2三峡库区地质灾害省部共建教育部重点实验室 湖北宜昌 443002;
摘要：针对平硐硐口段上覆岩层较薄、地层表面风化严重，加之施工扰动易引发滑坡而影响平硐的正常使用。本文采用管棚+挂网+锚索+喷射混凝土的边坡联合防护技术，提高边坡的整体稳定性，该防护技术的材料少、施工简单、工程造价低。
关键词：平硐；滑坡；管棚；联合防护
矿山资源开发中有平硐开拓、竖井开拓、斜井开拓及联合开拓等方法，与其它开拓方法相比，平硐开拓法是一种最方便、最安全、最经济的开拓方法。它适用于矿产赋存于山岭地区，埋藏在周围平地的地平面以上，在矿产赋存条件允许的情况，矿山的开拓方式优先采用平硐开拓。
平硐开拓是以平硐为主要开拓巷道，平硐是指在地层中掘进的直通地面的水平巷道，用以满足运输、通风、排水等功能。由于平硐所处的地形为山岭地形，硐口段上覆岩层较薄、地层表面风化严重，往往有松散堆积体存在。在平硐施工过程，由于施工扰动易发生滑坡，或受雨季期间强降雨的影响下易发生滑坡或泥石流[1-2]，而影响平硐的正常使用。因此需要对平硐硐口的边坡进行合理防护。
1.边坡防护技术
随着我国工程建设的不断发展，随之遇到的一系列边坡稳定问题急需解决，目前边坡的防护技术主要应用在道路交通、水利水电、露天矿开采、房屋建筑等行业方面所涉及的大中型边坡，其主要技术集中于消坡、锚喷支护、注浆加固、挡墙、抗滑桩等[3-4]。
1.1削坡
通过自上而下、分级开挖的顺序进行削坡。通常开挖成台阶形，每一台阶的坡度均需满足边坡稳定的坡率允许值。削坡后可减缓坡度，减小滑坡体体积，减少下滑力，又可清除可能引起斜坡破坏的不稳定或潜在不稳定的部分，使边坡处于稳定状态。该方法在露天矿开采中广泛使用。但由于开挖卸荷而破坏了地表地形，若处理部位不当，滑坡复活的可能，同时还存在开挖后岩土体堆放的问题。
1.2锚喷支护
通过施工锚杆、金属网及喷射混凝土，增强岩土体的抗剪能力[5]，提高边坡的整体稳定性；或是通过注浆加固岩土体来预防边坡失稳，有时为改善支护结构的外表，可采用现浇钢筋混凝土板代替喷射混凝土。锚喷支护中锚杆起主要承载作用，以维持边坡稳定。该技术方法广泛应用于道路交通、水利水电等行业方面大中型边坡的防护，对边坡的长期稳定起到了积极的作用，但存在防护工艺较复杂、治理成本较高的现象。
1.3挡墙、抗滑桩
通过施工抗滑桩及各种类型的挡墙，可有效防治边坡的失稳。挡墙适用于开挖土方石可能危及相邻建筑物或环境安全的边坡及工程滑坡治理；抗滑桩常用于重大工程的滑坡治理中，但这些方法都存在支护材料多、工程造价高的特点。
这些防护技术在防止边坡失稳方面起到了很好的效果，适用于我国铁路建设、公路交通、水利水电、露天矿开采等行业的大中型边坡防护。如在地下矿山硐口边坡的防护中采用这些技术，将存在防护工艺复杂、治理成本较高的现象。这些都是有待研究和亟待解决的问题。
为解决以上不足，结合某矿井回风平硐地表边坡施工，提出一种适合平硐洞口小型边坡的防护结构。采用该技术进行防护，可使防护工序简单、施工快捷、成本较低。
2、硐口段边坡防护措施
由于矿体赋存情况及地质地形的影响，平硐硐口上覆岩层一般较薄、地层表面风化严重，往往有松散堆积体存在。受在平硐施工过程或雨季强降雨时极易发生滑坡，因此需对硐口的小型边坡采取合理的防护措施。
2.1安设管棚
地表有松散堆积体存在，如采用锚杆支护，因锚固剂与松散堆积体的粘结度不好，不能使其形成整体，从而不能有效发挥锚杆的作用，甚至出现锚杆失效的现象。因此，可采用管棚安设在边坡中，管棚布置成梅花状。管棚管壁与松散堆积体接触面积较大，期间摩擦力大，同时管棚的强度高，因此采用管棚可有效提高岩土体的抗剪强度。
2.2铺设钢筋网
铺设钢筋网可以有效固定松散堆积体，防治部分不稳定岩体块体滑落而进一步诱发边坡失稳的现象。
2.3安设锚索
根据边坡稳定性及岩土体相关参数，按照一定的间排距安设锚索，锚索的作用是把地表松散层与基岩锚固起来，从而提高边坡的整体稳定性。锚索的长度可根据地层而定。
2.4喷射喷混凝
通过在边坡面喷射混凝土，一方面可以提高边坡面的整体性，另一方面可以封闭边坡面，从而有效防止边坡面的风化。同时也可以防止雨水渗入坡体而影响边坡的整体稳定性。
3工程应用
3.1工程概况
以某矿井回风平硐地表边坡支护为实例，该回风平硐硐口位于半山腰部，山坡植被稀少，地表的表土层由粘土、泥沙、沙夹石等构成，边坡约50°，对硐口边坡的防护采用该技术方案。
3.2硐口边坡防护
边坡防护从边坡的坡底到坡顶依次进行。边坡支护的施工顺序：
1）按照1m的间距安设管棚，管棚5长1.5m，直径32mm；管棚外露长度150mm，管棚布置成梅花状，如图1所示；
2）坡面铺设钢筋网，网格为100×100mm；
3）安设锚索：每隔4排管棚安设一排锚索，锚索的长度为8m，锚索外端用锚索托板固定；
4）喷射喷混凝土层9：混凝土层厚150mm。
图1: 洞口段地表边坡防护正视图
4结论
应用管棚+挂网+锚索+喷射混凝土的边坡联合防护技术成功应用到某矿井回风平硐硐口段边坡防护中，不仅保证了施工安全，而且使用的防护材料少、施工简单、工程造价低。
1）管棚的应用：因管棚管壁与松散堆积体接触面积大，期间的摩擦力同时管理的强度高，从而有效提高岩土体的抗剪强度。
2）对边坡的扰动小：通过采用联合防护技术进行加固来提高边坡的稳定性，没有破坏边坡的原始地形地貌，有利于环境保护。
3）联合防护技术：可对地表松散堆积体进行有效加固、及时封闭；通过锚索使地表松散层与基岩连成一体，从而提高边坡的整体稳定性。
参考文献：
[1] 单晋安. 我国公路软土边坡防护工程中存在的主要问题[J]. 山西建筑, 2008, 34(35): 298-299.
[2] 何小林, 雷鸣, 何刚雁. 边坡防护技术的研究现状与发展趋势[J]. 科技资讯, 2012 (13): 57-58.
[3] 李刚. 浅谈铁路隧道洞口及明洞段边坡防护[J]. 山西建筑, 2010, 36(11): 327-328.
[4] 刘建兵, 马俊荣, 姜鑫, 等. 基于 FLAC^ 3D 的平硐开挖对边坡稳定性影响[J]. 现代矿业, 2014, 30(10): 99-101.
[5] 姚文杰, 庞建勇, 黄金坤. 软岩巷道新型网壳锚喷支护与监测分析[J]. 煤炭技术, 2016 (9): 81-83.
论文作者:燕波,吴秀仪1，2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/22
标签：防护论文; 松散论文; 地表论文; 技术论文; 滑坡论文; 岩土论文; 混凝土论文; 《防护工程》2017年第12期论文;