露天矿不稳定边坡的治理措施——机械加固法

机械加固边坡是通过增大岩石强度来改善边坡的稳定性。采用任何加固方法都要进行工程与经济分析，以论证加固的可行性和经济性。只有当稳固边坡的其他方法，如放缓边坡角或排水等都不可行或代价更高时，才考虑机械加固法。

（1）采用锚杆（索）加固边坡。用锚杆（索）加固边坡是一种比较理想的加固方法，可用于具有明显弱面的加固。锚杆是一种高强度的钢杆，锚索则是一种高强度的钢索或钢绳。锚杆（索）的长度从几米到几百米。

锚杆（索）一般有锚头、拉伸段及锚固段三部分组成。锚头在锚杆（索）的外面，它的作用是给锚杆（索）施加作用力。拉伸段在孔内，其作用是将锚杆（索）获得的预应力（拉应力）均匀地传给锚杆孔的围岩，增大弱面上的法向应力（正应力），从而提高抗滑力。对于坚硬而又较破碎的岩石，锚杆的预应力可使锚杆孔围岩产生压应力，从而增大了破碎岩块间的摩擦阻力，提高了围岩的抗剪强度。对于非预应力锚杆，只在安装完后锚杆受拉时，将应力均匀地传给围岩。锚固段在锚杆（索）孔的孔底，它的作用是提供锚固力。

锚杆在安装时，由于孔与弱面之间的夹角不同，锚杆所起的作用也不同，因此，应该寻求一个最合理的位置，让锚杆发挥最大的作用。

为保证锚杆（索）加固边坡的效果，在每两根锚杆（索）之间布设钢筋混凝土横梁，并在锚头和横梁上挂设钢丝网，然后在钢丝网上喷上水泥浆，以防止边坡碎石滚落和风化，并使边坡岩石构成一个与锚杆（索）加固的完整系统，加强了边坡的稳定性。

（2）采用喷射混凝土加固边坡。喷射混凝土是作为边坡的表面处理，它可以及时封闭边坡表层的岩石，免受风化、潮解和剥落，同时又可以加固岩石，提高岩石的强度。喷射混凝土可单独用来加固边坡，也可以和锚杆配合使用。对边坡进行喷射混凝土时，其回弹量的大小主要决定于喷射手的技术和是否加速凝剂。喷层的厚度一般约为10cm。为了提高喷射混凝土的强度，特别是提高抗拉强度和可塑性，可加设钢筋网。有时也可以在喷射混凝土干料中加入钢丝或玻璃纤维，以提高其抗拉强度，这种混凝土叫钢丝纤维补强混凝土。

（3）采用抗滑桩加固边坡。 抗滑桩的种类很多，按其刚度的大小可分为弹性桩和刚性桩；按其材料不同可分为木材、钢材和钢筋混凝土，钢材可采用钢轨或钢管。一般多用钢筋混凝土桩加固边坡，其中又分大断面的混凝土桩和小断面混凝土桩。前者一般用于破碎、散体结构边坡的加固，而后者一般用于块状、层状结构边坡的加固。露天矿边坡加固是在边坡平台上钻孔，在孔中放入钢轨、钢管或钢筋等，然后浇灌混凝土将钻孔的空隙填满或用压力灌浆。桩径、桩的间距和插入滑动面的深度，大多按照经验进行选取。

抗滑桩加固边坡的优点较多，如布置灵活、施工不影响滑体的稳定性、施工工艺简单、速度快、工效高、可与其他治理的加固措施联合使用、承载能力较大等，因此，该方法在国内外露天矿边坡加固工程中被广泛地应用。

（4）采用挡土墙加固边坡。挡土墙是一种阻止松散材料的人工构筑物，它既可单一地用作小型滑坡的阻挡物，又可作为治理大型滑坡的综合措施之一。挡土墙的作用原理是依靠本身的重量及其结构的强度来抵抗坡体的下滑力和倾倒。因此，为了确保其抗滑的效果，应注意挡土墙的位置，一般情况下，挡土墙多设在不稳定边坡的前缘或坡脚部位。在设计与施工中，必须将墙的基础深入到稳固的基岩内，使其深度保持有足够的抗滑力，确保滑体移动时，挡土墙不致产生侧向移动和倾覆。有时，在开挖挡土墙基础时，可能会破坏部分滑体，因而会造成滑体的滑动，这就要求边挖边砌，分段挖砌，加快施工速度。

（5）采用注浆法加固边坡。它是在一定的压力作用下，通过注浆管使浆液进入边坡岩体裂隙中。一方面用浆液使裂隙和破碎岩体固结，将破碎岩石黏结为一个整体，成为破碎岩石中的稳定固架，提高了围岩的强度；另一方面堵塞了地下水的通道，减小水对边坡的危害。要使注浆能达到预期效果，注浆前必须准确了解边坡变形破坏的主滑面的深度及形状，以便使注浆管下到滑面以下有利的位置。注浆管可安装在注浆钻孔中，也可直接打入。注浆压力可根据孔的深度和岩体发育程度等因素确定。