高慶輝(華北有色工程勘察院有限公司,石家莊 050021)

礦山邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索框架的應(yīng)用

高慶輝
(華北有色工程勘察院有限公司,石家莊 050021)

在我國科技發(fā)展進程中，礦產(chǎn)資源發(fā)揮著舉足輕重的作用，然而在礦山開采過程中，總會不可避免地遇到崩塌或者落石災(zāi)害等問題，影響礦山的正常開采，而在礦山開采過程中，邊坡處理也成為提高礦產(chǎn)開采率的關(guān)鍵因素。因此，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該在礦山邊坡治理過程中，靈活運用預(yù)應(yīng)力錨索框架技術(shù)，從而在實現(xiàn)邊坡加固目的的同時，維護企業(yè)的切身利益。

礦山；邊坡治理；預(yù)應(yīng)力錨索；框架；應(yīng)用措施

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.12.049

1 預(yù)應(yīng)力錨索框架的內(nèi)涵以及研究現(xiàn)狀

預(yù)應(yīng)力錨索框架是一種有效治理邊坡的技術(shù)，其主要借助高強度水泥砂漿，在有效深度的錨孔底端與周邊巖體形成一定強度的錨固體，以此來調(diào)動巖體本身的強度，并利用錨索結(jié)構(gòu)體將滑坡體形成的滑坡推力有效地傳導(dǎo)至滑床內(nèi)穩(wěn)定巖層中，之后，在錨索的預(yù)應(yīng)力作用下，就可以讓不穩(wěn)定的山體以及穩(wěn)定山體組成一個整體，從而在有效治理邊坡的同時，阻止構(gòu)造裂隙的進一步擴大，進而起到防護作用。

近年來，預(yù)應(yīng)力錨索框架因其輕巧美觀、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定以及經(jīng)濟實惠等優(yōu)勢，在一些高速公路工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，而它的應(yīng)用也讓以往傳統(tǒng)的重型支擋結(jié)構(gòu)逐漸走下歷史舞臺。與此同時，很多業(yè)內(nèi)專家以及學(xué)者也將預(yù)應(yīng)力錨索的錨固機理作為研究重點，并取得了初步成效，但是關(guān)于預(yù)應(yīng)力錨索框架作用機理的研究還相對貧乏，在實踐中還會存在一些問題，這仍然需要相關(guān)專家學(xué)者去進行更深層次的研究探索，從而確保我國礦業(yè)的良性發(fā)展[1]。

2 導(dǎo)致礦山邊坡滑坡的主要原因

絕大多數(shù)人認為，導(dǎo)致礦山邊坡滑坡事故頻發(fā)的主要原因就是邊坡自身缺乏穩(wěn)定性造成的，然而，通過長期的實踐研究表明，礦山邊坡滑坡是由多方面因素共同作用形成的。具體原因如下[2]。

2.1 礦山環(huán)境的治理不到位

目前，很多礦山在開采過程中，存在亂采亂挖的問題，而相關(guān)企業(yè)或部門也沒有對礦山環(huán)境保護引起重視，使這一現(xiàn)象更加嚴重。另外，相關(guān)技術(shù)人員在開采過程中也無視國家出臺的礦產(chǎn)開采規(guī)定，并在礦山邊坡上設(shè)置一些設(shè)備或者廢石等，這就進一步降低了邊坡的穩(wěn)定性，進而引發(fā)邊坡滑坡事故，造成嚴重損失。

2.2 受邊坡巖石構(gòu)造的影響

在研究歷年來邊坡滑坡事件可以發(fā)現(xiàn)，那些存在裂縫、斷層或者其他不穩(wěn)定軟巖石夾層等缺陷的巖石，出現(xiàn)邊坡滑坡事件的幾率較高。通常情況下，邊坡的滑動以及邊沿輪廓都與巖石構(gòu)造息息相關(guān)，如果巖石的強度以及硬度都較高，那么邊坡的穩(wěn)定性也就越強，發(fā)生邊坡滑坡的概率也會大幅度下降。

2.3 相關(guān)工作人員的安全意識以及責(zé)任意識缺失

在近年來發(fā)生的礦山安全事故中，很多是由于工作人員缺乏安全意識以及責(zé)任意識導(dǎo)致的。甚至有些企業(yè)為了牟取暴利，一味地追求經(jīng)濟利益，不斷減少各種開支，包括設(shè)備以及人工等，無視可能存在的安全隱患，使整個礦山生產(chǎn)的安全管理形同虛設(shè)，進而不能有效規(guī)避邊坡滑坡事故，造成不可估量的損失。

3 礦山邊坡治理中預(yù)應(yīng)力錨索框架的質(zhì)量控制措施

在礦山邊坡治理中，運用預(yù)應(yīng)力錨索框架，大致上可以分為以下幾個環(huán)節(jié)，包括施工前的準備工作、錨孔鉆造、錨索制安、錨孔注漿、混凝土澆筑以及錨孔張拉鎖定等[3]。其中，想要確保最終的邊坡治理效果，相關(guān)人員應(yīng)該在預(yù)應(yīng)力錨索框架施工中，對以下的關(guān)鍵點加以重視，從而為礦山開采的順利進行提供保障。

3.1 做好相應(yīng)的排水防水措施

在礦山邊坡治理中，想要保證預(yù)應(yīng)力錨索框架的施工效果符合預(yù)期，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該做好相應(yīng)的排水防水措施。具體來說，在錨索施工區(qū)周圍，設(shè)置臨時的排水溝，實現(xiàn)坡頂自然水的有效排出。另外，對開挖的邊坡，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該嚴格按照設(shè)計要求進行必要的坡面防護，以免邊坡在挖開暴露后，受雨水或者干濕循環(huán)作用影響，使土體的強度大幅度降低，進而引發(fā)淺層坍塌或者沖蝕等現(xiàn)象，阻礙工程的順利進行。

3.2 對錨孔的清理以及檢驗

在鉆孔完畢后，不能立即拔管，要首先對其進行清理，在清理一定時間后，才能一邊緩慢拔管一邊繼續(xù)清孔，直到拔出孔口即可。整個錨孔的清理工作要反復(fù)進行2～3次，直到孔中流出清風(fēng)即可停止清孔。一般情況下，結(jié)合工程地質(zhì)情況，不得使用高壓水進行沖孔，以免影響后續(xù)步驟的進行。

對錨孔進行檢驗，主要檢驗其孔徑以及孔深等是否達到設(shè)計標準。目前，常常采用設(shè)計孔徑、標準鉆桿以及鉆頭等在現(xiàn)場監(jiān)理人員的監(jiān)督下進行驗孔。與此同時，整個驗孔過程中，鉆頭要平順推進，不得產(chǎn)生抖動或者沖擊，鉆具驗送長度應(yīng)該與設(shè)計鉆孔深度相一致，且推鉆要求順暢，在用高壓風(fēng)吹驗時，沒有明顯的水體以及灰渣等現(xiàn)象出現(xiàn)。另外，只要確保錨孔的孔位、角度以及方位等都符合設(shè)計要求，就可以說明錨孔的質(zhì)量合格。

3.3 時刻關(guān)注施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況

在礦山邊坡治理過程中，不確定因素較多，甚至在預(yù)應(yīng)力錨索框架施工中，也可能存在地質(zhì)勘探資料與實際情況相差甚遠的現(xiàn)象，如果按照原有設(shè)計方案勉強進行施工，則整個預(yù)應(yīng)力錨索框架工程的安全性以及使用功能都無法得到保證。所以，在實際施工過程中，如果遇到上述情況，相關(guān)施工技術(shù)人員應(yīng)該在第一時間將情況上報給相關(guān)設(shè)計部門，及時進行變更以及修正，從而保證工程施工的效果以及質(zhì)量。

3.4 確保礦山邊坡治理工作的有效性

在運用預(yù)應(yīng)力錨索框架治理礦山邊坡滑坡問題時，整個工程的施工受人為因素影響較大，所以，一定要進一步強化相關(guān)執(zhí)法人員的職能權(quán)利，對礦山邊坡治理過程中的不恰當行為進行嚴格懲處，并追究相關(guān)人員的責(zé)任。另外，通過宣傳教育來提高施工技術(shù)人員的安全意識以及責(zé)任意識，讓他們充分了解礦山邊坡滑坡可能引發(fā)的嚴重后果，從而在激發(fā)工作人員責(zé)任心以及積極性的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)礦山邊坡治理工作的有效性。

3.5 預(yù)應(yīng)力錨索框架施工時應(yīng)注意的問題

在錨索施工前，為了保證實際施工能與設(shè)計預(yù)期相符，相關(guān)人員可以預(yù)先進行預(yù)應(yīng)力錨索試驗，來對其施工工藝進行檢驗。與此同時，錨固試驗的數(shù)量除非特殊情況，一般可按照工作錨索的3%控制；另外，錨固試驗的平均拉拔力要超出預(yù)應(yīng)力錨索的超張拉力，如果平均拉拔力小于此值時，則要繼續(xù)按照3%的比例來補充錨固試驗的數(shù)量，以此來保證預(yù)應(yīng)力錨索框架施工的順利進行。

4 結(jié)語

綜上所述，在我國對礦產(chǎn)資源開采量逐年上升的同時，也逐漸暴露出許多礦山邊坡問題，嚴重影響了礦山開采的正常進行。所以，為了強化礦山邊坡的強度以及硬度，就要從引發(fā)礦山邊坡滑坡事故的原因出發(fā)，對預(yù)應(yīng)力錨索框架施工中的關(guān)鍵點加以重視，從而在提高整個工程施工質(zhì)量的前提下，推動我國礦業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

【1】朱寶龍,楊明,胡厚田，等.土質(zhì)邊坡加固中預(yù)應(yīng)力錨索框架內(nèi)力分布的試驗研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2005，24(4):697-702.

【2】劉琴琴.鋼筋混凝土框架梁預(yù)應(yīng)力錨索結(jié)構(gòu)在高邊坡工程中的應(yīng)用[D].蘭州：蘭州理工大學(xué),2011.

【3】劉小麗,張占民,鄧建輝，等.邊坡加固中預(yù)應(yīng)力錨索框架地梁的桿系有限元分析[J].巖土力學(xué),2004,25(7):1027-1031.

The Application of the MineSlope Control of Prestressed Anchor CableFramework

GAOQing-hui
（NorthChinanonferrousEngineeringInvestigationInstituteCo.Ltd.,Shijiazhuang050021,China）

In the process of the development of science and technology in our country,mineral resources play an important role, butin the processofmining, there is always the inevitable collapse and rockfall hazard problems, affects the normalmining inmines, and inthe process ofmining, slope treatment is becoming the key factor of improvingmining rate. Relevant enterprises should, therefore, inthe process of mine slope control, flexible use of prestressed anchor cable framework technology, thus in the purpose of the slopereinforcement at the same time, safeguardthevital interestsof the enterprise.

mine;slopemanagement;prestressedanchorcable;framework;applicationmeasures

TD325+.3

B

1007-9467（2016）12-0166-02

2016-08-17

高慶輝（1981～），男，河北正定人，工程師，從事巖土與基礎(chǔ)工程技術(shù)研究。