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,確保開采時(shí)不會(huì)因?yàn)榧夹g(shù)問題造成安全事故。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_挖階段破壞了礦山體內(nèi)部的原始穩(wěn)定狀態(tài)?;诖耍诘V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。
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。
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?,出現(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?,錨固技術(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)。
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。