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        預(yù)應(yīng)力錨桿在礦山巷道加固中的應(yīng)用研究

        2018-08-05 04:01:02陳東岳
        世界有色金屬 2018年10期
        關(guān)鍵詞:框格挖方錨索

        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(yáng) 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(duì)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(duì)該地區(qū)進(jìn)行測(cè)量,通過測(cè)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(duì)水十分敏感。通過對(duì)相同土質(zhì)區(qū)域挖方段進(jìn)行觀測(cè)可以發(fā)現(xiàn),如果在實(shí)際施工中,采取簡(jiǎn)易的方式進(jìn)行防護(hù),邊坡形成后,在長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(duì)軟土層起到了加筋作用,并且通過對(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(duì)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(wú)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(duì)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(duì)礦區(qū)的分析,最終決定采用矩形的錨索施工單元,梁?jiǎn)卧叽绱笮?.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)??刂坪勉@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(duì)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(duì)邊坡地質(zhì)的具體情況進(jìn)行核查,針對(duì)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(duì)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(cè)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(yǔ)

        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(duì)其的應(yīng)用與推廣。

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