扭矩不小于100 n - mo msk235

7、0型號(hào)樹(shù)脂錨固劑。(2) 護(hù)坡二：采用噴射素混凝土支護(hù)，坡角70。o噴 射c30混凝土厚度100 mmo護(hù)坡上部擋土墻做法參照?qǐng)D集04j008第33頁(yè)yq5o采 用m7. 5水泥砂漿砌筑mu30毛石，每隔10 m設(shè)伸縮縫一道, 縫寬20 mm,縫內(nèi)用瀝青麻筋填塞。擋土墻墻身用1 ： 2水 泥砂漿勾縫。擋土墻墻頂部厚度30 nrni的c15混凝土壓頂。 泄水孔間距3 m,外斜5%,孔眼尺寸100 mmpvc管，外 伸100 mnio護(hù)墻基礎(chǔ)坐至基巖上，基礎(chǔ)埋深不小于0. 2 mo 護(hù)坡下部護(hù)墻采用漿砌片石護(hù)裙，m7.5水泥砂漿砌筑 mu30毛石，每隔10 m設(shè)伸縮縫一道，縫寬20 mm,縫內(nèi) 用

8、瀝青麻筋填塞。護(hù)墻墻身用1 ：2水泥砂漿勾縫。護(hù)墻頂 部30 mm厚c15混凝土壓頂。泄水孔間距3 m,外斜5%,孔眼尺寸100 mmpvc管，外伸100 mmo護(hù)墻基礎(chǔ)坐至基巖上，基礎(chǔ)埋深不小于200 mmo護(hù)墻 與噴后護(hù)坡之間若有空洞等不密實(shí)之處須用c15毛石混凝土 灌實(shí)。噴漿料配合比設(shè)計(jì)：采用42.5普通硅酸鹽水泥、中粗 砂和粒徑515 mm的碎石子。水泥：砂：石子=1 ： 2 ： 2. 5 (重量比)。水灰比0.4,速凝劑為水泥質(zhì)量的2%4%。m7. 5水泥砂漿，稠度3050 mmo采用32. 5普通硅酸 鹽水泥；中粗砂。每立方米用量水泥230 kg,河砂1450 kg, 水25027

9、0 kg (根據(jù)砂含水量適當(dāng)調(diào)整)。水泥：砂 =1 ： 6. 3。4方案實(shí)施清理開(kāi)挖工程區(qū)內(nèi)的樹(shù)根、雜草、垃圾、廢渣及障礙物。 用挖掘機(jī)配合人工沿著護(hù)坡上沿施工臨時(shí)道路，挖去上部黃 土層。順坡勢(shì)開(kāi)挖過(guò)程中認(rèn)真對(duì)照設(shè)計(jì)提供地質(zhì)資料，判別 土體的地質(zhì)情況，直至護(hù)坡上沿露出巖層面。(1) 腳手架搭設(shè)。根據(jù)坡的高度，搭設(shè)鋼管腳手架，選擇一排、三排或四 排，用枕木墊實(shí)基礎(chǔ)，先搭設(shè)主框架，層層加固，最后搭設(shè) 分支架，使其與坡面接觸良好，并用架板鋪設(shè)成平臺(tái)，用鐵 絲綁牢，鋼管架豎向鋼管間距0.81 m,橫向1.21.5 mo(2) 錨網(wǎng)噴施工。工序：修整坡面標(biāo)定錨桿位置鉆進(jìn)錨桿鉆孔清孔 一安裝樹(shù)脂錨固劑一插

10、入錨桿"攪拌樹(shù)脂錨固劑一掛金屬 網(wǎng)f緊固錨桿f錨桿拉拔試驗(yàn)f噴漿f養(yǎng)護(hù)。方法：施工前清理護(hù)坡面碎石、浮殲。根據(jù)校延后的中 心線及錨桿間排距，用紅漆標(biāo)定錨桿孔位置。領(lǐng)釬工配合打 眼工將錨桿鉆機(jī)移至錨桿孔位，嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)。若 鉆孔異常，在該鉆孔附近再補(bǔ)打一個(gè)鉆孔。鉆孔完畢后。由 打眼工負(fù)責(zé)，對(duì)鉆進(jìn)情況正常的孔用高壓風(fēng)將石渣、粉塵吹 出。按設(shè)計(jì)要求在單個(gè)孔內(nèi)依次裝入2卷msk2350型樹(shù)脂錨 固劑。將錨桿插入孔底，并攪拌至規(guī)定時(shí)間。按照網(wǎng)間搭接 100 mm要求鋪設(shè)金屬網(wǎng)。之后，裝上托盤(pán)、螺帽，用力矩 扳手達(dá)到設(shè)計(jì)錨固力。最后噴漿至設(shè)計(jì)厚度，并灑水養(yǎng)護(hù)持 續(xù)710 do(3) 擋土

11、墻施工。首先基礎(chǔ)開(kāi)挖，基坑寬度每側(cè)較設(shè)計(jì)基底寬30 cm左 右。開(kāi)挖至規(guī)定基底標(biāo)高后，進(jìn)行驗(yàn)槽。之后，漿砌片石護(hù) 坡。砌筑前先進(jìn)行施工放樣，砌筑時(shí)先在兩面立桿掛線，外 面線應(yīng)順直整齊，逐層收坡；砌筑過(guò)程中經(jīng)常校正線桿，保 證砌體各部尺寸符合圖紙要求。砌體分層自下而上進(jìn)行砌 筑，砌筑上層時(shí)，不應(yīng)振動(dòng)下層，直至墻頂。嚴(yán)格按要求施 工反濾層、泄水孔。反濾層采用砂礫填筑，厚度為30 cm。 隔水層用粘土夯填，厚度為30 cm,設(shè)置在反濾層的底部和 頂部，高度為50 cm。泄水孔采用100 mmpvc管，外伸 擋土墻 100 mm。同時(shí)根據(jù)地基和墻高變化情況，每隔10 m設(shè)置縫一道, 縫寬20 mm,縫

12、內(nèi)用瀝青麻筋填塞，填塞深度不小于20 cm。 墻胸外露面采用1 ： 2水泥砂漿勾縫。墻頂用30 mm厚c15 混凝土壓頂，并及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)持續(xù)710 do截(排)水溝。采用人工開(kāi)挖，素土夯實(shí)用m7. 5水泥砂漿砌筑mu30毛 石，用20 mni厚1 ： 2水泥砂漿抹面壓光?？v坡隨擋土墻底 坡度且不小于1%,最終排至涵洞。(如圖3)5效果檢測(cè)(1) 錨桿錨固力檢測(cè)。待用錨桿攪拌樹(shù)脂錨固劑20s 并等待1 min后，用錨桿拉力計(jì)做錨桿拉拔試驗(yàn)，保證抽 取的百分之一錨桿錨固力均不小于50 kn。否則，在其附近 補(bǔ)打錨桿。(2) 噴射混凝土強(qiáng)度檢測(cè)。通過(guò)噴射混凝土強(qiáng)度檢測(cè) 方法和比較3,結(jié)合質(zhì)量檢測(cè)站常

13、用試驗(yàn)方法，選擇采用 鉆芯法檢測(cè)噴射混凝土的強(qiáng)度。在進(jìn)行腳手架架設(shè)和其它準(zhǔn) 備工作的同時(shí)，在已噴好的經(jīng)28 d養(yǎng)護(hù)的護(hù)坡上直接鉆取 直徑50 mm、長(zhǎng)度大于50 mm的芯樣，排序分組，每組5 個(gè)。用切割機(jī)加工成兩端面平行的圓柱體試塊進(jìn)行試驗(yàn)。其 強(qiáng)度符合要求后施工，不符合要求時(shí)通過(guò)改變混合料配比和 混凝土養(yǎng)護(hù)方法等手段調(diào)整。(3) 水泥砂漿強(qiáng)度檢測(cè)。采用70.7 mm x 70. 7 mmx70. 7 mm立方體試?，F(xiàn)場(chǎng)制作試塊測(cè)其抗壓強(qiáng)度，每組 6個(gè)。試驗(yàn)用直徑10 mm,長(zhǎng)350 mm的搗棒，端部磨圓。 向試模內(nèi)一次注滿砂漿，用搗棒均勻由外向里按螺旋方向插 搗25次，使砂漿高出試模頂面68

14、 mm。試件制作后在 20°c±5°c溫度環(huán)境下停置一晝夜，然后對(duì)試件進(jìn)行編號(hào)并拆模；試件拆模后，在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，繼續(xù)養(yǎng)護(hù)至28 d,然后進(jìn)行試壓。以六個(gè)試件測(cè)值的算術(shù)平均值作為該組 試件的抗壓強(qiáng)度值，平均值計(jì)算精確至0.1 mpa。當(dāng)六個(gè)試 件的最大值或最小值與平均值的差超過(guò)20%時(shí)，以中間四個(gè) 試件的平均值作為該組試件的抗壓強(qiáng)度值。錨桿間排距、噴層厚度和觀感質(zhì)量由監(jiān)理人員現(xiàn)場(chǎng)按照 設(shè)計(jì)要求管理。6結(jié)論該護(hù)坡自完工半年以來(lái),經(jīng)歷了一次大暴雨侵襲,兩處護(hù)坡穩(wěn)固性好，沒(méi)出現(xiàn)裂縫、滑坡現(xiàn)象，確保了工業(yè)場(chǎng)地安 全。為采用錨網(wǎng)噴支護(hù)加固髙陡巖質(zhì)山體邊坡積累了豐富的 經(jīng)驗(yàn)。參考文獻(xiàn)1王星華地