废弃矿坑内超高边坡加固施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，包括：对所述矿坑内进行抽水、清淤操作；采用微差爆破方法，从矿坑的顶部至底部对矿坑四周的坡面分层进行削坡操作，形成台阶式边坡结构；于所述台阶式边坡结构上从矿坑的底部至顶部搭建操作脚手架，提供操作平台；从矿坑的底部至顶部分层进行加固操作，对单层边坡结构进行加固操作时，先于所述边坡结构锚入锚固件，再于所述边坡结构设置网格梁。通过理论验算，利用矿坑削坡后在短期内处于自稳状态，采用从顶至底一次性形成边坡结构，然后在从底至顶分层对边坡结构进行加固，且加固操作采用锚固件以及网格梁，不采用边挖边锚、挖锚结合的加固方法，解决对边坡的变形控制及稳定性要求高的问题。
【专利说明】废弃矿坑内超高边坡加固施工方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及建筑施工领域，尤指一种废弃矿坑内超高边坡加固施工方法。
【背景技术】
[0002]施工工程扩及至山地丘陵地带，对于边坡结构施工，现有一般采用边挖边锚的施工方法，即削坡和加固交替进行，削坡施工可以采用挖掘，也可以采用爆破，或两者相结合。常规情况下，在对边坡变形控制要求不高的情况下，高边坡采用边挖边锚加固，即爆破、削坡形成一阶坡，锚索、框格梁加固后，再爆破、削坡形成下一阶坡，锚索、框格梁加固；循环施作；
[0003]但对于在矿坑内有大型公共建筑的工程，大型公建的桩基础根据矿坑地形坐落于山体上及边坡上，山体需要和结构协同作用的；矿坑边坡稳定性加固需满足边坡-地基基础-建筑结构全面共同作用，对边坡的变形控制及稳定性要求较高，若采用常规的爆破、削坡、锚索和框格梁加固的边挖边锚、挖锚结合施工方法，在下一阶坡削坡过程中的爆破将使上一阶坡的锚索、框格梁形成松动、破坏，需重新修补或无法满足山体和结构协同作用时对山体变形控制要求高的要求。在此类高边坡施工中不宜采用边挖边锚、挖锚结合的加固方法。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，解决山体结构采用边挖边锚方法时对爆破使上一阶坡的锚索、框格梁造成松动、破坏，无法满足山体和结构协同作用时对山体变形控制要求高、结构稳固性差的问题。
[0005]实现上述目的的技术方案是:
[0006]本发明一种废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，包括:
[0007]对所述矿坑内进行抽水、清淤操作；
[0008]采用微差爆破方法，从所述矿坑的顶部至底部对矿坑四周的坡面分层进行削坡操作，形成台阶式边坡结构；
[0009]通过理论验算，利用矿坑削坡后在短期内处于自稳状态，于所述台阶式边坡结构上从矿坑的底部至顶部搭建操作脚手架，提供操作平台；
[0010]从矿坑的底部至顶部分层进行加固操作，对单层边坡结构进行加固操作时，先于所述边坡结构锚入锚固件，再于所述边坡结构设置网格梁。
[0011]通过理论验算，利用矿坑削坡后在短期内处于自稳状态，采用从顶至底一次性形成边坡结构，然后在从底至顶分层对边坡结构进行加固，且加固操作采用锚固件以及网格梁，不采用爆破加固方法，解决在山体和结构协同作用的超高边坡削坡加固时，削坡过程中的爆破使上一阶坡的锚索、框格梁形成松动、破坏，无法满足边坡-地基基础-建筑结构全面共同作用时对边坡的变形控制及稳定性要求高的问题。加固操作中采用锚固件以及网格梁结构，保证边坡结构的稳固性。采用微差爆破方法进行削破操作，降低爆破震动危害效应，可以保护矿坑周围的已有建筑的安全。
[0012]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，设置网格梁包括:
[0013]对所述边坡结构进行测线定位，未达到边坡设计要求的部位进行局部修坡操作，
[0014]测放所述网格梁的梁槽线，开挖梁槽，对梁槽底部进行砂浆调平；
[0015]于所述梁槽内绑扎钢筋，支设模板；
[0016]浇筑混凝土，形成网格梁。
[0017]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，对所述边坡结构的中部进行加固操作时，所述的锚固件采用锚索，所述锚索锚入所述边坡结构包括:
[0018]于所述边坡结构上进行植被清理；
[0019]采用剥皮的钢绞线编束形成所述锚索，所述锚索包括自由段和锚固段，所述自由段沿所述锚索轴线方向间隔设置对中支架，所述对中支架保持钢绞线间平行设置，所述锚固段沿所述锚索轴线方向间隔设置隔离架，所述隔离架支设于所述钢绞线之间，且所述隔离架之间设有钢束线环，所述自由段和所述锚固段之间用铁丝缠绕；
[0020]于所述锚索设置的位置进行钻孔，将所述锚索放入所述钻孔内，所述锚固段置于所述钻孔的底部；
[0021]所述锚索内预置有注浆管，通过注浆管注入水泥砂浆；
[0022]于所述钻孔顶部处所述锚索的自由段，安装工作锚板，所述工作锚板内设置钢筋结构，于所述工作锚板贴合设置锚垫板；
[0023]浇筑混凝土，于钻孔的顶部处形成砼结构以及斜托结构，所述砼结构形成于所述工作锚板内，所述锚垫板锚固于所述斜托结构；
[0024]于所述斜托结构的顶部，浇筑形成砼封闭结构。
[0025]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，对所述边坡结构的顶部进行加固时，所述的锚固件采用锚墩，所述锚墩的施工方法包括:
[0026]于所述锚索钻孔的周围对称开设四个通孔，将骨架钢筋对应插入所述通孔内并固定;
[0027]将钢绞线束套入导向钢管内，并同所述导向钢管一起插入锚索钻孔内；
[0028]焊接钢筋网固定于所述骨架钢筋，将垫板焊接固定于骨架钢筋上，并设好注浆管以及排气管；
[0029]浇筑混凝土，振捣密实形成所述锚墩。
[0030]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，搭建操作脚手架包括:
[0031]沿所述台阶式边坡结构并行设置爬坡扫地杆，所述爬坡扫地杆距所述边坡结构大于500晕米；
[0032]等间距交错支设立杆以及横杆，所述立杆和横杆之间通过扣件固定；
[0033]所述立杆支设于所述台阶式边坡结构的台阶面上；
[0034]于所述台阶式边坡结构设置钢管连墙件，将所述横杆与所述钢管连墙件连接固定;
[0035]于所述立杆和所述横杆连接形成的架体的外侧设置剪刀撑。
[0036]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，形成台阶式边坡结构之后，对所述台阶式边坡结构进行面层喷浆封闭；在所述网格梁完成后，再进行一次面层喷浆封闭；
[0037]所述面层喷浆封闭包括如下步骤:
[0038]先对所述台阶式边坡结构的面层进行挂网，然后喷射砼处理。
[0039]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，根据矿坑地形条件，沿边坡结构布设多个监测点，控制边坡结构的形变。
[0040]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，在搭建操作脚手架的过程中，对边坡结构上局部不稳定处进行处理，包括:
[0041]若该不稳定处为断层破碎带，则采用固结注浆加固处理，于所述断层破碎带钻出注浆孔，注浆孔间隔设置，再分段进行注浆修护；
[0042]若该不稳定处为节理裂隙发育区，则采用防护网处理。
[0043]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，在边坡结构的渗水点设置深层排水管:
[0044]于所述渗水点钻出排水孔，所述排水孔的仰角为8度；
[0045]将深层排水管插入所述排水孔内，所述深层排水管上部形成进水端，下部形成排水端，所述排水端超出所述排水孔底端至少10厘米；
[0046]于所述深层排水管管体的上部开设多个圆孔；
[0047]将所述的进水端和排水端用透水土工布包覆；
[0048]将所述排水端通过软管连通边坡排水设施。
[0049]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的进一步改进在于，于边坡结构上设置排水设施，包括:
[0050]在开挖边坡开口线外设置坡顶截水沟；
[0051]在边坡运输道路上设置坡面排水沟；
[0052]沿边坡结构从顶部至底部设置急流槽；
[0053]将所述的坡顶截水沟、坡面排水沟、以及急流槽连通，并与矿坑底部的排水系统连通。
【专利附图】
【附图说明】
[0054]图1为本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的流程图；
[0055]图2为本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法中对山体结构进行削坡操作的结构示意图；
[0056]图3为本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法中搭设操作脚手架的结构示意图；
[0057]图4为本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法中操作脚手架的局部放大示意图；
[0058]图5为本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法中锚索的结构示意图；
[0059]图6为本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法中锚墩的结构示意图；
[0060]图7为本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法中深层排水管的结构示意图；
[0061]图8为图7中沿A-A线的剖视图；[0062]图9为本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法中网格梁的结构示意图。
【具体实施方式】
[0063]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
[0064]参阅图1，显示了本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的流程图。本发明公开了 一种废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，解决了现有边挖边锚施工方法在山体结构中产生下层边坡结构破裂以及边坡结构稳固性差的问题，通过从顶至底一次性削坡形成边坡结构，然后在分层进行加固，采用锚固件以及网格梁实现加固，且加固操作不采用爆破，确保了边坡结构的稳固性。削坡操作时采用微差爆破方法，降低爆破震动危害效应，保护周围已有建筑的安全。下面结合图1，对本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法进行说明。
[0065]参阅图1，显示了本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的流程图。下面结合图1对本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法进行说明。
[0066]如图1所示，本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法包括:
[0067]执行步骤S101，矿坑内抽水、清淤。在废弃矿坑内施工，先对矿坑底部进行清淤操作，采用大功率水泵抽除矿坑内积水至淤泥面以上2米，利用加工的漂浮绑定扬程高于60厘米泥浆泵向上抽排余水。将底部泥浆用生石灰、干土搅拌转变为淤泥，干土由挖机从周边的山体取出，利用矿坑的山体结构上的便道将干土和生石灰送入矿坑内，采用挖机入矿坑内将干土、生石灰、淤泥搅拌均匀，确保装车不渗水、不落到便道上即可。然后用抓斗机将淤泥装车外运，清除矿坑底部的淤泥，方面施工。接着执行步骤S102。
[0068]执行步骤S102，设置出渣道路。矿坑的四周坡度高差大，出渣困难，削坡前在山体不同标高处预先设计开凿多条出渣道路，便于后期结构施工，削坡操作至某一标高后，形成道路及作业平台。接着执行步骤S103。
[0069]执行步骤S103，坡面危岩、植被清理。矿坑四周的山坡多为灌木、杂树及野草，废矿坑由于早期采矿进行爆破，使得宕口面较破碎，加上长期的风化剥落，山坡上多处分布有松动孤石，存在崩塌隐患，在进行边坡施工前先对坡面松动岩块及植被人工清除，拆除障碍物。对坡面局部不稳定处进行清刷，对较大的裂缝进行灌浆或勾缝处理，然后进行边坡的施工。在边坡施工前，对矿坑坑口以上的土石方开挖，以免后续施工过程中松动土石掉落危及施工人员安危。接着执行步骤S104。
[0070]执行步骤S104，从顶至底削坡操作，形成边坡结构。结合图2所示，显示了废弃矿坑内超高边坡加固施工方法中对山体结构进行削坡操作的结构示意图。对矿坑四周的山体结构10的表面进行削坡操作，削坡操作的顺序从矿坑的顶部至底部进行，采用微差爆破方法将山体结构10的表面削坡形成台阶式的边坡结构101，包括第一台阶1011、第二台阶1012、第三台阶1013、第四台阶1014、第五台阶1015、第六台阶1016、第七台阶1017、以及第八台阶1018。通过理论验算，矿坑削坡后在短期内处于自稳状态，据此进行一次性削坡操作，形成台阶式的边坡结构。削坡操作采用机械削坡配合人工修坡，形成坡度后结合人工清坡，清除坡面凹凸不平的土层、堆积、浮石、坡脚的杂物，使坡面尽量平整，在用挖机将渣料抛至出渣道路处坡底，用运输车将渣料运走。
[0071]在削坡施工过程中，按照矿坑的东、西、南、北四个区域分段分层施工，四个区域同步进行削坡操作，尽量减少边坡坡面无支护暴露的时间。[0072]结合周边的地貌、开挖范围、深度、工程量以及工期等因素，选用爆破作业，爆破时注意周边已有建筑物，为防护周边建筑物以及料场平台的安全，对建筑物区域采用浅孔微差爆破方法，严格控制单段装药量和爆破震动，保护建筑物的安全。其余区域采用轮廓微差爆破方法。边坡部分采用轮廓微差爆破法，保证边坡结构的稳定和平整，对于爆破后的大块岩石，及时采用机械法进行二次破碎，便于机械挖运和平整。
[0073]削坡操作按照如下原则进行作业:按照若干级台阶，土石方开挖顺序自上而下施工，将渣石削落至某一出渣平台(即台阶结构)后，从平台两侧道路运出；当削坡至某一平台，采用抓斗机及挖机配合接力进行坑内淤泥清除，再继续削坡；为后续结构阶段土方回填方便，削坡至某一平台后，插入进行桩基或结构作业，待坑内局部结构完成后，再将剩余坡体削坡用于回填。接着执行步骤S105。
[0074]执行步骤S105，面层初步喷浆封闭。形成边坡结构101之后，由于边坡结构101采用从上至下逆序施工，加固操作的施工周期长，造成边坡结构裸露的时间长，故对边坡结构101的面层进行喷浆封闭，先对边坡结构101的表面挂网，然后喷射砼，在边坡结构101的表面形成了网和砼的保护结构。再后续的加固操作中，施工完成网格梁后，对网格梁再进行一次面层初步喷浆封闭，即对网格梁进行挂网以及喷射砼。
[0075]根据矿坑地形条件，沿边坡结构布设多个监测点，控制边坡结构的形变。在山体边缘或者边坡上设置监测点，监测点处设置边坡变形监测装置，该监测装置对矿坑的山体进行实时监测。具体根据《岩土结构稳定性基础理论》揭示的滑坡运动从流变萌发、稳态蠕变到失稳巨滑的运动轨迹，利用GPS变形监测技术结合全站仪，对边坡位移形变做跟踪监测，运用研发的稳定性分析程序对t-y曲线实测数据给出解析数据，依解析判据作出准确的预测预报。如果监测到险情，及时对险情进行处理。接着执行步骤S106。
[0076]执行步骤S106，从底至顶搭设操作脚手架。结合图3和图4所示，操作脚手架30沿边坡结构101搭设，为边坡结构101后续的加固操作提供操作平台。操作脚手架30包括爬坡扫地杆301、立杆302、横杆303、以及剪刀撑304，爬坡扫地杆301沿边坡结构101纵横并行设置，与边坡结构101之间的距离大于500毫米，爬坡扫地杆301之间通过扣件连接固定。等间距交错支设立杆302和横杆303，立杆302和横杆303之间通过扣件连接固定。立杆302支设于边坡结构101的台阶上，在立设过程中，如果立杆302设置的位置不在台阶平面内，该立杆302需落地在边坡结构101上，并增加斜钢管支撑加固。剪刀撑304设于操作脚手架30中立杆302和横杆303连接形成的架体的外侧，加固操作脚手架30的结构稳定。在操作脚手架30和山体结构10之间采用钢管连墙件305进行拉结固定，钢管连墙件305设于边坡结构101的斜坡面上，用于支撑操作脚手架30，防止操作脚手架30整体外倾和下滑。钢管连墙件305 —端埋设于边坡结构101内，埋设深度大于I米，埋入后四周用混凝土填实，形成凸出的混凝土结构，该混凝土结构的表面与一较短的横杆303连接固定,该横杆303与相邻的立杆302通过扣件连接固定。该钢管连墙件305设置的间距与操作脚手架30纵向间距相同，为操作脚手架30提供了稳固支撑。钢管连墙件305为钢花管，钢花管的长度大于1.4米，钢花管一端锚固于边坡结构101内，具体锚固操作为，在边坡结构101上成孔，孔径大于80毫米，然后插入钢花管，在孔内注入水泥砂浆进行锚固。钢花管成矩形布置，且与立杆302和横杆303的连接处对应设置，钢花管与操作脚手架30垂直，如果在规定的位置设置有困难，可以在邻近点补足。从底至顶搭设操作脚手架30，操作脚手架30依附于边坡结构101，边坡结构101上有多个台阶结构，操作脚手架30每上一级台阶，横杆303自外向内收I至2跟横杆。根据现场削坡情况，坡面自稳状态，考虑现场施工便利条件和边坡土质情况，在出渣平台分若干阶段搭设操作脚手架施工。操作脚手架30搭设过程中，对边坡结构101的表面执行步骤S107。
[0077]执行步骤S107，检查局部不稳定处。在操作脚手架30的搭设过程中，对边坡结构101的表面进行检查，边坡局部不稳定处采用补救措施，边坡结构101的不稳定处有断层破碎带、节理裂隙发育区等情况。如果发现局部不稳定处，对该不稳定处执行步骤S108。
[0078]执行步骤S108，对局部不稳定处进行处理。
[0079]若该不稳定处为断层破碎带，则采用固结注浆加固处理，于所述断层破碎带钻出注浆孔，注浆孔间隔设置，再分段进行注浆修护。钻孔时采用YG-60钻机成孔，沿断层走向施工形成注浆孔，注浆孔的间距为3米，注浆孔下倾15°至25°，注浆水灰比分1.0,0.8、
0.5三级，注浆压力2Mpa，注浆分段进行。
[0080]若该不稳定处为节理裂隙发育区，则采用防护网处理。对于节理发育密集破碎，发育有崩塌落石的部位，为防止落石的发生，支补主动防护网，先放线确定锚杆孔位，在每一孔位处凿一深度大于锚杆外露环套长度的凹坑，按设计深度钻凿锚杆孔并清孔，孔深比锚杆长度长50晕米,孔径为Φ 70晕米,插入锚杆并注衆，衆液标号不低于M30,注衆体养护三天以上，然后在主动张拉防护网。主动防护网安装利用周围锚杆，在需要安装主动防护网的周围锚杆锚垫板下压钢筋环穿挂网钢绳。接着执行步骤S109。
[0081]执行步骤S109，从底至顶施工锚固件。在对边坡结构101进行加固操作时，从矿坑的底部至顶部分层进行加固操作，即对单一台阶级进行加固，然后在逐级向上进行加固。对单层边坡结构进行加固操作时，先于所述边坡结构锚入锚固件，再于所述边坡结构设置网格梁。下面对锚入锚固件的操作进行说明。
[0082]对边坡结构101设置锚固件时，边坡结构101的底部的锚固件采用锚杆，边坡结构101的中部的锚固件采用锚索，边坡结构101的顶部的锚固件采用锚墩。结合图1所示，第一台阶1011至第三台阶1013之间的锚固件20为锚杆，锚杆采用Φ32的钢筋，在边坡结构101上钻孔，插入钢筋，然后注入泥浆锚固。第三台阶1013至第八台阶1018之间的锚固件20为锚索，第八台阶1018之上的山体结构10的顶部的锚固件20为锚墩。下面分别对锚索和锚墩的锚入方法进行说明。
[0083]结合图5所示，在边坡结构101的中部设置锚索加固:
[0084]先于边坡结构101上进行植被清理；
[0085]采用剥皮的钢绞线2011编束形成锚索201，锚索201包括自由段2012和锚固段2013，自由段2012沿锚索201轴线方向间隔设置对中支架2014，对中支架2014保持钢绞线2011间平行设置，锚固段2013沿锚索201轴线方向间隔设置隔离架2015，隔离架2015支设于钢绞线2011之间，且隔离架2015之间设有钢束线环2111，使得锚固段2013的钢绞线2011弯折设置。自由段2012和锚固段2013之间用铁丝2016缠绕。钢绞线2011采用直径15.24毫米，强度1860的高强低松弛无粘结的钢绞线。自由段2012间隔2米设置一个对中支架2014，锚固段2013间隔2米设置一个隔离架2015 ；
[0086]于锚索201设置的位置进行钻孔，将锚索201放入钻孔102内，锚固段2013置于钻孔102的底部。钻孔102采用CS J-70型钻机成孔，中风化岩石时采用普通冲击钻钻孔，在堆积体、破碎带时偏心跟管钻具。在成孔过程主公采用压缩空气，严谨用水钻进；
[0087]锚索201内预置有注浆管40，通过注浆管40注入水泥砂浆。注浆管40设于钢绞线2011编束形成的内部空间，注浆管40于钻孔102的底部处设有导向帽401，导向帽401与钻孔102的底部距离为100毫米，便于将注入的水泥砂浆导入到钻孔102内。采用M35的水泥砂浆注入，注浆材料加入聚丙烯腈纤维，掺入量为每立方1.8至2.0kg，纤维抗拉强度不小于700MPa，水泥砂浆自下而上连续灌注，从钻孔102的底部灌入，确保从孔内顺利排气;
[0088]于钻孔102顶部处锚索201的自由段2012，安装工作锚板2018，工作锚板2018内设置钢筋结构2110，于工作锚板2018贴合设置锚垫板2019，钢绞线2011穿过工作锚板2018以及锚垫板2019。工作锚板2018围合形成方体结构，工作锚板2018内的钢筋结构2110包括绕设于钻孔102的螺旋筋和交错设置的加强筋。再于自由段2012的上端设置止浆塞2017，防止锚索201的上部浇筑的浆液流入到自由段2012的下部；
[0089]于工作锚板2018内浇筑混凝土形成砼结构501，于锚垫板处浇筑混凝土形成斜托结构502 ；
[0090]当锚固段2013的注浆体抗压强度达到设计强度的75%，张拉锚索，采用超张拉持荷稳压、超载安装施工方法，超载系数为1.05。在锚索张拉锁定后采用补浆管进行封口回填注浆，封口回填注浆材料与锚固段2013注浆的材料相同，封孔回填注浆前应检查确认锚索应力达到稳定的设计锁定值，锚索注浆封孔7d后，对孔口段离析沉缩部分进行补封注浆；
[0091]在斜托结构502露出的钢绞线2011上套入锚环，然后采用C30混凝土封闭，形成砼封闭结构503，砼封闭结构503为正四棱锥台形。
[0092]地质条件较差处，成孔施工过程中易产生塌孔，锚索无法送至钻孔的空地，采用全套管钻进施工；对在浅层破积土、尾矿渣等松散地层成孔时，采用套管钻进，当套管钻进至稳定地层后，采用冲击成孔，下锚完成后，用液压拔管机将套管从孔内拔出。
[0093]结合图6所示，在边坡结构101的中部设置锚墩加固，
[0094]锚墩202设于山体结构的顶部，对于山体结构顶部的植被不需清理，可以保留山体顶部的植被生态环境。在锚墩202施工时，下方的锚索加固以网格梁已经施工完成。施工锚墩包括:
[0095]于钻孔102的周围对称开设四个通孔，将骨架钢筋2022对应插入通孔内并固定，骨架钢筋2022采用Φ 20的钢筋；
[0096]将钢绞线束套入导向钢管2021内，并同导向钢管2021 —起插入钻孔102内，导向钢管2021插入钻孔102内50里面；
[0097]焊接钢筋网固定于骨架钢筋2021，将垫板2023焊接固定于骨架钢筋2021上，并设好注浆管以及排气管；
[0098]浇筑C30混凝土，边浇筑边用振捣棒振捣，充填密实,形成锚墩202。接着执行步骤
SllOo
[0099]执行步骤S110，边坡结构上深层排水管施工。深层排水管作用为减少地质条件异常因素对边坡结构安全的影响，顺利将坡体内水排出，确保边坡安全。
[0100]结合图7和图8所示，在边坡结构101的渗水点设置深层排水管60:
[0101]于渗水点钻出排水孔,该排水孔的仰角为8度；[0102]将深层排水管60插入排水孔内，深层排水管60上部形成进水端，下部形成排水端，排水端超出排水孔底端至少10厘米，深层排水管60采用外径Φ75毫米的PVC管，该PVC管超出排水孔10厘米至20厘米；
[0103]于深层排水管60的管体的上部开设多个圆孔601，该圆孔601为进水孔，孔径为Φ 10毫米，间距25毫米，梅花状布置。也可以选择在深层排水管60的四周表面均匀设置进水孔；
[0104]将进水端和排水端用透水土工布602包覆，采用多层透水土工布或者塑料纱布包裹深层排水管60的进水端和排水端，包裹的厚度最小为8.5毫米；
[0105]将排水端通过软管连通边坡排水设施，通过边坡排水设施将渗水点的水排出。接着执行步骤Slll。
[0106]执行步骤S111，网格梁施工。单一台阶的边坡结构施工好锚固件后，进行网格梁的施工。结合图9所示，于边坡结构101上施工网格梁:
[0107]对边坡结构进行测线定位，未达到边坡设计要求的部位进行局部修坡操作，修整过程中产生的废弃土石方及时运送至弃土场，避免造成塌方滑移的隐患。同时，尽量保证边坡设计范围以外的绿化植被，不被施工机械的正常施工和人为因素所破坏，减少对环境的影响；
[0108]测放网格梁的梁槽线，开挖梁槽，对梁槽底部进行砂浆调平。开挖梁槽可以采用机械或者人工进行挖掘，开挖的同时进行测量控制，保证沟槽位置、标高符合设计要求，梁槽嵌设于边坡结构101内，梁槽挖好后，采用1: 2的水泥砂浆抹面后20毫米至50毫米进行基底调平，遇到局部架空用砼嵌补。梁槽包括顶梁槽2031、横梁槽2032、以及竖肋槽2033，形成了网格结构，锚孔2034设于横梁槽2032和竖肋槽2033的交接处；
[0109]于梁槽内绑扎钢筋，支设模板。纵梁钢筋和横梁钢筋绑扎时，主筋沿梁槽通长布设，纵横受力钢筋在节点处绑扎，锚孔2034处适当调整钢筋布设，若锚杆与钢筋相干扰，局部调整钢筋间距以及主筋位置，框架每间隔18米设一道伸缩缝，缝宽20毫米，用浙青麻筋填充。模板采用1.8厘米厚的胶合板，侧板和底模内阁栅用45毫米*80毫米木方，间距500毫米设置。竖梁基础采用240毫米砖胎膜，竖梁用三面支模，增加面层模板，支撑体系采用扣件、钢管、可调托撑与纵横向爬坡架相连接支撑；
[0110]浇筑混凝土，形成网格梁。浇筑混凝土用固定泵运至浇筑点后，铺设马道人工运送，局部还可以采用塔吊配合浇筑。
[0111]网格梁形成后，如果遇到局部不稳定处，比如节理裂隙发育区，可以采用主动防护网支补。具体采用纵横交错的Φ 16纵、横向支撑绳与锚杆相联结，4.5mX4.5m网格内铺设一张4mX4m或4mX2m的支撑绳构成的每个D0/08/300型钢绳网，每张钢绳网与四周支撑绳间用Φ8缝合绳缝合联结并进行预张拉，对坡面施以一定的法向预紧压力。在钢绳网下铺设小网孔的S0/2.2/50型格栅网，采用Φ 1.5mm铁丝对钢绳网和格栅网间进行相互扎结，扎结点纵横间距lm，阻止小尺寸岩块的塌落。接着执行步骤S112。
[0112]执行步骤S112，排水设施施工。为避免雨水、地下水对开挖坡面形成冲刷破坏，除对坡面进行喷混凝土封闭永久防护外，在边坡布置地表排水系统及地下排水系统。
[0113]于边坡结构上设置排水设施，包括:
[0114]在开挖边坡开口线外设置坡顶截水沟；[0115]在边坡运输道路上设置坡面排水沟；
[0116]沿边坡结构从顶部至底部设置急流槽；
[0117]将坡顶截水沟、坡面排水沟、以及急流槽连通，并与矿坑底部的排水系统连通。该排水系统为市政排水系统。
[0118]本发明废弃矿坑内超高边坡加固施工方法的有益效果为:
[0119]采用从顶至底一次性削坡形成边坡结构，然后在从底至顶分层对边坡结构进行加固，且加固操作采用锚固件以及网格梁，不采用爆破加固方法，解决现有边坡采用边挖边锚时边坡下层破裂以及稳固性差的问题。
[0120]加固操作中采用锚固件以及网格梁结构，保证边坡结构的稳固性。
[0121]采用浅孔微差爆破方法进行削破操作，降低爆破震动危害效应，可以保护矿坑周围的已有建筑的安全。
[0122]操作脚手架与山体结构之间通过钢管连墙件拉结固定，降低施工难度且保证脚手架的稳固。
[0123]对破碎带采取有效的固结防护措施，减少施工安全隐患，确保施工安全。
[0124]以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，包括: 对所述矿坑内进行抽水、清淤操作； 采用微差爆破方法，从所述矿坑的顶部至底部对矿坑四周的坡面分层进行削坡操作，形成台阶式边坡结构； 通过理论验算，利用矿坑削坡后在短期内处于自稳状态，于所述台阶式边坡结构上从矿坑的底部至顶部搭建操作脚手架，提供操作平台； 从矿坑的底部至顶部分层进行加固操作，对单层边坡结构进行加固操作时，先于所述边坡结构锚入锚固件，再于所述边坡结构设置网格梁。
2.如权利要求1所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，设置网格梁包括: 对所述边坡结构进行测线定位，未达到边坡设计要求的部位进行局部修坡操作， 测放所述网格梁的梁槽线，开挖梁槽，对梁槽底部进行砂浆调平； 于所述梁槽内绑扎钢筋，支设模板； 浇筑混凝土，形成网格梁。
3.如权利要求1或2所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，对所述边坡结构的中部进行加固操作时，所述的锚固件采用锚索，所述锚索锚入所述边坡结构包括: 于所述边坡结构上进行植被清理； 采用剥皮的钢绞线编束形成所述锚索，所述锚索包括自由段和锚固段，所述自由段沿所述锚索轴线方向间隔设置对中支架，所述对中支架保持钢绞线间平行设置，所述锚固段沿所述锚索轴线方向间隔设置隔离架，所述隔离架支设于所述钢绞线之间，且所述隔离架之间设有钢束线环，所述自由段和所述锚固段之间用铁丝缠绕； 于所述锚索设置的位置进行钻孔，将所述锚索放入所述钻孔内，所述锚固段置于所述钻孔的底部; 所述锚索内预置有注浆管，通过注浆管注入水泥砂浆； 于所述钻孔顶部处所述锚索的自由段，安装工作锚板，所述工作锚板内设置钢筋结构，于所述工作锚板贴合设置锚垫板； 浇筑混凝土，于钻孔的顶部处形成砼结构以及斜托结构，所述砼结构形成于所述工作锚板内，所述锚垫板锚固于所述斜托结构； 于所述斜托结构的顶部，浇筑形成砼封闭结构。
4.如权利要求3所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，对所述边坡结构的顶部进行加固时，所述的锚固件采用锚墩，所述锚墩的施工方法包括: 于所述锚索钻孔的周围对称开设四个通孔，将骨架钢筋对应插入所述通孔内并固定； 将钢绞线束套入导向钢管内，并同所述导向钢管一起插入锚索钻孔内； 焊接钢筋网固定于所述骨架钢筋，将垫板焊接固定于骨架钢筋上，并设好注浆管以及排气管； 浇筑混凝土，振捣密实形成所述锚墩。
5.如权利要求4所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，搭建操作脚手架包括:沿所述台阶式边坡结构并行设置爬坡扫地杆，所述爬坡扫地杆距所述边坡结构大于500晕米； 等间距交错支设立杆以及横杆，所述立杆和横杆之间通过扣件固定； 所述立杆支设于所述台阶式边坡结构的台阶面上； 于所述台阶式边坡结构设置钢管连墙件，将所述横杆与所述钢管连墙件连接固定； 于所述立杆和所述横杆连接形成的架体的外侧设置剪刀撑。
6.如权利要求2所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，形成台阶式边坡结构之后，对所述台阶式边坡结构进行面层喷浆封闭；在所述网格梁完成后，再进行一次面层喷浆封闭； 所述面层喷浆封闭包括如下步骤: 先对所述台阶式边坡结构的面层进行挂网，然后喷射砼处理。
7.如权利要求1所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法,其特征在于,根据矿坑地形条件，沿边坡结构布设多个监测点，控制边坡结构的形变。
8.如权利要求 1所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，在搭建操作脚手架的过程中，对边坡结构上局部不稳定处进行处理，包括: 若该不稳定处为断层破碎带，则采用固结注浆加固处理，于所述断层破碎带钻出注浆孔，注浆孔间隔设置，再分段进行注浆修护； 若该不稳定处为节理裂隙发育区，则采用防护网处理。
9.如权利要求1所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，在边坡结构的渗水点设置深层排水管: 于所述渗水点钻出排水孔，所述排水孔的仰角为8度； 将深层排水管插入所述排水孔内，所述深层排水管上部形成进水端，下部形成排水端，所述排水端超出所述排水孔底端至少10厘米； 于所述深层排水管管体的上部开设多个圆孔； 将所述的进水端和排水端用透水土工布包覆； 将所述排水端通过软管连通边坡排水设施。
10.如权利要求1所述的废弃矿坑内超高边坡加固施工方法，其特征在于，于边坡结构上设置排水设施，包括: 在开挖边坡开口线外设置坡顶截水沟； 在边坡运输道路上设置坡面排水沟； 沿边坡结构从顶部至底部设置急流槽； 将所述的坡顶截水沟、坡面排水沟、以及急流槽连通，并与矿坑底部的排水系统连通。
【文档编号】E02D17/20GK104032758SQ201410223184
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年5月26日 优先权日:2014年5月26日
【发明者】孙晓阳, 陈斌, 张晓勇, 颜卫东, 陈华, 张帅, 冯跃辉, 李赟 申请人:中国建筑第八工程局有限公司