矿山边坡治理中预应力锚索框架的应用

高庆辉(华北有色工程勘察院有限公司,石家庄 050021)

矿山边坡治理中预应力锚索框架的应用

高庆辉
(华北有色工程勘察院有限公司,石家庄 050021)

在我国科技发展进程中，矿产资源发挥着举足轻重的作用，然而在矿山开采过程中，总会不可避免地遇到崩塌或者落石灾害等问题，影响矿山的正常开采，而在矿山开采过程中，边坡处理也成为提高矿产开采率的关键因素。因此，相关企业应该在矿山边坡治理过程中，灵活运用预应力锚索框架技术，从而在实现边坡加固目的的同时，维护企业的切身利益。

矿山；边坡治理；预应力锚索；框架；应用措施

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

1 预应力锚索框架的内涵以及研究现状

预应力锚索框架是一种有效治理边坡的技术，其主要借助高强度水泥砂浆，在有效深度的锚孔底端与周边岩体形成一定强度的锚固体，以此来调动岩体本身的强度，并利用锚索结构体将滑坡体形成的滑坡推力有效地传导至滑床内稳定岩层中，之后，在锚索的预应力作用下，就可以让不稳定的山体以及稳定山体组成一个整体，从而在有效治理边坡的同时，阻止构造裂隙的进一步扩大，进而起到防护作用。

近年来，预应力锚索框架因其轻巧美观、结构稳定以及经济实惠等优势，在一些高速公路工程建设中得到了广泛应用，而它的应用也让以往传统的重型支挡结构逐渐走下历史舞台。与此同时，很多业内专家以及学者也将预应力锚索的锚固机理作为研究重点，并取得了初步成效，但是关于预应力锚索框架作用机理的研究还相对贫乏，在实践中还会存在一些问题，这仍然需要相关专家学者去进行更深层次的研究探索，从而确保我国矿业的良性发展[1]。

2 导致矿山边坡滑坡的主要原因

绝大多数人认为，导致矿山边坡滑坡事故频发的主要原因就是边坡自身缺乏稳定性造成的，然而，通过长期的实践研究表明，矿山边坡滑坡是由多方面因素共同作用形成的。具体原因如下[2]。

2.1 矿山环境的治理不到位

目前，很多矿山在开采过程中，存在乱采乱挖的问题，而相关企业或部门也没有对矿山环境保护引起重视，使这一现象更加严重。另外，相关技术人员在开采过程中也无视国家出台的矿产开采规定，并在矿山边坡上设置一些设备或者废石等，这就进一步降低了边坡的稳定性，进而引发边坡滑坡事故，造成严重损失。

2.2 受边坡岩石构造的影响

在研究历年来边坡滑坡事件可以发现，那些存在裂缝、断层或者其他不稳定软岩石夹层等缺陷的岩石，出现边坡滑坡事件的几率较高。通常情况下，边坡的滑动以及边沿轮廓都与岩石构造息息相关，如果岩石的强度以及硬度都较高，那么边坡的稳定性也就越强，发生边坡滑坡的概率也会大幅度下降。

2.3 相关工作人员的安全意识以及责任意识缺失

在近年来发生的矿山安全事故中，很多是由于工作人员缺乏安全意识以及责任意识导致的。甚至有些企业为了牟取暴利，一味地追求经济利益，不断减少各种开支，包括设备以及人工等，无视可能存在的安全隐患，使整个矿山生产的安全管理形同虚设，进而不能有效规避边坡滑坡事故，造成不可估量的损失。

3 矿山边坡治理中预应力锚索框架的质量控制措施

在矿山边坡治理中，运用预应力锚索框架，大致上可以分为以下几个环节，包括施工前的准备工作、锚孔钻造、锚索制安、锚孔注浆、混凝土浇筑以及锚孔张拉锁定等[3]。其中，想要确保最终的边坡治理效果，相关人员应该在预应力锚索框架施工中，对以下的关键点加以重视，从而为矿山开采的顺利进行提供保障。

3.1 做好相应的排水防水措施

在矿山边坡治理中，想要保证预应力锚索框架的施工效果符合预期，相关技术人员应该做好相应的排水防水措施。具体来说，在锚索施工区周围，设置临时的排水沟，实现坡顶自然水的有效排出。另外，对开挖的边坡，相关技术人员应该严格按照设计要求进行必要的坡面防护，以免边坡在挖开暴露后，受雨水或者干湿循环作用影响，使土体的强度大幅度降低，进而引发浅层坍塌或者冲蚀等现象，阻碍工程的顺利进行。

3.2 对锚孔的清理以及检验

在钻孔完毕后，不能立即拔管，要首先对其进行清理，在清理一定时间后，才能一边缓慢拔管一边继续清孔，直到拔出孔口即可。整个锚孔的清理工作要反复进行2～3次，直到孔中流出清风即可停止清孔。一般情况下，结合工程地质情况，不得使用高压水进行冲孔，以免影响后续步骤的进行。

对锚孔进行检验，主要检验其孔径以及孔深等是否达到设计标准。目前，常常采用设计孔径、标准钻杆以及钻头等在现场监理人员的监督下进行验孔。与此同时，整个验孔过程中，钻头要平顺推进，不得产生抖动或者冲击，钻具验送长度应该与设计钻孔深度相一致，且推钻要求顺畅，在用高压风吹验时，没有明显的水体以及灰渣等现象出现。另外，只要确保锚孔的孔位、角度以及方位等都符合设计要求，就可以说明锚孔的质量合格。

3.3 时刻关注施工现场的地质情况

在矿山边坡治理过程中，不确定因素较多，甚至在预应力锚索框架施工中，也可能存在地质勘探资料与实际情况相差甚远的现象，如果按照原有设计方案勉强进行施工，则整个预应力锚索框架工程的安全性以及使用功能都无法得到保证。所以，在实际施工过程中，如果遇到上述情况，相关施工技术人员应该在第一时间将情况上报给相关设计部门，及时进行变更以及修正，从而保证工程施工的效果以及质量。

3.4 确保矿山边坡治理工作的有效性

在运用预应力锚索框架治理矿山边坡滑坡问题时，整个工程的施工受人为因素影响较大，所以，一定要进一步强化相关执法人员的职能权利，对矿山边坡治理过程中的不恰当行为进行严格惩处，并追究相关人员的责任。另外，通过宣传教育来提高施工技术人员的安全意识以及责任意识，让他们充分了解矿山边坡滑坡可能引发的严重后果，从而在激发工作人员责任心以及积极性的基础上，实现矿山边坡治理工作的有效性。

3.5 预应力锚索框架施工时应注意的问题

在锚索施工前，为了保证实际施工能与设计预期相符，相关人员可以预先进行预应力锚索试验，来对其施工工艺进行检验。与此同时，锚固试验的数量除非特殊情况，一般可按照工作锚索的3%控制；另外，锚固试验的平均拉拔力要超出预应力锚索的超张拉力，如果平均拉拔力小于此值时，则要继续按照3%的比例来补充锚固试验的数量，以此来保证预应力锚索框架施工的顺利进行。

4 结语

综上所述，在我国对矿产资源开采量逐年上升的同时，也逐渐暴露出许多矿山边坡问题，严重影响了矿山开采的正常进行。所以，为了强化矿山边坡的强度以及硬度，就要从引发矿山边坡滑坡事故的原因出发，对预应力锚索框架施工中的关键点加以重视，从而在提高整个工程施工质量的前提下，推动我国矿业产业的快速发展。

【1】朱宝龙,杨明,胡厚田，等.土质边坡加固中预应力锚索框架内力分布的试验研究[J].岩石力学与工程学报，2005，24(4):697-702.

【2】刘琴琴.钢筋混凝土框架梁预应力锚索结构在高边坡工程中的应用[D].兰州：兰州理工大学,2011.

【3】刘小丽,张占民,邓建辉，等.边坡加固中预应力锚索框架地梁的杆系有限元分析[J].岩土力学,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

高庆辉（1981～），男，河北正定人，工程师，从事岩土与基础工程技术研究。