礦山巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)與勘查技術(shù)研究

陳敬朋

（廣東有色工程勘察設(shè)計院，廣東 廣州 510000）

針對礦山巖土工程展開施工作業(yè)時，想要對其深基坑不均勻沉降、塌陷等問題做出有效處理，就必須要在先期科學(xué)采用勘查技術(shù)，以此來充分了解深基坑的實(shí)際狀況，從而在后期有效利用支護(hù)技術(shù)，整體提高礦山巖土工程的穩(wěn)定性，避免有安全事故的發(fā)生，維護(hù)施工人員、采礦人員自身的安全，也避免礦產(chǎn)企業(yè)蒙受過大的經(jīng)濟(jì)損失，實(shí)現(xiàn)礦山巖土工程深基坑整體施工質(zhì)量的強(qiáng)化，促進(jìn)我國采礦事業(yè)的持續(xù)化、穩(wěn)健化發(fā)展。

1 礦山巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)及勘查技術(shù)的特征

首先，相比其他類型的工程，礦山巖土工程在施工的條件方面呈現(xiàn)出較高的特殊性。由此可見，相關(guān)從業(yè)者必須要充分且深入剖析及了解分布地層的狀況。并且，還需要全面掌握所在區(qū)域分布水文的狀況，以此來促使設(shè)計人員所確立的施工方案具備更高的可行性、合理性。

其次，在剖析施工所在區(qū)域的具體環(huán)境過程中，相關(guān)從業(yè)者除了需要整體了解實(shí)際的環(huán)境情況之外，還必須要全面掌握施工所在區(qū)域四周的環(huán)境狀況，以此來確保相關(guān)從業(yè)者可以更加精準(zhǔn)的分析環(huán)境參數(shù)及指標(biāo)，隨后，將分析所獲取的數(shù)據(jù)結(jié)果作為依據(jù)，確立出科學(xué)有效、切實(shí)可行的施工方案?？梢哉f，在實(shí)際展開施工作業(yè)期間，施工企業(yè)應(yīng)該綜合性考量所在區(qū)域的環(huán)境情況及四周環(huán)境情況。與此同時，在分析環(huán)境因素之時，施工企業(yè)還需要加強(qiáng)與水利部門、電力部門之間的溝通，細(xì)致勘查所在區(qū)域電纜線、管道等設(shè)施[1]。若在勘查過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)施有問題存在，就必須要在正式施工期間，遷移或者是保護(hù)這些設(shè)施。

再次，針對礦山巖土工程予以作業(yè)施工期間，應(yīng)用勘查技術(shù)時，相關(guān)從業(yè)者必須要整體了解與全面掌握實(shí)際勘查的布置狀況。在勘查一些地層比較軟的巖石期間，勘查人員需要將相應(yīng)的規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)作為依據(jù)，認(rèn)真實(shí)施此項工作，以此來保障后續(xù)的施工能夠在高質(zhì)量、高效率的氛圍下進(jìn)行。與此同時，明確勘查深度時，相關(guān)從業(yè)者也必須要完全掌握完成施工工序之后是否具備良好的承載性能。由此可見，相關(guān)從業(yè)者需要整體了解施工所在區(qū)域的各項指標(biāo)以及地質(zhì)具體狀況，以此來精準(zhǔn)評估所掌握的數(shù)據(jù)。

最后，針對布置勘查工作的布置過程而言，同樣也需要引起相關(guān)從業(yè)者的密切關(guān)注，同時，對所在區(qū)實(shí)際的限制條件予以明確。例如：難以在施工區(qū)域內(nèi)布置大型的設(shè)施儀器，此時便需要相關(guān)從業(yè)者能夠深入了解區(qū)域內(nèi)實(shí)際的施工條件，以此來為順利、正常開展礦山巖土工程施工起到良好的推進(jìn)效用。

2 礦山巖土工程深基坑支護(hù)技術(shù)

2.1 土釘墻支護(hù)技術(shù)

在針對礦山巖土工程的深基坑展開支護(hù)期間，土釘墻支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用較為普遍，在組成其支護(hù)結(jié)構(gòu)方面相對比較簡單，主要是采取土釘群、混凝土以及加固土體等，因此，在造價方面，該支護(hù)技術(shù)相對較低，同時，該技術(shù)也具備柔性高、施工便利等優(yōu)勢，在對地層壓力予以抵制時，也可發(fā)揮出良好的功效。在利用該技術(shù)期間，必須要相應(yīng)的構(gòu)建起排水網(wǎng)絡(luò)，促使深基坑的地下巖土能夠發(fā)揮出理想的排水作用[2]。除此之外，針對于注入水泥漿的相關(guān)程序而言，同樣也需要引起相關(guān)施工者的高度重視，要求其能夠在支護(hù)體中順利且有效注入水泥漿材料，達(dá)成土釘墻支護(hù)成效的強(qiáng)化，并且充分保證礦山巖土工程深基坑整體的穩(wěn)固度以及安全度。

2.2 護(hù)坡樁支護(hù)技術(shù)

施工快捷且簡便、成樁率高屬于采用護(hù)坡樁支護(hù)技術(shù)最為顯著的特征，因此，在針對礦山巖土工程的深基坑支護(hù)施工來講，得到了廣泛且普遍的利用，特別是針對深基坑較為復(fù)雜的工程，更是取得了理想的應(yīng)用成效。通常的情況下，此技術(shù)主要是運(yùn)用鉆孔技術(shù)。在實(shí)施護(hù)坡樁支護(hù)操作期間，相關(guān)施工者必須要對相應(yīng)的設(shè)計方案、施工標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行，積極落實(shí)各項要求，以此來對成樁的最終質(zhì)量予以保證[3]。正式開展護(hù)坡樁支護(hù)的過程中，需要多次展開鉆孔注漿操作，直至其成樁，由此可見，往往針對注漿操作的質(zhì)量提出了較高、較嚴(yán)格的要求，需要相關(guān)施工者能夠?qū)κ┕すに囎龀龀浞终瓶?，以此來?shí)現(xiàn)成樁率的提高，也賦予礦山巖土工程深基坑更高的安全性以及更強(qiáng)的穩(wěn)定性。

2.3 土層錨桿支護(hù)施工

所謂的土層錨桿支護(hù)施工，實(shí)際上，就是通過錨桿鉆機(jī)的運(yùn)用，從而直接鉆孔至預(yù)期所設(shè)定的深度，并且在孔中注入量度始終的水泥漿，來充分保護(hù)孔壁，同時，還需對鋼絲絞線予以穿插，實(shí)施補(bǔ)漿的多次操作，最后對相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求嚴(yán)格遵守，保障其強(qiáng)度，對鎖定張拉予以完成。通常的情況下，土層錨桿施工主要采取該流程：將設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求作為依據(jù)，相關(guān)測量人員需要在先期于施工所在區(qū)域內(nèi)精確定位錨桿，隨后，準(zhǔn)備好錨桿及且做好細(xì)致的檢查，在確保錨桿機(jī)無任何潛在事故問題以后，正式開展下一步的鉆孔操作，同時，在鉆孔的過程中，需要對相應(yīng)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求始終遵照，以此來保障鉆孔的深度能夠同預(yù)期的要求相符[4]。并且，在利用錨桿的過程中，針對部分隱蔽工程需要特別引起注意，做出細(xì)致的檢查及認(rèn)真的記錄。與此同時，如若在操作期間遇到障礙物或者是發(fā)生異?，F(xiàn)象，必須要即刻停止鉆孔操作，隨后，深入剖析問題，積極采取相應(yīng)的處理措施，在處理好問題之后，方可再度展開鉆孔操作。于鉆孔操作的過程中，相關(guān)人員需要對操作規(guī)程嚴(yán)格遵守，以精準(zhǔn)化、嚴(yán)格化的形式管控錨桿水平方向，促使其誤差值能夠＜50mm，并且，嚴(yán)格管控垂直方向上孔距＜100mm的誤差值。除此之外，還需要嚴(yán)謹(jǐn)管控偏斜鉆孔底部的尺寸，確保其并未超出3%的錨桿長度。實(shí)施注漿操作期間，針對所用材料的篩選以及比例的明確，需要具備合理性、科學(xué)性，同時，將設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)要求作為依據(jù)，確保漿液擁有良好的清潔度，予以攪拌期間，始終遵守相應(yīng)的工藝要求。最后，展開張拉錨桿操作期間，針對張拉設(shè)施應(yīng)預(yù)先做好相應(yīng)的標(biāo)定，并且將臺座及錨固體超過15MPa混凝土強(qiáng)度作為依據(jù)，實(shí)施張拉操作。

2.4 深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)

就當(dāng)前的現(xiàn)狀而言，格柵形式屬于我國多數(shù)采取的深基坑攪拌技術(shù)形式，特別是在＜7m的深度，且坑邊及紅線存在距離相當(dāng)?shù)亩壣罨?、三級深基坑中，此形式的運(yùn)用更是普遍，能夠獲取更為理想的成效。在具體的施工方法方面，礦山巖土工程深基坑深層攪拌樁支護(hù)技術(shù)主要為：依據(jù)規(guī)定的比例，對水泥、石灰等材料進(jìn)行均勻混合，從而制成一種固化劑，以高強(qiáng)度的形式，同軟土之間展開機(jī)械攪拌，軟土在混合之后，由于其同固化劑之間產(chǎn)生物理反應(yīng)以及化學(xué)反應(yīng)，因此，會持續(xù)增加硬度，以此來確保塊體以及樁體具體良好的穩(wěn)固度[5]?？梢哉f，深層攪拌樁技術(shù)應(yīng)用下所形成的支護(hù)形式，因?yàn)樗嗑邆淞己玫姆罎B性，因此，其防滲透、擋水性能要更強(qiáng)。在支護(hù)礦山巖土工程的深基坑期間，深層攪拌樁技術(shù)的原理便是讓巖土體的側(cè)向力受到深層攪拌樁的重力抵抗，以此來強(qiáng)化其穩(wěn)固度。除此之外，此技術(shù)能夠采用機(jī)械設(shè)施展開挖土操作，有效減輕操作的強(qiáng)度，且顯著降低投入的資金成本。

2.5 鋼板樁支護(hù)技術(shù)

通常的情況下，主要由夾扣或者是帶鎖口以及熱軋鋼板來制成鋼板樁。通過互相連接這些鋼板樁，從而形成一道堅固的鋼板樁墻，現(xiàn)階段，主要在擋水、擋土等方面廣泛利用該支護(hù)技術(shù)。針對于鋼板樁來講，直腹型、Z型以及U型屬于常用且常見的鋼板樁截面類型。作為使用普遍廣泛、施工快捷簡便的一種結(jié)構(gòu)形式，鋼板樁能夠賦予礦山巖土工程深基坑良好的支護(hù)成效，但是，在正式予以施工的過程中，極有可能導(dǎo)致附近基礎(chǔ)出現(xiàn)變形狀況，對四周環(huán)境產(chǎn)生振動影響，且產(chǎn)生的噪音分貝相對較大，在使用方面，往往存在一定的限制，因此，必須要將工程實(shí)際狀況作為依據(jù)，綜合性考量是否采用該技術(shù)[6]。除此之外，鋼板樁自身具備較高的柔性，例如：錨固體系設(shè)置或者是支護(hù)等，會存在較大的變形，因此，如果支護(hù)深基坑的深度＞7m，最好不要采取該技術(shù)，并且，若需要拔除鋼板樁，則必須要對其是否會影響到表層土以及地基土做出綜合性考量。

3 礦山巖土工程深基坑勘查技術(shù)

3.1 高密度電阻率技術(shù)

在針對礦山巖土工程深基坑展開勘查工作的過程中，高密度電阻率技術(shù)屬于應(yīng)用比較普遍且廣泛的一種勘查技術(shù)，此技術(shù)主要是將巖土不同的介質(zhì)作為依據(jù)來收獲施工所在區(qū)域深基坑實(shí)際巖土信息的。在針對此技術(shù)加以利用的過程中，勘查人員需要于指定的部位來對電場進(jìn)行施加，隨后，同地下環(huán)境電流的變化規(guī)律以及傳導(dǎo)規(guī)律相結(jié)合，從而對深基坑具體的巖土性質(zhì)做出明確。除此之外，采取該技術(shù)，可以采用供電電極，向深基坑地下直接輸送直流電，隨后，在對深基坑地下實(shí)際的直流電分布狀況予以剖析后，測算出電場持續(xù)作用下深基坑地表的電阻率[7]?？茖W(xué)性、精準(zhǔn)性以及效率高是此技術(shù)主要的運(yùn)用優(yōu)勢，可以促使勘查人員對所在區(qū)域深基坑的巖土數(shù)據(jù)做出自動化采集，也有效規(guī)范整體的技術(shù)流程。

3.2 多瞬面波技術(shù)

針對于多順面波技術(shù)來講，普遍是將不同介質(zhì)下面波在傳播速度方面所產(chǎn)生的差異作為依據(jù)，視瞬態(tài)沖擊力為主要的震源，通過脈沖荷載作用的運(yùn)用，并采取相關(guān)的傳感設(shè)施，來采集介質(zhì)傳播垂直化分布的面波信息，并且于計算機(jī)中制成相關(guān)的波形圖，同分散介質(zhì)的特點(diǎn)相結(jié)合，利用不斷變化的曲線來精準(zhǔn)判定具體的介質(zhì)類型，促使勘查人員可以充分明確礦山巖土工程深基坑實(shí)際巖土狀態(tài)及地質(zhì)信息的一種勘查技術(shù)[8]。目前，該技術(shù)的優(yōu)勢主要包含幾個方面：①此技術(shù)能夠同物理特性以及面波特征相結(jié)合，將介質(zhì)的種類于深度作為依據(jù)，從而對礦山巖土工程的實(shí)際巖土狀態(tài)與地質(zhì)信息予以獲??；②此技術(shù)主要采取兩種勘查方法，即穩(wěn)態(tài)法以及瞬態(tài)法，從而對區(qū)域不同的條件予以匹配，以此來促使此技術(shù)能夠獲取更具精準(zhǔn)度以及科學(xué)度的勘查結(jié)果。

3.3 大地電場巖性探測技術(shù)

現(xiàn)階段，在實(shí)施物探方面的工作期間，大地電場巖性探測屬于全新且較為先進(jìn)的一種技術(shù)，此技術(shù)的運(yùn)作原理主要是接收太陽風(fēng)當(dāng)中所含有的電磁波，并且在深基坑地下介質(zhì)界面接收電磁波的過程中，有低頻反射電磁信息的生成，在辨別及剖析此電磁信息時，對深基坑巖層界面的具體類別與厚度有所明確，同時，也對深基坑地下是否有含水層、斷層以及油氣層等地質(zhì)構(gòu)造做出充分了解。目前，由于巖石深度與介質(zhì)等方面存在一定的差別，因此，電磁波所產(chǎn)生的反射速度與反射幅度同樣也存在著較大的差異。由此可見，在反射電磁波期間，通過對其生成的方式與幅度展開判斷，能夠?qū)r石所處深度、地層介質(zhì)類別等信息做出精準(zhǔn)明確，保障勘查的結(jié)果更具真實(shí)度、精確度以及實(shí)踐度，目前在勘查礦山巖土工程深基坑方面，得到了廣泛且普遍的運(yùn)用[9]。在實(shí)際采取大地電場巖性探測技術(shù)期間，其優(yōu)勢主要包含幾個方面：①在操作與其相關(guān)的設(shè)施方面，此技術(shù)要更具簡便性，且可以有效縮小設(shè)施的體積，從而方便勘查人員的隨身攜帶；②在采取該技術(shù)期間，能夠有效降低噪音分貝，同時在采用好該技術(shù)之后，區(qū)域內(nèi)不會有任何廢棄物的殘留，由此能夠充分表明此技術(shù)的環(huán)保性較高，可以有效維護(hù)區(qū)域內(nèi)及周邊的生態(tài)環(huán)境，避免環(huán)境受到任何污染影響；③此技術(shù)目前能夠達(dá)到1萬米以上的勘查深度，具備廣泛且深的勘查距離，同時，即便各種物料存在各異的類別，此技術(shù)同樣可以對其做出精準(zhǔn)勘查，以便勘查結(jié)果具備更理想的真實(shí)性以及整體性；④正式采用大地電場巖性探測技術(shù)期間，往往可以有效避免天然電磁波、地下水或者是電壓等外部因素對其應(yīng)用效果所造成的負(fù)性影響，促使運(yùn)用此勘查技術(shù)期間，能夠有效較少誤差，獲取更高精準(zhǔn)度的勘查結(jié)果。

3.4 橫波反射技術(shù)

勘查礦山巖土工程的過程中，同樣也需要采用到橫波反射技術(shù)，從而對深基坑的地下巖土情況做出精確探測，在具體采用橫波反射技術(shù)期間，同多順面波技術(shù)相較存在較高的相似度，通過物理特性的運(yùn)用來收獲勘查數(shù)據(jù)是兩種技術(shù)相同的特點(diǎn)。針對于地震波來講，予以傳播期間，往往會受到地震波的影響，不同介質(zhì)的地震波在傳播的速度方面有所差別，因此，在正式勘查礦山巖土工程深基坑期間，橫波反射技術(shù)可以對反射波予以迅速掌握，以此來對深基坑巖土介質(zhì)具體類型有所明確。然而，針對于勘查人員來講，想要對反射波做出剖析，就需要利用到檢波器，此為采集橫波反射信號的主要用具，通過檢波器的利用，能夠促使勘查人員精準(zhǔn)剖析橫波反射波，以此來全面采集深基坑地下環(huán)境中各種巖土信息，對礦山巖土工程的深基坑地質(zhì)構(gòu)造予以明確[10]?，F(xiàn)階段，橫波反射波屬于橫縱反射技術(shù)中最廣泛運(yùn)用的技術(shù)，橫波反射波由于更方便勘查人員的感受，且具備更高的分辨率以及更快的傳播速度，因此，可協(xié)助勘查人員對勘查深基坑巖土數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度做出有力的保障。

4 結(jié)語

綜上所述，在持續(xù)發(fā)展我國社會經(jīng)濟(jì)的背景下，采礦事業(yè)目前已受到了各界的密切關(guān)注，而針對礦山巖土工程展開作業(yè)施工期間，運(yùn)用深基坑勘查技術(shù)以及支護(hù)技術(shù)已變得愈加普遍、廣泛。然而，在實(shí)際采用該兩種技術(shù)時，尚有部分局限之處、不足之處。由此可見，相關(guān)從業(yè)者必須要深入且充分剖析這些問題，從而探索勘查技術(shù)以及支護(hù)技術(shù)更為有效、科學(xué)的應(yīng)用對策，以此來保障后續(xù)施工的順利、安全進(jìn)行，也切實(shí)維護(hù)施工人員及采礦人員作業(yè)時的自身安全，促使礦產(chǎn)企業(yè)能夠收獲更多、更可觀的經(jīng)濟(jì)效益，并朝著長遠(yuǎn)且穩(wěn)定的發(fā)展方向邁進(jìn)。