付宗智,劉 鵬
(長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司,湖南 長沙 410000)
某鋰輝石礦山,礦體開采標(biāo)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(qiáng)風(fēng)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(shè)計(jì)凈寬B0=3.7m,凈高h(yuǎn)=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(hù)。原施工單位在進(jìn)行硐口段開挖前沒有對(duì)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(shí)采用鋼筋混凝土支護(hù),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(duì)滑坡切面(垂直山體坡面)進(jìn)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(jìn)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(shè)一個(gè)φ100mm泄水孔。(滑坡治理見圖1)。
待滑坡體上部治理完成后,對(duì)滑坡體進(jìn)行清理,要求將硐口平臺(tái)10m高以上滑坡體全部清除,露出基巖,硐口平臺(tái)10m高以內(nèi)滑坡體進(jìn)行清理,確保滑坡體坡面平整[1]。
圖2 管棚支護(hù)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(duì)硐口上方基巖進(jìn)行加固。錨桿施工完畢后,進(jìn)行平硐硐口段的掘砌。硐口段采用管棚注漿超前支護(hù)+100mm噴錨網(wǎng)+400mm單層鋼筋混凝土支護(hù)(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(dǎo)管布置在永久支護(hù)輪廓線以外,外插角3°,間距300mm~400mm。導(dǎo)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(gè)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(shè)φ6@150*150mm鋼筋網(wǎng)。(硐口段管棚支護(hù)見圖2)。
超前導(dǎo)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(shí)驗(yàn)確定。水泥為R32.5MPa普通硅酸鹽水泥或復(fù)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(kuò)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(qiáng)度達(dá)到75%以上時(shí)(約1周時(shí)間),開始進(jìn)行斷面開挖,采用短掘短砌,每掘進(jìn)0.5m,及時(shí)安裝鋼拱架,掛網(wǎng),并采用100mm厚C25噴射混凝土進(jìn)行支護(hù)(建議單次噴層厚度50mm,后一層噴射應(yīng)在前一層混凝土終凝后進(jìn)行)。400mm單層鋼筋混凝土支護(hù)應(yīng)緊跟工作面施工,并澆筑400mm鋼筋混凝土底板。
支護(hù)和巖幫之間的空間必須充填嚴(yán)實(shí);拱部砌體和巖頂之間的距離小于0.5m時(shí),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(shí),應(yīng)砌0.5m的緩沖層;拱部砌體和巖頂之間的距離大于2m時(shí),應(yīng)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(shí)應(yīng)壁后注漿充填。
該方案施工準(zhǔn)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(fèi)用可控。施工單位根據(jù)設(shè)計(jì)方案編制專項(xiàng)施工組織設(shè)計(jì),報(bào)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(hù)面。坡面噴射C20細(xì)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(xì)石混凝土可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況摻入適量外加劑調(diào)整凝固時(shí)間。
(3)邊坡坡體現(xiàn)狀為基巖巖面,強(qiáng)度較高,坡面清理完成后應(yīng)保持觀察,若風(fēng)化速度較快或坡體滲水嚴(yán)重,應(yīng)采取噴射混凝土面層護(hù)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(shí)應(yīng)間隔施工,基礎(chǔ)開挖后應(yīng)及時(shí)澆筑,避免因基坑長時(shí)間暴露導(dǎo)致邊坡進(jìn)一步垮塌。
(6)因超前導(dǎo)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(jìn)工藝,硐口管棚應(yīng)采用套拱定位。硐口段明硐支護(hù)方式按原設(shè)計(jì)400mm雙層鋼筋混凝土施工。建議硐口段明硐施工2m后再進(jìn)行管棚段巷道施工。