摘要：随着矿山开采活动加剧，对矿山水工环地质产生巨大扰动，水文地质变化、工程地质破坏及环境地质改变等问题愈发复杂，引发的滑坡灾害带来严重经济损失与安全隐患。本文针对抗滑桩施工技术在矿山水工环地质滑坡治理中的应用展开研究，通过分析滑坡特征与形成机制，合理选择抗滑桩类型与布置方案，严格把控成孔、钢筋混凝土浇筑、预应力锚索施工等关键技术，保障滑坡治理工程的稳定性。

　　关键词：抗滑桩；矿山水工环；滑坡治理；抗滑桩

　　矿山开采过程中对地层产生巨大扰动影响，其对原有水文地质、工程地质、环境地质产生危害，极易引发滑坡等地质灾害。根据以往矿山开采经验进行分析，全球每年因为矿山滑坡导致的经济损失达到几十亿美元，极大损害人们生命安全以及生态环境。矿山水工环地质滑坡治理中，通过抗滑桩技术能够有效提升滑坡的稳定性以及安全性，并且现场施工具备灵活性、环境友好性，其已经广泛应用到实践中。本文深入分析抗滑桩施工技术在矿山水工环地质滑坡治理中的作用，能够提高应用水平，进而满足矿山开采和发展需求。

　　1矿山水工环地质滑坡特征

　　1.1水文地质特征

　　矿山开采活动的开展必然对原有地下水径流系统产生破坏，例如，矿山开采作业阶段，需大量抽取地下水，进而导致地下水水位持续下降而形成大面积降落漏斗。通常情况下，矿山开采阶段地下水位下降速率达到0.5m/年～1.5m/年。同时，大气降雨和矿坑排水渗透作用增强。雨季中，滑坡地区的地下水在一个月内上升2m～6m，由于地下水持续浸润作用导致岩土饱和重力增加。例如，黏土饱和后重度从18kN/m3提升至20kN/m3～21kN/m3，孔隙水压力增大、有效应力降低，且抗剪强度降低30%～45%。此外，地下水渗漏作用下，其导致岩石的潜蚀作用明显，土体强度下降且滑坡风险发生概率升高。

　　1.2工程地质特征

　　矿山岩体发生开采扰动后，它的整体完整性受到很大影响。而且，爆破、机械开挖等作业持续影响之下，岩石裂隙发育更加明显。通常情况下，矿山开采中岩体节理密度为5条/m2～8条/m2，裂隙宽度0.3cm～2cm，延伸长度2m～8m，这就导致其存在大量潜在滑动面。并且，矿山中软弱夹层比较常见，尤其是页岩、泥岩夹层，其厚度为0.2m～1.8m之间，而黏聚力仅为8kPa～18kPa，内摩擦角10°~20°,与周边岩体差异较大，在受到地下水、外部荷载作用时引发滑坡、变形。

　　1.3环境地质特征

　　矿山开采工作中极易存在边坡开挖等情况，它导致原有地形地貌发生较大改变。露天矿排土场边坡高度通常为60m～120m，坡率为1：1.1～1：1.3，其远远超过自然稳定坡角的1：1.5～1：2。同时，矿山开采阶段爆破操作方式较为常见，其振动频率为5Hz～30Hz，峰值振速1cm/s～6cm/s，并且受到机械荷载的持续作用导致岩石土体颗粒之间黏结性能下降，岩体结构面抗剪强度降低15%～30%，导致滑坡发生率升高。

　　2抗滑桩设计类型选择

　　2.1抗滑桩类型及适用条件

　　矿山水工环地质滑坡治理过程中，抗滑桩类型分为钢筋混凝土挖孔桩、钢筋混凝土钻孔灌注桩、预应力锚索抗滑桩、微型抗滑桩。

　　（1）钢筋混凝土挖孔桩的结构特点。人工成孔，现场浇筑，桩身直径一般为1.2m～2.5m，适用于浅层滑坡（滑体厚度＜10m），无水或水量较小地层，孔径不宜小于1.2m。桩长通常不超过25m，混凝土强度等级C25～C35，配筋率1%～2%。

　　（2）钢筋混凝土钻孔灌注桩。机械成孔，各类地层，成孔直径0.8m～3m，适用于中、深层滑坡（滑体厚度5m～30m），尤其适用于地下水丰富、人工挖孔困难的区域，桩长可达35m，泥浆比重控制在1.1～1.25，孔底沉渣厚度≤50mm，混凝土坍落度180mm～220mm。

　　（3）预应力锚索抗滑桩。结构特点在钢筋混凝土桩基础上增设预应力锚索，锚索直径15.2mm～18.9mm，适用于大型、深层滑坡（滑体厚度＞15m），滑坡推力大（3000kN/m），需快速稳定边坡，锚索预应力1000kN～3500kN，锚固段长度8m～15m，锚索张拉分三级加载，锁定荷载为设计值的0.9～1.05倍。

　　（4）微型抗滑桩。结构特点直径小（0.3m～0.5m），间距密（1m～1.5m），多采用钢管桩或预制混凝土桩，适用于浅层小型滑坡（滑体厚度＜5m），狭窄施工区域或对环境扰动要求严格的工程，桩长一般不超过8m，可采用静压或振动沉桩方式，单桩承载力50kN～200kN。

　　2.2抗滑桩布置原则

　　抗滑桩在布置的过程中，需根据如下原则进行：抗滑桩沿着滑坡主滑方向进行成排布置，其排距3m～6m，桩间距为桩宽的2倍～4倍；多级滑坡的地质条件下，抗滑桩需采取多排布置方式，前排桩承担60%～70%的下滑力，后排承担剩余下滑荷载；抗滑桩深度布置时，需保证其嵌入到稳定岩石层深度3m以上，土层则在5m以上，滑动面以下桩长占总桩体长度比例1/3以上，能够保证其稳定性；抗滑桩顶超过滑坡体表面0.5mm～1mm，以免出现滑坡体越过桩顶的情况。

　　3抗滑桩施工关键技术

　　3.1成孔工艺3.1.1人工挖孔

　　人工挖孔施工阶段需采取必要的安全设施，现场设置通风装置，进而保证空气清新，以防止有害气体含量过高导致安全事故。当开挖孔深在10m以上时，通过机械通风方式处理，其通风量达到25l/min。同时，孔位置安装防护栏，其高度在1.2m以上，并且安装警示标志。并且，现场施工阶段配置安全扶梯，通过设置逃生通道保证人员安全。同时，监测孔壁稳定性，通过对孔壁展开检查，针对裂缝、渗水等情况及时采取处理措施。人工挖孔终孔结束后，需及时进行孔径、孔深、垂直度检测，符合如下标准。孔深偏差±100mm以内，孔径超过设计标准，孔垂直度偏差在0.5%以下。此外，人工挖孔过程中，除基础安全防护与质量检测外，还需重点把控开挖节奏与孔内作业管控。开挖应遵循“分段开挖、分段支护”原则，每段开挖深度控制在1m～1.5m，开挖完成后立即进行孔壁支护，支护材料选用C20喷射混凝土，厚度不小于100mm，支护后及时检查支护强度，避免孔壁坍塌。孔内作业人员必须佩戴安全帽、安全绳，安全绳一端固定在孔口牢固位置，另一端系在作业人员身上确保意外时可快速提拉救援。作业人员每作业2h需轮换一次避免长时间在孔内作业导致缺氧、疲劳。同时，孔口设置专人监护严禁非作业人员靠近孔口，监护人员需全程观察孔内作业情况，发现异常立即发出警示并停止作业。此外，挖孔过程中产生的渣土需通过专用吊桶提升至孔口，吊桶需具备防脱装置，提升速度控制在0.5m/s以内，渣土堆放距离孔口不小于1.5m。

　　3.1.2机械钻孔

　　机械钻孔施工环节，需落实场地平整、测量放线、埋设护筒、钻机就位、钻进成孔、清孔多个环节。施工阶段需保证地层结构具备平整度、压实度，使得钻机安装后具备稳定性。测量放线结束后现场埋设钢护筒，其直径比桩径大20cm～40cm，埋深为1.5～5m，使得孔口具备稳定性，以免发生坍塌问题。护筒埋设环节，需保证其垂直度偏差在1%以内，其中心和桩位中心偏差50mm以下。

　　钻机安装结束后检测钻杆的垂直度，使其与桩体中心偏差在2cm以下。钻进阶段准备充足泥浆达到护壁和排渣效果，泥浆配制的比重为1.1～1.25，黏度18s～22s，含砂率4%以内。根据现场施工需求制作泥浆循环系统，能够及时携带钻渣出孔。根据现场施工需求，结合地质条件确定适宜的钻进参数；黏性土钻进速度1m/h～2m/h；砂性土钻进速度0.5m/h～1m/h，以保证孔壁稳定性；岩层地质条件适当减慢钻进速度、增大钻进压力。

　　成孔结束后，其达到规定深度需及时进行清除钻渣，进而保证底部沉渣厚度合格。清孔采用换浆法进行，需将符合要求的新鲜泥浆注入到孔内，进而置换底部含有大量钻渣的泥浆。清孔结束后，需保证底部沉渣厚度在50mm以下，泥浆比重为1.1～1.15，黏度17s～20s。

　　3.1.3爆破成孔

　　抗滑桩施工阶段爆破成孔应用较为常见，主要使用在岩石硬度高、其他成孔方式无法进行的硬质岩层中。它在施工过程中包含多个工艺步骤，即炮孔布置、钻孔、装药、爆破、清孔等。爆破成孔施工前，需对岩石性质、抗滑桩设计参数进行分析，确定适宜的炮孔参数，其直径为90mm～110mm，孔深比设计桩深0.3m～0.5m，进而保证桩底嵌入到稳定地层内。炮孔通过梅花形或矩形布置，孔间距、排间距需结合岩石坚固性系数确定，通常孔间距0.8m～1.2m、排间距0.6m～1m。

　　爆破结束后及时将内部沉渣清理干净，在清理过程中先使用机械设备将大块岩石运输到孔外，然后应用高压风、清水等进行内部全面清洗，清理掉残留的岩粉、碎屑。清孔结束后检测孔深、孔径、垂直度指标，使其符合设计标准。爆破成孔虽然能够应用在硬度较高的岩石层内，但存在一定的风险，需严格执行规范流程和技术标准，并重视爆破安全控制，且现场设置安全防护措施。同时，爆破作业过程中制定防尘、降噪措施，尽量降低对周边环境造成的不利影响，以免造成环境污染危害和人员伤亡风险。

　　3.2钢筋混凝土浇筑

　　混凝土浇筑施工阶段，通过导管法进行，其导管直径200mm~250mm，导管端部距离孔底0.3m~0.5m。根据抗滑桩施工需求，选择C25~C35混凝土施工，其塌落度180mm~220mm，使得混凝土流动性、密实度合格。混凝土浇筑阶段采取分层浇筑施工方式，其单层厚度500mm以下，振捣时间20s~30s，以表面不再下沉、表面泛浆、无气泡冒出为合格标准。混凝土浇筑结束后及时在表面覆盖塑料薄膜以及土工布，养护时间14天以上，确保表面湿润度达到要求，进而满足抗滑桩的强度标准。混凝土浇筑过程中，安排专人全程监测导管埋深，始终控制在2m~6m范围内，避免埋深过浅导致断桩、埋深过深难以提升导管。振捣作业采用插入式振捣器，振捣时上下缓慢移动确保振捣均匀，杜绝漏振、过振现象，防止出现蜂窝、麻面、空洞等质量缺陷。浇筑过程中若遇到混凝土供应中断需及时采取应急措施，缩短中断时间，中断超过规定时长时按施工规范设置施工缝。

　　3.3预应力锚索施工

　　锚索安装过程中先进行钻孔作业，通过潜孔钻机进行，其孔径130mm～150mm，倾角15°~30°,孔深误差±50mm内。钻孔结束后，通过高压风清孔，需将内部岩粉、碎屑清理干净，并且选择高强度低松弛钢绞线作为锚索，其直径15.2mm，抗拉强度1860MPa以上。锚索编制时，需间隔1m～1.5m设置一个隔离架，并且确保钢绞线排列均匀，再设置注浆管以及排气管。

　　锚索安装阶段将编束好的绳索缓慢插入到孔内，使得锚索居中。注浆阶段选用M30水泥砂浆，其水灰比0.4～0.45，注浆压力0.3MPa～0.5MPa，通过二次注浆方式完成。第一次注浆到孔口溢出，在其凝固后进行第二次注浆，注浆压力1MPa～1.5MPa，从而保证锚固力达到要求。锚索分三级加载作业，需按照设计拉力的20%、60%、100%进行张拉，每一级加载结束后稳定10min～15min，并且观测锚索伸长量和拉力变化。当伸长量误差在±6%以内时，锁定其荷载，即为设计标准的0.9倍～1.05倍。

　　4抗滑桩治理滑坡效果分析

　　抗滑桩能够有效稳定滑坡结构，其在抗剪性、抗弯性以及与岩土体相互作用方面表现优越，能够防止发生滑坡体滑动情况。抗滑桩力学性能优越，其通过抗滑桩将滑坡推力转移到深层的稳定土层内，使得滑坡体应力分布得到改善。当抗滑桩合理布置在滑坡体结构上，能够使得滑坡的剩余下滑力下降60%～80%，抗滑安全系数从原有的1以下提升到1.3～1.5。

　　经过对本文水文地质条件影响分析，抗滑桩应用后能够有效阻隔地下水在滑坡土地内的渗流路径，降低孔隙水压力。抗滑桩布置结束后，滑坡的地下水下降0.5m～1.5m，能够有效减少岩土体的饱和软化程度，进而提高抗剪强度10%～20%。从长期稳定性方面进行分析，抗滑桩和岩土体组合形成的复合结构，其具备较高的耐久性。根据以往工程经验和监测结果，抗滑桩治理滑坡土体后，它在运营5年～10年内位移速率控制在1mm/年以内。

　　5结语

　　抗滑桩施工技术在矿山水工环地质滑坡治理中有明显优势，其具备较高的经济效益、社会效益、环保效益。本文深入探讨抗滑桩施工技术在矿山水工环地质滑坡治理中的应用策略，通过制定适宜工艺方案确保工程稳定满足实际需求。而对于矿山水工地质滑坡治理工程而言，由于此类工程地质条件不够稳定，在项目开展过程中，还要联合其他技术共同应用以提高滑坡治理水平，进而保证矿山开采时滑坡具备稳定性。