一种排土场复合挡墙结构的制作方法

本发明属露天采矿技术领域，也可应用于水利水电、道路工程、市政工程领域，具体涉及一种排土场复合挡墙结构。

背景技术：

排土场滑坡和泥石流是露天矿山主要的地质问题之一，并由此给国民经济和人民生命财产造成了重大的损失，因此，采取适当措施，防止排土场滑坡，具有重要的安全和经济意义。然而，目前常用的排土场挡墙结构仍然是单纯依靠墙身自重来平衡边坡土压力的重力式挡墙，由于重力式挡墙技术固有的局限性，加固效果不理想，严重的甚至导致工程事故的发生。因此借鉴国内外加固工程经验，结合排土场工程特点，选择新的排土场挡墙结构很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种具有能够增加抗滑体整体稳定性、及排水通畅的排土场复合挡墙结构。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种排土场复合挡墙结构，平整场地后，首先，采用高压喷射水泥浆加固松散的排土场排土体形成高压喷射桩，并最终形成高压喷射固结墙；高压喷射固结墙体强度养护到70%以后，在高压喷射固结墙内滑坡推力大的区域增设钢管桩；最后，采用钢筋石笼挡墙进行排土场边坡压脚。

一种排土场复合挡墙结构，具体通过以下步骤完成：

步骤1：高压喷射固结墙：

a参数：高压喷射固结墙由相互粘结的高压喷射桩组成，高压喷射桩成排布置，不少于2排，第一排距排土场边坡顶端0.5~1.2m，排距0.5~1.2m排内各高压喷射桩之间间距0.5~1.0m；高压喷射桩桩长随基岩起伏变化；

b施工：先实验测试，然后依次进行定孔、钻孔、下放喷射装置、制浆、旋喷成桩、成排、成墙、桩体养护等工序；其中，高压喷射桩的浆液扩散半径与固结墙强度在现场试验的基础上确定，对试验桩采取钻孔取芯，对桩体的底部、中部、上部分别取样进行28天龄期的抗压与抗折实验测试，以固结体的无侧限抗压强度不小于15mpa，抗折强度不小于2mpa为准；然后定孔、钻孔、下放喷射装置、制水灰质量比1:1的硅酸盐水泥浆，并采用单管或双重管高压喷射器进行注浆；喷射孔进入基岩层不小于0.5m，高压喷射器的注浆压力在15~45mpa间，水泥掺入比不小于20%旋喷成桩，成排、成墙、最后对高压喷射固结墙进行养护。

同时，为防止浆液流失，施工应从每排的中间位置向两侧推进；局部浆液流失严重的地方，采用暂时封堵排水孔的方式防止跑浆。

步骤2：高压喷射固结墙内滑坡推力大的地方增设钢管桩：

a参数：钢管桩孔采用回转取芯钻进，深入基岩不小于4m，钢管采用无缝钢管；

b施工：高压喷射固结墙强度达到70%后，依次进行定孔、钻孔、终孔、清孔、下钢管、在钢管内及钢管外注入水泥浆、封固等工序；其中：进行钢管桩施工时无缝钢管底部应钻一定数量的圆孔；钢管桩注水泥浆前，需保证清孔质量，孔底沉渣不大于15cm，孔壁不允许挂浆，保证钢管桩与高压喷射固结墙的整体性。

步骤3：采用钢筋石笼挡墙进行排土场边坡压脚：

a参数：钢筋石笼挡墙采用耐腐蚀、高强度钢筋制作成长方体状的钢筋笼，钢筋石笼单元结构尺寸为2.0m×1.0m×1.0m和1.5m×1.0m×1.0m两种规格，由直径为12mm的钢筋焊接编制而成；然后在钢筋笼内装满碎石即成为钢筋石笼，再将各钢筋石笼堆砌在排土场边坡需要加固的位置，并在钢筋石笼挡墙和排土场边坡的空隙处填充石块；

b施工：钢筋石笼分层错缝摆放，堆积高度根据排土场边坡高度堆积；同层石笼或与上、下层石笼间的钢筋连接全部采用焊接，石笼所用钢筋全部做除锈防腐处理；钢筋石笼挡墙底部用c20混凝土浇筑成300mm厚的基座来增强挡墙的抗剪和抗倾覆能力，底层石笼两侧钢筋向下延伸200mm并制作成弯钩，并埋置到底部混凝土基座内，以增强底层石笼与混凝土基座问的摩擦力。

本发明的有益效果是：本发明的排土场挡墙结构为“钢筋石笼挡墙+高压喷射固结墙+局部钢管桩”的复合挡墙，具体为：首先，采用高压喷射水泥浆加固松散的排土场排土体形成高压喷射桩，并最终形成高压喷射固结墙；高压喷射固结墙体强度养护到70%以后，在高压喷射固结墙内滑坡推力大的区域增设钢管桩；并采用钢筋石笼挡墙进行排土场边坡压脚。高压喷射固结墙利用高喷水泥浆在排土场中形成固结墙，增加了排土场整体的稳定性；局部钢管桩的存在进一步增强了本发明的支挡能力；同时，钢筋石笼挡墙具有成本低、易于施工、排水通畅等优点，再对排土场边坡压脚的同时，可以很好地克服水对排土场稳定性的影响。本发明采用“高压喷射固结墙+局部钢管桩+钢筋石笼挡墙”复合方案，克服了传统重力式挡墙技术固有的局限性，起到了很好的加固效果，使用寿命长。

附图说明

图1.本发明排土场复合挡墙结构的侧视图；

图2.本发明排土场复合挡墙结构的俯视图。

图中：1-排土场边坡与钢筋石笼之间的石块；2-钢筋石笼框架；3-钢筋石笼内石块；4-钢筋石笼表面钢筋；5-钢筋石笼基座；6-高压喷射桩（墙）；7-钢管桩；8-排土场基岩层面；9-排土场坡面。

具体实施方式

实施例1

某铜矿设计排土场总容积为5392万m³，排土场的级别为一级；排土场于2008年建成使用，目前西帮局部有滑移显现，为预防排土场灾害，采用本发明所述的一种排土场复合挡墙结构进行排土场支挡加固工作。在该铜矿排土场具体通过以下步骤完成：

步骤1：高压喷射固结墙：

a参数：高压喷射固结墙由相互粘结的高压喷射桩6组成，布置2排高压喷射桩6，第一排距排土场边坡9顶端0.6m，排距0.8m，排内各高压喷射桩6之间间距1.0m；高压喷射桩6桩长9~15m，随基岩8起伏变化；

b施工：先实验测试，然后依次进行定孔、钻孔、下放喷射装置、制浆、旋喷成桩、成排、成墙、桩体养护等工序；其中，高压喷射桩6的浆液扩散半径与固结墙强度在现场试验的基础上确定，对试验桩采取钻孔取芯，对桩体的底部、中部、上部分别取样进行28天龄期的抗压与抗折实验测试，以固结体的无侧限抗压强度不小于15mpa，抗折强度不小于2mpa为准；然后定孔、钻孔、下放喷射装置、制水灰质量比1:1的硅酸盐水泥浆，并采用双重管高压喷射器进行注浆；喷射孔进入基岩层不小于0.5m，高压喷射器的注浆压力在25mpa间，水泥掺入比不小于20%旋喷成桩，成排、成墙、最后对高压喷射固结墙进行养护。

同时，为防止浆液流失，施工应从每排的中间位置向两侧推进；局部浆液流失严重的地方，采用暂时封堵排水孔的方式防止跑浆。

步骤2：高压喷射固结墙6内滑坡推力大的地方增设钢管桩7：

a参数：钢管桩7桩孔采用回转取芯钻进，深入基岩不小于4m，钢管采用无缝钢管；

b施工：高压喷射固结墙6强度达到70%后，依次进行定孔、钻孔、终孔、清孔、下钢管、在钢管内及钢管外注入水泥浆、封固等工序；其中：进行钢管桩7施工时无缝钢管底部应钻一定数量的圆孔；钢管桩7注水泥浆前，需保证清孔质量，孔底沉渣不大于15cm，孔壁不允许挂浆，保证钢管桩7与高压喷射固结墙6的整体性。

步骤3：采用钢筋石笼挡墙进行排土场边坡压脚：

a参数：钢筋石笼挡墙采用耐腐蚀、高强度钢筋4制作成长方体状的钢筋笼2，钢筋石笼单元结构尺寸为2.0m×1.0m×1.0m和1.5m×1.0m×1.0m两种规格，由直径为12mm的钢筋4焊接编制而成；然后在钢筋笼2内装满碎石3即成为钢筋石笼，再将各钢筋石笼堆砌在排土场边坡需要加固的位置，并在钢筋石笼挡墙和排土场边坡的空隙处填充石块1；

b施工：钢筋石笼分层错缝摆放，堆积高度根据排土场边坡高度堆积；同层石笼或与上、下层石笼间的钢筋4连接全部采用焊接，石笼所用钢筋4全部做除锈防腐处理；钢筋石笼挡墙底部用c20混凝土浇筑成300mm厚的基座5来增强挡墙的抗剪和抗倾覆能力，底层石笼两侧钢筋4向下延伸200mm并制作成弯钩，并埋置到底部混凝土基座5内，以增强底层石笼与混凝土基座4之间的摩擦力。

一种排土场复合挡墙结构在该铜矿排土场实施后，局部滑移现象不再发生，边坡稳定性提升明显。