付宗智,劉 鵬
(長沙有色冶金設計研究院有限公司,湖南 長沙 410000)
某鋰輝石礦山,礦體開采標高3500m~4200m,采用溜井平硐開采,中段高度50m。3600m平硐所在坡面傾角42°,坡面有1m~2m厚表土層,表土層以下是強風化角巖,角巖節(jié)理面和坡面平行,坡面植被稀疏,坡體極不穩(wěn)定。平硐設計凈寬B0=3.7m,凈高h=4.033m,硐門采用漿砌塊石重力式擋土墻,硐口段30m采用400mm鋼筋混凝土支護。原施工單位在進行硐口段開挖前沒有對硐門上方邊坡沒有采取有效的加固措施,成型的硐口也沒有及時采用鋼筋混凝土支護,造成硐口段山體整體滑坡,滑坡體東西寬約25m,高約20m,滑坡面積500㎡,已成型的10m巷道坍塌。
圖1 滑坡治理圖
先人工清理掉滑坡面浮土浮石,對滑坡切面(垂直山體坡面)進行200mm雙層噴錨網(wǎng)封閉,錨桿采用φ25,長3m~4m(兩排,錨桿長度根據(jù)滑坡體厚度可進行調(diào)整,確保錨入基巖長度不小于1.5m),間距1m,網(wǎng)片φ6@150*150mm,噴砼厚200mm。噴砼面貼近基巖處每隔2m設一個φ100mm泄水孔。(滑坡治理見圖1)。
待滑坡體上部治理完成后,對滑坡體進行清理,要求將硐口平臺10m高以上滑坡體全部清除,露出基巖,硐口平臺10m高以內(nèi)滑坡體進行清理,確?;麦w坡面平整[1]。
圖2 管棚支護圖
硐門及擋墻施工完成后,在硐口上方施工兩排φ25*2500錨桿,錨桿垂直坡面,對硐口上方基巖進行加固。錨桿施工完畢后,進行平硐硐口段的掘砌。硐口段采用管棚注漿超前支護+100mm噴錨網(wǎng)+400mm單層鋼筋混凝土支護(底板采用400mm雙層鋼筋混凝土)。
超前管采用DN89*6無縫鋼管,長15m,超前注漿導管布置在永久支護輪廓線以外,外插角3°,間距300mm~400mm。導管通長鉆φ8@500的泄?jié){孔,梅花型布置。鋼拱架采用工16,間距0.5m,每個鋼支架側(cè)邊及拱部共施工7根φ16*1500mm錨桿,錨桿露頭200mm和鋼支架焊接用來固定鋼支架,鋼拱架壁后全斷面鋪設φ6@150*150mm鋼筋網(wǎng)。(硐口段管棚支護見圖2)。
超前導管注漿材料為水泥漿液,外加劑為40Be水玻璃,漿液配比根據(jù)現(xiàn)場注漿實驗確定。水泥為R32.5MPa普通硅酸鹽水泥或復合水泥;水灰比水:水泥=1~0.6:1;采用充填和滲透注漿,建議注漿壓力0.3MPa~0.5MPa。漿液擴散半徑3m,注漿完成后漿液必須充滿巷道外輪廓周邊3m內(nèi)空隙。
待漿液結(jié)石體強度達到75%以上時(約1周時間),開始進行斷面開挖,采用短掘短砌,每掘進0.5m,及時安裝鋼拱架,掛網(wǎng),并采用100mm厚C25噴射混凝土進行支護(建議單次噴層厚度50mm,后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行)。400mm單層鋼筋混凝土支護應緊跟工作面施工,并澆筑400mm鋼筋混凝土底板。
支護和巖幫之間的空間必須充填嚴實;拱部砌體和巖頂之間的距離小于0.5m時,采用M7.5漿砌片石;拱部砌體和巖頂之間的距離等于或小于2m時,應砌0.5m的緩沖層;拱部砌體和巖頂之間的距離大于2m時,應砌0.8m的緩沖層,緩沖層可采用M7.5漿砌片石或C15混凝土等砌筑,必要時應壁后注漿充填。
該方案施工準備期短,施工方便,便于快速施工,有效防止了二次滑坡,施工費用可控。施工單位根據(jù)設計方案編制專項施工組織設計,報業(yè)主、監(jiān)理審批。
(1)施工順序:坡底填土反壓(即現(xiàn)狀地面整體抬高1m~1.5m)~坡頂噴射混凝土面層施工~錨桿施工~坡面清理~底部硐門翼墻(即擋土墻)施工~墻后回填~墻頂水溝施工。
(2)噴射混凝土面層僅用于邊坡坡頂以下2m~3m范圍內(nèi)土層及部分巖層護面。坡面噴射C20細石混凝土,水泥:砂:石為1:2.0:2.0(重量比);水灰比宜為0.40~0.45;粗骨料粒徑不宜大于12mm。面層厚度200mm,坡面整平先噴射50mm,掛網(wǎng)后在噴射100mm,掛網(wǎng),噴射50mm。噴層砼初凝小于10min,終凝小于30min。噴射細石混凝土可根據(jù)現(xiàn)場實際情況摻入適量外加劑調(diào)整凝固時間。
(3)邊坡坡體現(xiàn)狀為基巖巖面,強度較高,坡面清理完成后應保持觀察,若風化速度較快或坡體滲水嚴重,應采取噴射混凝土面層護面,避免邊坡持續(xù)破壞。
(4)錨桿采用樹脂錨桿,鉆孔孔徑40mm,錨桿與網(wǎng)面采用井字箍連接固定。
(5)擋土墻施工時應間隔施工,基礎開挖后應及時澆筑,避免因基坑長時間暴露導致邊坡進一步垮塌。
(6)因超前導管穿過碎石土層,拔鉆過程中孔壁容易坍塌,建議采用跟管鉆進工藝,硐口管棚應采用套拱定位。硐口段明硐支護方式按原設計400mm雙層鋼筋混凝土施工。建議硐口段明硐施工2m后再進行管棚段巷道施工。