井下充填挡墙构筑技术研究

1 现有挡墙技术概况

1.1 大断面充填挡墙技术概况

大断面充填挡墙类似于挡土墙，在挡土墙横断面中，与被支承土体直接接触的部位称为墙背；与墙背相对的、临空的部位称为墙面；与地基直接接触的部位称为基底；与基底相对的、墙的顶面称为墙顶；基底的前端称为墙趾；基底的后端称为墙踵。

根据其刚度及位移方式不同，可分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑3类。

按所处环境条件分为一般地区挡土墙、浸水地区挡土墙和地震地区挡土墙等。

一般地区挡土墙根据挡土墙的设置位置不同，分为路肩墙、路堤墙、路堑墙和山坡墙等。设置于路堤边坡的挡土墙称为路堤墙；墙顶位于路肩的挡土墙称为路肩墙；设置于路堑边坡的挡土墙称为路堑墙；设置于山坡上，支承山坡上可能坍塌的覆盖层土体或破碎岩层的挡土墙称为山坡墙。

按结构特点可分为石砌重力式、石砌恒重式、加筋土重力式、混凝土半重力式、钢筋混凝土悬臂式和扶臂式、锚杆式和锚定板式、竖向预应力锚杆式等。

按墙体材料可分为石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等。

根据受力方式，分为仰斜式挡土墙和承重式挡土墙。

现有的挡土墙结构主要有：

(1) 石砌重力式。技术特点：依靠墙自重抵御土压力而保持稳定；形式简单，取材容易，施工简便，适用范围广；断面尺寸大，墙身较高，对地基承载力的要求较高。

适用于产石料地区，地基良好，非地震和沿河受水冲刷地区多用浆砌片(块)，墙高较低(≤6 m)时也可用干砌。

(1) 充填挡墙构筑前需完成脱水管和采场充填管安装，脱水管和采场充填管穿挡墙布置，充填管穿墙高度距离底板800 mm布置于巷道一侧，脱水管穿墙高度距离底板700 mm；

(1)该基于企业培训体系下的专业人才培养的质量分析板，通过设置横杆，当需要清理白板的版面时，通过移动横杆到适当的位置，下压把手，带动横杆向下运动，可使圆筒擦和方擦与白板接触，通过设置圆筒擦两侧的方擦，可三重清理白板的表面，从而达到清理白板表面更加干净的目的，方便了使用者使用。

(3) 加筋土挡土墙。技术特点：由墙面板、拉筋和填土三部分组成，借拉筋与填土间的摩擦力，把土的侧压力传给拉筋，从而稳定土体；施工简单，造价较低，外形美观；属柔性结构，对地基变形适应性大，建筑高度大，占地少；适用于缺乏石料的地区，适用于石质土、砂性土等填方工程。

(4) 混凝土半重力式。技术特点：在墙背加少量的钢筋，以减薄墙身，节省圬工量；墙趾较宽，以保证基地宽度，必要时，在墙趾处设少量钢筋缺乏石料地区一般适用于低墙。

(5) 钢筋混凝土悬臂式。技术特点：由立壁、墙趾板、强踵板、3个悬臂梁组成，断面尺寸较小；墙高时，立壁下部的弯矩大。耗钢筋多，不经济，多用于缺乏石料的地区。一般高度的路肩墙(墙高≤6 m)地基情况可稍差。

(6) 钢筋混凝土扶壁式。技术特点：沿悬臂式墙的长度方向，隔一定距离加一道扶壁，把立壁和强踵板连接起来；施工简单，造价较低，外形美观；属柔性结构，对地基变形适应性大，建筑高度大，占地少。适用于缺乏石料的地方。一般高度的路肩墙，地基情况可稍差些，墙高(>6 m)时，比悬臂式更加经济；

(7) 锚杆式。技术特点：由锚杆和钢筋混凝土墙面组成，锚杆一端固定在稳定的底层中，另一端与墙面连接，依靠锚杆与地层之间的锚固力(即锚杆抗拔力)承受土压力，维护挡土墙的平；属轻型结构，较为经济；基地应力小，基础要求不高。适用于墙高较大，缺乏石料的地区或挖基困难的地段；高路堑墙、高路肩墙、抗滑挡土墙等具有锚固条件的；需要钻机、压浆泵等设备，推力较大时锚杆可用锚索代替。

(8) 锚定板式。技术特点：由锚定板、拉杆、钢筋混凝土墙面和填土组成，锚定板埋置于墙后破裂面后的稳定土层内，利用锚定板产生的抗拔力抵抗侧向土压力，维持挡土墙的稳定；构建轻简，可预制拼装，便于施工。基地应力小，圬工数量少，不受地基承载力的限制，适用于缺乏石料的路堤墙和路肩墙，墙高时可分级修建；

1.2 小断面充填挡墙技术概况

小断面充填挡墙为大多数充填矿山所用的挡墙形式，结构类型主要有以下4种：

(1) 木材挡墙。金川公司在下向进路胶结充填，进路封口采用20 cm×20 cm方木做横撑，间距为40 cm，10 cm×10 cm方木做竖撑，间距亦为40 cm，厚度为5 cm木板堵漏，25 cm×25 cm方木做斜撑，内衬编织袋的封口方式做充填挡墙。实践中，木材挡墙成本高，效率低，安全可靠性差。由于四周接触面小，在砂装压力下，木板容易变形开裂，出现跑浆漏浆，存在破墙隐患。此外，斜撑占据了出矿分层道，影响无轨设备的正常运行，妨碍了其他进路的生产，大大降低了回采效率，影响出矿能力。砂浆渗漏和模板拆除堆放均影响采场作业环境。

2.1.2 锚杆计算

实践证明，用砖砌墙工艺简单、易操作，墙体坚固可靠，无需斜撑和拆除，封闭严实，可解决木材挡墙存在的诸多问题，且成本较木板挡墙低50%以上，砌筑工效提高1/3，而且为工业废料的开发利用开辟了新的途径。此外，砌砖挡墙的利用，能够合理布置釆矿顺序达到均衡采矿，且提高了机械化釆矿效率，其已在机械化分层充填中普遍得到应用。

(3) 堆筑挡墙。其基本工艺和原理是:初始充填时不需要构筑挡墙，当胶结充填料进入出矿进路一定高度后，利用胶结充填料构筑墙基，然后通过填堆废石或矿石堆构筑挡墙，在下一循环回采爆破前可将废石或矿石铲出。对于分段采场充填工艺，充填挡墙的目的是为防止充填料进入回采进路内，避免给下一循环的回采和装药作业带来不便，往往可以通过堆筑充填挡墙即可满足需要。

(4) 新型柔性密闭滤水挡墙。根据挡墙的两个基本作用构想设计了新型柔性密闭滤水挡墙，其克服了木质挡墙、重力式挡墙和刚性挡墙的众多缺点，不但脱水速度快，明显改善了充填体强度；而且不跑浆，减少了井下环境污染和排泥费用。对降低挡墙成本，增大挡墙强度，降低人工施工劳动强度都有明显效果。尤其是缩短施工工期，增快滤水速度，大大地缩短了充填作业循环时间。

2 大断面充填挡墙

2.1 挡墙结构

大断面充填挡墙采用锚杆式挡墙结构(见图1)，包括钢筋混凝土墙体、连接巷道围岩的锚杆、连接充填体的拉筋。

试验采场充填挡墙结构布置参数如下：采用钢筋混凝土挡墙，试验采场挡墙宽7 m，高7 m，上部厚度为400 mm，底部厚度为600 mm。混凝土强度等级为C30，两边采用HRB400级钢筋网片支护，直径为14 mm，间距200 mm，钢筋保护层厚度为50 mm。由于试验采场充填属于充填系统调试阶段，充填质量无法保证，设计挡墙的厚度和钢筋的布置满足挡墙抵抗充填体产生的弯矩要求。

挡墙与巷道围岩采用锚杆连接，锚杆锚固段锚入岩石2 m，外端深入挡墙1.5 m，采用直径25 mm的钢筋，锚固段采用直径90 mm的圆孔灌注M30纯水泥砂浆。锚杆间距1 m，试验采场挡墙共25根锚杆。锚杆的布置满足挡墙抵抗充填体产生的水平作用力的要求。

4.2.4 可通过组织暑期游泳志愿者团队、运用移动游泳池等集中对无游泳池学校的学生进行水中自救及救助能力知识与技能培训，培养安全救助意识。

挡墙与充填体采用拉筋连接，拉筋直径25 mm，长度2 m，间距500 mm×500 mm。拉筋的设置能更好的防止挡墙失稳。

城市色彩设计要传承地域文化特征及表达地域个性特征。[1]建筑色彩可从内在展现一个城市的历史、文化、风俗，不同的地方都需要有本地特色的建筑色彩。如果不将这些考虑在内，那么城市色彩则无法发挥其本身的作用。所以城市色彩设计一定要融合传统元素，由传统服饰、当地风俗、民族特色等方面去吸收“本地特色”，并且要注意，在色彩的选择上，要优选那些易让人接受和认同的色彩。新区所选用的色彩可考虑甘肃本地特色传统文化及少数民族的习惯用色色系，来作为基调色或者辅助色，个别色系可以作为点缀色。

图1 大断面充填挡墙结构

2.1.1 试验采场充填挡墙参数计算

在最不利情况下，充填体材料无胶结作用，假设充填体为一般尾砂材料，且对钢筋等无粘结作用。

政府间的关系是城市更新过程能否成败的关键。城市政府的“行政区行政”，即基于单位行政区界限的刚性约束，城市政府对社会公共事务的管理是在一种切割、闭合和有界的状态下形成的政府治理形态(陈瑞莲，2006)，很大程度上促使城市政府成为只关注本地区事务区域性“增长机器”。如前所述，中央政府的体制性缺失，在区域资源优化配置、环境治理等长远和全局利益方面较易形成城市政府施政的忽视或冷漠，最终形成原本属于国家与全局的利益在现实体制下只能由城市政府来维护和代表的局面。

静止土压力系数k0=1-sinφ，其中φ为土的内摩擦角，主动土压力系数ka=tan2(45°-φ/2)。呈三角形分布的土压力，墙顶p0=0，墙底ph=kγh，其中k为土压力系数k0、ka的较大值。总土压力：

P=kγh2/2

式中，P为总土压力，水平力，kN；k为土压力系数k0、ka的较大值；h为高度，取7 m；γ为土容重，为25 kN/m3。

当挡墙有位移时，充填体给挡墙的水平力由挡墙基底动摩擦力和锚杆抗拔力承担。

取1 m宽挡墙进行土压力计算，计算得到墙底土压力ph为74.666 kN，总土压力P为261.33 kN。

(2) 砌砖挡墙。以炉渣空心砖挡墙为主，1991年金川二矿区釆用炉渣空心砖代替木材做挡墙封口，研究应用获得了成功。现采用的炉渣砖规格为39 cm×19 cm×19 cm，抗压力度为2.5 MPa，砌墙时，先将墙基清净，再用高标号混凝土砂浆砌筑60 cm宽的基础，然后再用沙浆将砖块上下层交错砌筑，墙体两端和两帮之间必须保证密实坚固，墙体厚度40～80 cm，然后再喷射50 mm的砂浆料，24 h后即可进行充填。

高级醇是一类含有三个碳原子以上的一元醇类物质，在猕猴桃果酒中可以起到呈香、呈味的作用，适度含量的高级醇可以支撑猕猴桃果酒的口感、丰富酒体的香气[35]。但过量的高级醇会造成饮酒后“上头”反应，也会导致饮酒后不适[36]。文献报道，某些酒中异丁醇、异戊醇是主要的高级醇，超过总含量的70%[37]。因此，本研究仅测定了异丁醇和异戊醇的变化。

当挡墙无位移时，充填体作用在挡墙的水平力由挡墙基底静摩擦力和锚杆抗剪力承担。

(1) 挡墙基底静摩擦力：

F=μG=μAhγ

(4) 为便于施工，采用喷射混凝土施工墙体；

计算得出挡墙基底静摩擦力为70 kN。

(2) 锚杆抗剪力：

1.5 统计学分析 使用SPSS 18.0 统计学软件分析数据，计量资料以均数±标准差表示，用t/F检验，计数资料以百分率(%)表示，采用χ2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

V=nA’sfyv

式中，V为锚杆抗剪力，kN；A’s为钢筋截面积，490.9 mm2；N为锚杆数量；fyv为抗剪强度，按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)取为360 kN/mm2。

智慧法院、智慧检务、智慧警务、智慧司法，现代科技运用与司法体制改革深度融合，形成“双轮驱动”态势。应用语音识别录入、文书智能纠错、法条案例自动推送……司法大数据、云计算、人工智能等现代信息技术的开发运用，为公检法等部门高效办案提供指引，为完善社会治理提供借鉴，成为中国司法在国际社会的一张亮丽名片。

取1 m宽计算，锚杆间距1 m，挡墙上下各一根，共2根，计算得出锚杆抗剪力为353.448 kN。

(3) 挡墙一次构筑全断面。

如阴去声字“外”的唱调（《红梨记·亭会》【桂枝香】“我忽听得窗外喁喁”，720）。由于去声字腔的基本音势是低—高—低，其中，符合这个音势的音调是六音，因此，这个音调即运用依字行腔法依据字声创作而来的“外”的字腔。此后的两个乐音的来源，不是来自于字声，而源自于本唱调音阶的级音，故应属过腔。其是以级音为音乐材料，运用过腔法创作而来。

(1) 挡墙基底动摩擦力：

T=μG=μAhγ

式中，T为挡墙基底动摩擦力，kN；A为挡墙面积，m2；H为挡墙厚度，m；γ为钢筋混凝土容重，kN/m3；μ为基底动摩擦系数，比静摩擦力小。

茂名港内外航道土方量计算方法比较分析内容包括：地势分析、相对误差分析、超宽超深量影响分析、异常数据检测。

根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)，安全系数≥1.3。

(2) 锚杆抗拔为：

Fb=nπdlfrbk

式中，Fb为锚杆抗拔力，kN； d为钻孔直径，m；n为锚杆数量；l为锚固长度，m；frbk为锚杆与岩石的粘结强度，按《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)取为1000 kN/m2。

根据《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)，安全系数≥2.2。

取1 m宽计算，锚杆间距1 m，挡墙上下各一根，共2根，计算得出锚杆抗拔力为565.2 kN。

2.1.3 挡墙配筋

受三角形均布荷载，按两边固端支承，最大弯矩标准值：M=ql2/20=182.9 kN·m。

张连长:“你脚上磨出了这么多泡,自己怎么走?这塔头甸子里的水,是各种细菌的大本营。五八年,我们那批转业兵来的时候,一个战友脚上的泡也破了,可他偏要强……结果得了败血症,死啦。我不能忽视那种教训,尽管我背的是资本家的女儿。”

取1 m宽板带，设板厚200，保护层厚度40，计算配筋：

从心理学上说，只有结构化的知识才便于理解和记忆。而且，整体建构的目的是使知识系统化，厘清各部分知识之间的逻辑关系。上课开始时，教师用“单元知识树”导入新课，下课前要把知识回归到“单元知识树”上。

α1=1.0，β1=0.8

αs=M/(α1fcbh02)

As=M/(fyγsh0)

挡墙上部厚度400 mm，配筋计算见表1，因此上部配筋直径14 mm，间距100，双层双向。

挡墙底部厚度600 mm，配筋计算见表2，因此底部配筋直径14 mm，间距100，双层双向。

表1 400 mm厚挡墙配筋计算

上部弯矩设计值M/(N·mm)板带宽b/mm上部板有效厚度h0/mm混凝土轴心抗压强度设计值α1β1αsξ钢筋抗拉强度设计值fy/(N/mm2)γs上部配筋面积As/mm21．46E+08100030014．310．80．1421430．1540013600．9229991468．143

表2 600 mm厚挡墙配筋计算

底部弯矩设计值M/(N·mm)板带宽b/mm底部有效板厚h0/mm混凝土轴心抗压强度设计值fcα1β1αsξ钢筋抗拉强度设计值fy/(N/mm2)γs底部配筋面积As/mm22．2E+08100050014．310．80．0767570．0799533600．9600231270．371

2.2 挡墙构筑要求

(1) 充填挡墙构筑前需完成脱水管和采场充填管安装，脱水管和采场充填管穿挡墙布置，充填管穿墙高度距离底板800 mm，布置于巷道一侧，脱水管穿墙高度距离底板700 mm；

(2) 施工挡墙前，巷道底板虚渣需清理干净，否则充填时极易漏浆；

(3) 挡墙一次构筑高度为2 m，随着充填高度提高而不断加高；

由于水上旅游者处于特殊的空间位置，与陆上旅游解说系统的构建不同，涉及到更多地安全防范，构建安全解说系统显得十分重要。如河道边要安置“禁止游泳”的安全牌示，在旅游活动开始前应该对游客进行安全防范教育。

式中，F为挡墙基底静摩擦力，kN；A为挡墙面积，m2；h为挡墙厚度，m；γ为钢筋混凝土容重，kN/m3；μ为基底静摩擦系数。

(5) 挡墙施工必须满足《金属非金属矿山安全规程》(GB 16423-2006)、现行钢筋混凝土施工及验收规范等相关国家规范和技术标准的要求。

3 小断面充填挡墙

3.1 挡墙结构

小断面充填挡墙是指断面小于4 m×4 m的挡墙，该类型挡墙在各矿山应用较多。目前矿山多采用工程类比法和经验计算法来设置挡墙 ，类型多为重力式挡墙，如红砖浆砌，木板构筑等。本项目采用轻质混凝土加气块砌筑挡墙，挡墙厚度400 mm，外设置800 mm厚斜撑，沿巷道断面每2 m布置锚杆对挡墙加以固定。

3.2 挡墙构筑要求

(2) 石砌恒重式。技术特点：上下墙背间有恒重，利于恒重台上填土重力和全墙重心的后移，共同作用维持其稳定，其断面尺寸较重力较小；墙身陡直、下墙墙背仰斜可降低墙高和减少基础开挖量；由于其基地面积较小，对地基承载力的要求较高。多用在产石料、地基良好地段，山区、地面横坡陡峻的路肩墙，也可作路堤墙或路堑墙。由于恒重台以上有较大的容纳空间，上墙墙背加缓冲墙后，可作为拦截崩坠石之用。

(2) 施工挡墙前，巷道底板虚渣需清理干净，否则充填时极易漏浆；

三螺旋理论的精髓在于突破院校的单个实体，着重强调政府、产业、院校的合作关系，形成以院校、产业、政府为一体的产业链，集资源、社会、金融为一体，由三者共同创造、共同推进，提高知识的投入以及产业输出的效益[8]，院校受益于效益产出，进而推动院校发展和人才培养，形成一个良性循环。因此，在人才培养的过程中，院校要努力冲破目前的局限，在不断挖掘自身潜力的同时，与社会和市场接轨，带动甚至牵引着社会的效益发展以及企业行业的发展，提升企业的竞争力，为院校争取更多的资源，提高人才培养的质量。

图2 小断面充填挡墙结构

4 结论与展望

大断面充填挡墙根据其刚度及位移方式不同，可分为刚性挡土墙、柔性挡土墙和临时支撑三类；按所处环境条件分为一般地区挡土墙、浸水地区挡土墙和地震地区挡土墙等；按结构特点可分为石砌重力式、石砌恒重式、加筋土重力式、混凝土半重力式、钢筋混凝土悬臂式和扶臂式、锚杆式和锚定板式、竖向预应力锚杆式等；按墙体材料可分为石砌挡土墙、混凝土挡土墙、钢筋混凝土挡土墙、钢板挡土墙等；根据受力方式，分为仰斜式挡土墙和承重式挡土墙。

小断面充填挡墙为大多数充填矿山所用的挡墙形式，结构类型有：木材挡墙；砌砖挡墙；堆筑挡墙；新型柔性密闭滤水挡墙。

在目前政治、环保、经济形势下，大力发展绿色矿山是矿山企业的主要发展方向，普及充填采矿法是大势所趋。井下充填挡墙是整个充填采矿工艺的一个重要环节，本文阐述了井下充填挡墙的几种构筑形式，并对大断面充填挡墙和小断面充填挡墙的结构进行了分析，可为井下构筑充填挡墙提供指导。另外，应进一步优化充填挡墙的结构形式，设计出施工方便，使用便捷，并可二次使用的井下充填挡墙；研发挡墙构筑的新型材料，提高挡墙的承压强度，节省构筑成本。

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