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日期:2017-09-08 15:05 | 来源:未知 | 浏览:

矿山治理勾花网挂网喷播喷射层与铁丝网滑落或撕毁原因及防治措施

摘要:结合江苏省多年来矿山地质环境治理工程实施情况,对露采矿山边坡勾花网挂网客土喷播质量通病类型及原因进行了分析研究,并提出了相应的防治措施。
 
1概述 2003年开始,江苏省矿山地质环境治理工作已全 面展开,至今已完成矿山地质环境治理项目近千个,治理总面积超过8000×104m2。在矿山地质环境治理工程中,挂网客土喷播作为边坡植被恢复的主要工艺和技 术,具有生长快、覆盖率高、植被群落稳定等优势,得到了广泛采用。然而,在项目实施中常出现喷射层与铁 丝网顺坡滑落或铁丝网撕毁质量缺陷,从而影响了治理效果,不利于生态环境的恢复与改善。2喷射层与铁丝网顺坡滑落或铁丝网撕毁产生的原 因挂网客土喷播中出现的喷射层与铁丝网顺坡滑落 或铁丝网撕毁的质量问题,其发生的原因可能有以下几点:
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(1)边坡坡度偏陡,加上雨水冲刷和浸泡,降低了喷播层和岩面间的粘结强度和荷载,在雨水及自身重 力的作用下,其下滑力大于喷播层和岩面间的粘结力和锚固力,造成喷播层整体滑塌。

(2)工程地质条件复杂,主要有:①边坡岩性破碎、强度低,边坡本身处于不稳定状态。
②岩层或软弱结构面产状与边坡产状一致,从而 使喷播层发生滑塌
③边坡岩石中含有大量的膨胀性或湿陷性特殊类 岩土,遇水后膨胀使边坡表层产生变形。引起裂隙、崩塌等地质灾害,使部分挂网客土喷播后的铁丝网产生 整体下滑,局部撕毁,表层土壤、种子及幼苗因冲流失。
④边坡中存在断层(裂隙)或溶洞而发生管涌而导 致喷播层滑塌。

(3)边坡排水措施不力,导致边坡遭受冲刷。

(4)碎石土边坡未按相关规范或技术标准进行分 层压实,密实度达不到相关标准。

(5)其他原因,主要有:①边坡表层的碎石土清坡不到位,可能导致勾花网铁丝网锚固失去作用,喷播层与岩面不能紧密粘结,在雨水 冲刷及自身重力作用下,造成喷播层及铁丝网整体下 滑。

②边坡较高时未进行必要的边坡安全平台设置, 使得挂网的上下跨度太大,喷射层及网的自重(下滑 力)大于铁丝网的锚固力,造成喷播层及铁丝网整体下 滑。

③铁丝网的质量、种类、规格、搭接、锚固(锚钉质 量、规格、锚固深度、密度)等不满足设计及相关规范标 准要求,不能承受雨水冲刷及自身重力,造成喷播层及 铁丝网整体下滑。

④喷射层厚度偏小,粘合剂等基材配比不当,降低 了喷播层与岩面之间的粘结力,在雨水冲刷及自身重 力作用下,有可能露网或喷播层及铁丝网整体下滑。

⑤山洪瀑发等自然灾害 喷混植生边坡失稳的几种形式及分析 根据江苏省南京市江宁区内废弃矿山地质环境治 理工程近几年的工程实践,生态防护的边坡失稳破坏 归结为表面溜塌、浅层破坏和深层破坏等3种破坏类
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 3.1表面滑溜 “表面滑溜”这种滑坡是坡面浅薄的植被层(厚度 为30cm左右)被撕揭,在坡脚未留下明显的滑坡堆积 物,滑动面呈现“鸡爪沟”状滑痕,滑动面四周整齐、方 正。表层滑溜在其滑动面上常有地下水渗出,部分还 有管涌现象。此类滑坡破坏面积大,分布范围广。产 生此种表层滑溜边坡的共同特点是,地下水丰富,且斜 坡角度较大。

3.2浅层滑塌 所谓浅层滑塌是指在坡面1.5m深以内发生短距 离的滑动,滑动距离为O.5~4.5m,滑移体上缘全部开 裂、裸露,下缘堆积隆起,并被植被覆盖。上缘裸露的 滑动面平整光滑,具腊状光泽,滑动面倾角较大,一般 为50。~80。。滑动面边界极不规则,呈波浪起伏状。部 分滑动体内可见管涌痕迹。此类滑动现象只发生在左 侧堆填土边坡,而且均发生于坡面中部,上缘距坡顶约 为1/3坡高,滑塌连续长度达60m。发生此类浅层滑移 的坡面特征是,结构松散,坡度较陡,地下水丰富。

3.3疑似滑动 疑似滑动是边坡失稳滑动前的一种临界状态。现 场调查发现,它有明显的4种表现特征:(1)滑动体位 移量小;(2)坡脚有少量隆起,坡中有少量塌陷;(3)用 于生态防护的PVC三维网普遍呈“琴弦”拉紧状态; (4)表面生态植被未被破坏,滑移面无裸露土坡出现。 这种疑似滑动一旦遇到不利因素(如降雨)的影响,就 会演变成浅层滑塌或表层滑溜。 值得注意的是,上述3种破坏类型的坡顶稳定区的 高度均约为坡高的1/3。出现问题的边坡虽然进行了 三维网生态防护处理,但处理深度有限,边坡的内部结 构未得到很好地改善和加固,生态防护坡面失水后,在 其表面有限深度范围内仍然会形成大量网状裂隙。现 场调查发现,裂隙深度已超过生态防护的种植层厚 度。该裂隙是土体胀缩效应的产物,它在遇到降雨人 侵后,又迅速膨胀闭合,裂面吸水软化,抗剪强度随之 降低,下滑力超过生态防护三维网的抗拉强度,最终导 致植被层撕开下滑。所不同的是由于坡面三维网生态 防护的存在,而限制和削弱了边坡的破坏程度。所以 说土体的胀缩性仍然是三维网生态防护边坡产生滑动 破坏的主要原因。 归纳起来,影响喷混植生生态防护边坡失稳破坏 有如下几个因素:

(1)直接原因:土体胀缩特性所决定;
(2)外部因素:降雨和地下水对边坡的反复浸蚀;
(3)客 观条件:土边坡坡度陡峻,坡度大于1:1的边坡已大大 超过坡高为10~20m时的边坡所应设计的坡度为 (1:2.5)~(1:3.0)的范围;(4)施工缺陷:三维网生态防 护边坡施工中所用的三维网抗拉强度过低,不足以抵 挡滑动体的下滑力。 4喷混植生边坡失稳加固处理方法 加固处理要求是,既要保持坡体稳定,又要恢复绿 化景观。目前,国内外学者对土质边坡和岩质边坡的 生态防护技术已作了许多研究。针对生态护坡不同的 滑移破坏类型,在分别研究了滑动破坏特点和原因后, 分别采取了不同的加固处理措施。

4.1表面滑溜的加固处理 表面滑溜除了因土体遇水强度降低外,还与边坡 坡度过大,三维网抗拉强度不够及三维网与坡体连结 不牢等因素有关,因此处理此类破坏的重点是加强生 态种植层与原坡面的结合强度,具体措施为(图1):
(1)在表面滑溜的坡面上按行距、列距均为2m的 尺寸,垂直于坡面,梅花型定点,人工锤进长度2~4m 的黟22Ⅱ1m螺纹钢筋锚钉,密实坡面选用短钢筋,松软 坡面选用较长钢筋,所有钢筋全部露出坡面20cm,以 用作生态恢复的挂网结点。
(2)通过锚钉在人工挖出的土槽内布置菱形的 2髟6mm钢筋网,然后喷射厚为15cm的C20碎石混凝 土,形成菱形混凝土格构网。
(3)将抗老化的高强度三维土工网满铺坡面,并与 锚钉扎牢,新三维土工网抗拉强度是原三维网抗拉强 度的13倍,足以抵抗因种植土层下滑产生的拉力。
(4)在新三维土工网上喷射含草灌结合种子的种 植土层,该土层厚度15~20cm。土层中含有粘结剂,缓 施肥料和保水剂。考虑坡面较陡,草种含量按459/m2 配种
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