【摘? 要】本文將闡述水利水電邊坡加固的重要性,分析當(dāng)前邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象的因素,并探討常用的加固技術(shù)及措施,希望能為更多同行提供具有價值的工作參考。
【關(guān)鍵詞】水利水電工程;開挖邊坡;加固措施
引言
水利水電工程作為我國重要的民生建設(shè)組成部分,參與改善廣大民眾的生活,同時也為我國經(jīng)濟發(fā)展提供了巨大貢獻。當(dāng)前我國水利水電工程建設(shè)環(huán)境還存在著許多值得提升之處,其中邊坡加固措施是影響水利水電工程效益的重要核心之一,為此有必要針對邊坡的加固治理展開更為深入的研究。
一、水利水電工程邊坡加固的重要性
在我國諸多水利水電工程中都存在比較常見的邊坡施工加固問題,主要表現(xiàn)在水庫開挖過程中,施工或地質(zhì)環(huán)境等因素導(dǎo)致邊坡失去穩(wěn)定,為了保證開挖過程的安全,有必要采取措施對邊坡進行加固,從而實現(xiàn)所有施工項目的安全。由于水利工程的作用使然,修筑防洪道,建立放水廊皆為家常便事,這部分工程施工后將形成斜坡,而斜坡是否穩(wěn)定還是未知數(shù),為了防止斜坡失去穩(wěn)定,影響整個工程進度和安全,需要對邊坡進行及時有效的加固。而邊坡所采取的加固措施往往是水利工程業(yè)內(nèi)人士關(guān)注的重點,我國眾多水庫周邊環(huán)境和規(guī)模大小并不相同,每一個工程所采取的邊坡加固方式也不盡相同,水利工程人員希望通過采取針對性的措施,完善加固思路,并探索新的加固方式,最終獲取有利于水利工程邊坡加固治理的有效措施。
二、水利水電工程邊坡失穩(wěn)原因
導(dǎo)致水利水電工程邊坡失穩(wěn)的重要因素分為以下三種:第一,在水利水電工程建設(shè)中,工程規(guī)模大,建筑耗時長,水利水電施工管理者希望能夠快速將水利工程投入到運營中,故而在缺乏對邊坡重要性的認識上,力圖使用爆破手段來縮短工期。施工人員也沒有全面了解水利水電工程中各個環(huán)節(jié)的意義所在,忽略施工手段對水利工程建筑所受到的影響,最終造成邊坡失去穩(wěn)定性,致使一系列安全事故隨之而來。第二,我國為了防止水利水電工程再次出現(xiàn)后果嚴重的安全事故,對水利水電工程建設(shè)制定了完善的法律法規(guī),尤其在材料選擇、施工方式以及驗收標準上。部分施工團隊忽略了相關(guān)法律法規(guī),憑借經(jīng)驗采用某些不符合規(guī)范要求的材料,這些材料建設(shè)之初并不能看出任何不妥之處,直到水利工程投入運營后才能暴露嚴峻問題,為建筑埋下了嚴重的隱患。 第三,受到巖石、地勢、水文等環(huán)境因素的影響,當(dāng)環(huán)境過于惡劣時,例如常見的巖石層碎裂等,水利水電工程的邊坡穩(wěn)定性容易被牽涉,對此現(xiàn)象,我們必須立即降低張應(yīng)力,避免裂縫產(chǎn)生,加劇邊坡失去穩(wěn)定的后果。
三、邊坡加固方法
(一)混凝土抗滑樁
混凝土在水利水電工程中廣泛充當(dāng)起加固作用,混凝土結(jié)構(gòu)中針對防滑所采用的防滑構(gòu)造目的在于穩(wěn)定巖石層,防止巖石層發(fā)生碎裂。這類防滑構(gòu)造通常安置于滑坡邊緣,既能夠做到對邊坡進行加固,又能在使用過程中發(fā)揮防滑作用。同時土料結(jié)構(gòu)對抗滑樁的配合也十分關(guān)鍵,倘若桶料質(zhì)量較好,不容易發(fā)生變形,那么抗滑樁也必然在此基礎(chǔ)上能夠解決大部分邊坡防滑問題。一旦土料結(jié)構(gòu)質(zhì)量較差,那抗滑樁所能夠承擔(dān)的作用也便微不足道。理想狀態(tài)下,當(dāng)土料質(zhì)量較好,抗滑樁完全可以長時間勝任穩(wěn)固邊坡、阻止滑坡的角色。再加上抗滑樁的安裝方式簡單,經(jīng)濟能效高,因此受到諸多水利施工技術(shù)人員的青睞。然而在廣泛使用背后,出現(xiàn)了許多有關(guān)于抗滑樁安置不當(dāng)?shù)膯栴}??够瑯兜陌惭b應(yīng)該是將其三分之一到四分之一埋入地下,許多建筑工人誤以為埋的越深效果越好,這樣嚴重的誤解使得當(dāng)前水利工程抗滑樁并沒有充分發(fā)揮作用,也使得當(dāng)前水利工程中邊坡失穩(wěn)現(xiàn)象令人擔(dān)憂。
(二)混凝土沉井
混凝土對整個水利水電工程中貢獻突出,除了抗滑樁外,沉井法同樣在加固邊坡措施中扮演關(guān)鍵角色。作為混凝土框架的一種,沉井主要依靠施工受到的力矩,混凝土的種類和受力大小決定了沉井墻厚度,而其突出優(yōu)勢在于可以多次分解施工,不必強求一次完成,有利于降低水利工程施工難度。針對邊坡的加固作用,沉井主要發(fā)揮擋土、防滑的作用,沉井施工主要分為以下四步:場地平整、制作沉井、沉井施工、封頂操作。其中,最后兩步的操作步驟比較有難度,關(guān)系著沉井質(zhì)量與其使用過程發(fā)揮的效益。在挖掘沉井時,必須嚴格監(jiān)控混凝土的比例,嚴格控制誤差,使其處于科學(xué)范圍以內(nèi)。沉井封頂操作前要對沉井例行清潔工作,在保證沉井整潔的前提下方可進行封頂操作。封頂時強度要達到標準,據(jù)以往經(jīng)驗表明,“田”字結(jié)構(gòu)加固效果最為突出。同樣,在進行沉井操作時,工作人員應(yīng)當(dāng)對周邊地理環(huán)境有明確清晰的認知,及時了解與工程相關(guān)的因素,如對限制施工、抬高施工成本的內(nèi)容進行重點探究。還應(yīng)該對地理環(huán)境因素展開綜合性的考察和認識,保證施工順暢。
除此以外,混凝土擋墻也是重要的加固治理措施。擋墻施工難度低,能夠很好的穩(wěn)定邊坡,尤其針對水利水電工程常見的高邊坡。在擋墻施工過程中,需要注意以下兩點,其一,針對水利水電工程邊坡情況明確擋墻的施工位置,一般情況下?lián)鯄Χ荚O(shè)置在滑動面的最低點,其深度根據(jù)實際情況進行分析計算。其二,擋墻對應(yīng)的排水工作要足夠充分,避免在后期使用時水侵蝕擋墻,影響擋墻質(zhì)量。
(三)錨固技術(shù)
錨固洞在邊坡加固和治理中應(yīng)用廣泛,其出色的加固作用在邊坡治理上尤為突出。錨固洞適用于各大水利水電工程邊坡加固,對地勢環(huán)境要求不高,影響其作用發(fā)揮的關(guān)鍵在于施工順序,因此錨固洞技術(shù)施工人員要按照從內(nèi)到外的順序嚴格執(zhí)行施工,否則一旦發(fā)生順序錯亂,錨固洞非但不能協(xié)助進行邊坡加固,反而會危害邊坡治理,給整個邊坡加固環(huán)境帶來負面影響。
錨固洞實際施工離不開混凝土的參與,在混凝土對邊坡進行澆筑前,有必要對邊坡進行清潔,將所需澆筑與錨索施工聯(lián)合起來,一同進行混凝土澆筑,這樣的交互方式所需成本不高,且效果足夠滿足當(dāng)前水利水電工程邊坡穩(wěn)固性的需求。聯(lián)合施工有利于強化施工效果,將錨索深入邊坡內(nèi)部,在力量傳遞過程中使其分散,更有利于邊坡的穩(wěn)固。值得注意的是,在這項施工過程中,為了防止邊坡巖石被風(fēng)化,導(dǎo)致二次失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生,施工時間要盡可能縮短,加快澆筑速度。
四、邊坡加固措施
(一)減裁反壓
在施工過程中除了增加鋼筋外,還可以通過剪裁反壓的方式使加固作業(yè)更加徹底,反壓指減少因坡度類型產(chǎn)生的壓力程度,反應(yīng)措施可以使邊坡均勻地受到水的沖擊,強化邊坡邊緣,不易損壞。減裁指在受到水的沖擊力時,邊坡土壤能夠保持穩(wěn)定。邊坡的地勢地形本不利于收到水的沖擊后保持穩(wěn)定,但采用減裁反壓方式后,可以有效減少邊坡下滑力,甚至能夠維持邊坡受到重力產(chǎn)生的下滑作用。
(二)表里排水
在水利水電工程建設(shè)過程中,地下水起著重要的制約作用,但目前國內(nèi)水利水電工程中地下水的處理遠遠難于地表水,倘若二者都能得到有效的控制,完善排水渠道,所有的加固工作必然會更上一層樓。而其受益對象也不僅僅局限于邊坡加固,更為整個水利水電工程安全提供了有力保障。
五、結(jié)束語
綜上所述,我國從事水利水電工程設(shè)計施工等相關(guān)人員需要結(jié)合工程周邊實際環(huán)境,考慮科學(xué)化的加固技術(shù),完善邊坡加固工作,使水利水電工程在社會經(jīng)濟中發(fā)揮更大的作用和價值。
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作者簡介:
路小強? 男? 1987.02,河北省保定市,本科,中級工程師,研究方向:工程管理。
(作者單位:中國水電基礎(chǔ)局有限公司)