对复杂型破碎露天边坡应用综合加固技术的研究

陈清圳

(厦门地质工程勘察院，福建 厦门 361000)

对复杂型破碎露天边坡应用综合加固技术的研究

陈清圳

(厦门地质工程勘察院，福建 厦门 361000)

文章分析了复杂破碎露天边坡的破坏形式，探析了综合加固技术在复杂破碎露天边加固防护中的应用，旨在为复杂破碎露天边坡加固施工人员提供一定的参考。

复杂破碎露天边坡;综合加固技术

一、前言

在矿山露天开采的过程中，边坡稳定性和矿山的经济与安全存在密切的联系，如果忽视边坡防护工作，将会给矿山开采企业造成巨大的经济损失与人员损失［1］。因此，在开采的过程中，必须加强对边坡的加固防护，尤其是复杂破损露天边坡，只有做好加固防护工作，才能够为矿山开采工作提供一个安全的工作环境，保证开采工作的稳定性、安全性以及稳定性，同时降低对环境造成的破坏。

二、复杂破碎露天边坡的破坏形式

(1)松散土体整体滑坡。该种破坏形式对环境的影响相对较大，尤其是在多雨天气或者比较湿润的气候下，整体滑坡出现的概率相对较大。导致出现该种破坏的原因不仅仅受到气候因素的影响，还有在开采的过程中，破坏了底部岩层，导致土体强度降低、土质疏松，不能够承受上层岩层的重量，当下雨之后，会破坏整个岩体的平衡，导致土体出现整体滑坡的问题。

(2)倾倒滑坡。该种破坏形式是由于在开采矿石的过程中采用不合适的开采方法造成的，例如，在开采的过程中采用爆破开采方式，将会严重的影响岩石的平衡与稳定性，导致岩体内部结构被改变，当受到外力影响时，高度比较高的地方非常容易出现倾斜滑坡，该种滑坡的危险程度相对较高，如果在开采的过程中出现该种滑坡破坏，将会降低开采的安全性与稳定性，造成严重的人员伤亡。此外，倾倒滑坡的方向和岩体分布状况存在一定的关系，当岩体结构出现变化之后，岩体会向着结构变化的方向发生坍塌。因此，在开采的过程中，为了防止出现该种滑坡破坏现象，在开采之前应该对岩体的结构进行全面的调查，并且在开采的过程中防止破坏岩体的内部结构。

(3)楔形体滑坡。由于岩层之间的密度存在一定的差异，因此相邻两个岩层的稳定性相对较低，如果在相邻的两个岩层进行开采，将会影响整个岩层的稳定性与平衡性，该种现象不会导致严重的滑坡破坏，但是会导致岩体出现下沉的问题。在遇到下雨天时，这些破碎的岩层会被雨水冲断，从而导致岩层出现楔形滑坡，如果没有采取有效的措施进行处理就继续进行开采，将会加剧岩层的断裂，影响岩层的平衡性与稳定性。

三、复杂破碎露天边坡中综合加固技术的应用

(1)HDPE防渗膜护坡加固技术。HDPE防渗膜护坡加固技术在复杂破碎露天边坡中应用的原理表现为:防渗膜可以防止雨水进入到土体，避免松散土在雨水的作用下，影响土体的强度以及稳定，防止滑移面力学参数降低或者自重增加导致边坡稳定性降低而出现整体滑移。通过将HDPE防渗膜护坡加固技术应用在复杂破碎露天边坡中，即使在雨水的作用下边坡出现较大范围的贯通裂缝，也能够防止边坡出现滑移的问题。在采用HDPE防渗膜护坡加固技术时，应该注意以下几点:在敷设防渗膜之前，应该讲坡面整平，防止出现尖突，然后再用防渗膜覆盖松散土体;HDPE防渗膜的厚度通常为1.0mm;在用HDPE防渗膜覆盖土体时，应该采用沟槽锚固法进行定，锚固沟槽的深度为0.5m、宽度为0.6m;防渗膜的搭接宽度通常为1m左右，接缝和坡脚线平行。同时，由于HDPE防渗膜的施工工艺简单、牢固性好、成本低、适应性强等众多优点，致使其被广泛的推广和应用在复杂破碎露天边坡加固方式中。

(2)抗滑桩支护加固技术。抗滑桩支护加固技术在复杂破碎露天边路中的应用原理表现为:抗滑桩能够抵抗边坡滑动时沿着破碎带滑动导致滑面出现塑性变形产生的弯矩以及滑面产生的剪力，并且抗滑桩在灌浆的过程中，水泥能够渗透到岩体裂缝中，这对于提高岩体的平衡性、整体性以及稳定性具有非常重要的作用，该种加固方式属于被动应力加固。复杂破碎露天边坡在采用抗滑桩支护加固技术时应该注意以下几个方面:根据韩斌［2］等人论述，抗滑桩孔的孔向和地面垂直，孔深一般为9m、直径为114mm左右;抗滑桩采用长度为9m、厚度为4mm、外径为78mm的钢管，钢管外侧浇筑水泥浆的水灰比为0.35;注浆管必须插入到孔底，然后按照先灌注内测、后灌注孔壁间隙的顺序进行灌浆;坡顶线和抗滑桩之间的间距为1.5m左右。抗滑桩具有施工工艺简单以及加固效果好等众多优点，然后再结合高抗弯强度工字钢、高压注浆等方式，能够显著的提高抗滑桩的加固效果。

(3)喷锚网支护加固技术。喷锚网支护加固技术在复杂破碎露天边坡中应用的原理表现为:通过采用喷锚网进行加固，能够有效的提高支护区域内岩体的强度，避免岩体风化崩解以及岩层失稳脱落现象的发生，以此保证边坡的稳定性与可靠性。复杂破碎露天边坡在采用喷锚网支护加固技术时应该注意以下几点:在采用喷锚网加固之前，应该讲边坡表面的浮石、杂物等清理干净;喷射混凝土的厚度控制在60mm左右，单轴抗压强度超过15MPa;钢网的规格为宽0.5m、长4m，采用直径为5mm的钢筋焊接制成;锚杆采用管缝锚杆制成，管缝锚杆的直径为34mm，长度为1.8m，锚杆之间的距离为2m左右［2］。由于喷锚网支护加固技术具有成本低、作业方便、设备简单等众多优点，在复杂破碎露天边坡加固中得到广泛的应用。

(4)长锚索+喷锚网支护加固技术。长锚索+喷锚网支护加固技术在负载破碎露天边坡中应用的原理表现为:长锚索能够对边坡松散岩层施加巨大的正应力，并且加固深度非常大，提高破碎岩体的稳定性;喷锚网+长锚索，能够有效的降低水、空气等对岩体造成的破坏程度，同时把长锚索的作用力均匀的分布在边坡表面，显著的增强边坡的平衡性与稳定性。复杂破碎露天边坡在采用长锚索+喷锚网支护加固技术时应该注意以下几个方面:长锚索的直径控制在9cm左右，每个锚索孔中安装两根长度为12m、直径为15.25mm的钢绞线;锚索注浆的水泥浆采用P.C级水泥配制，水灰比控制在0.35-0.40之间;锚杆的规格为长度1.8m、直径为34mm的管缝锚杆，间距为2m［3］。该种加固技术具有适用范围广、支护效果好等优点，缺点在于支护成本较高、施工周期较长。

四、结束语

总而言之，矿山资源是不可再生资源，矿山开采本身就是对环境的破坏，如果在开采的过程中没有采用有效的防护措施，不仅会影响开采安全，同时还会增大对环境的破坏程度［4］。因此，为了保证开采安全，矿山企业应该根据复杂破碎露天边坡的特点，然后采用相应的边坡加固技术进行加固，以此保证边坡的平衡性、稳定性，进而获得更好的环境效益与经济效益［5］。

［1］张衡，刘秋实，廖信根.露天边坡控制及支护 ［J］.矿业研究与开发，2011，31(4):34-36.

［2］韩斌，郑禄臻，王少勇，仪海豹.复杂破碎露天边坡的综合加固技术［J］.中南大学学报 (自然科学版)，2013，44(2):772-776.

［3］韩斌，仪海豹，郑禄璟，李佳梦，沈显岭.低强度易风化破碎露天边坡综合加固与排水技术 ［J］.金属矿山，2013，(3):14-18.

［4］石露，李小春，孙冠华等.地下矿体采动下的露天采场边坡稳定性研究［J］.岩土力学，2012，(3):912-820.

［5］Jhanwar JC，Thote N R.Slope failures in the Opencast Coal Mines ofWardha valley coalfield in central India［J］.Rock Mechanics and Rock Engineering，201 1，44(5):635—640