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        淺析高邊坡加固技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用

        2019-11-28 12:39:32唐偉
        商品與質(zhì)量 2019年48期
        關(guān)鍵詞:坡體擋土墻水利水電

        唐偉

        江西中浩建設(shè)工程有限公司 江西南昌 330038

        目前,我國(guó)開(kāi)展水利水電工程建設(shè)施工,經(jīng)常會(huì)遇到巖質(zhì)邊坡高度超過(guò)一定規(guī)模,并且也出現(xiàn)較多的高壩,為確保邊坡的穩(wěn)定性,就需要借助加固技術(shù)發(fā)揮作用。在對(duì)水庫(kù)高壩開(kāi)挖的過(guò)程中,出現(xiàn)邊坡失穩(wěn)問(wèn)題,就需要對(duì)相應(yīng)部位實(shí)施加固措施,以確保施工安全性和工程施工質(zhì)量。針對(duì)水利水電工程,如在構(gòu)建溢洪道和放水廊道實(shí)際挖掘過(guò)程中,在施工完成后兩邊自然就形成了邊坡,如果不對(duì)其采取加固措施,就很容易出現(xiàn)失穩(wěn)、坍塌等情況。近幾年,隨著我國(guó)加大了對(duì)水利水電等民生工程的投資和建設(shè),對(duì)水利水電工程工程施工安全、質(zhì)量編制了施工規(guī)范,要求對(duì)高邊坡開(kāi)挖編制施工方案,并組成專家組進(jìn)行專家論證方案是否可行,針對(duì)不同的高邊坡情況也制定了不同的加固措施,其最終的目的也在于確保水利水電工程正常、有序進(jìn)行[1]。

        1 水利水電施工中高邊坡?lián)p害原因分析

        1.1 地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造

        地層的巖性作為水利水電高邊坡的基礎(chǔ)指標(biāo),也直接決定著巖石的強(qiáng)度、邊坡的高度和實(shí)際抗風(fēng)化的能力,如果地層的巖性較弱,主要組成的物質(zhì)為含沙比較嚴(yán)重的粘性土,在下部構(gòu)造上為灰?guī)r、覆頁(yè)巖等,在實(shí)際開(kāi)展施工過(guò)程中就很容易導(dǎo)致出現(xiàn)坍塌、破損等情況,若是高邊坡高度和陡度超過(guò)一定規(guī)模,也將進(jìn)一步引發(fā)失穩(wěn)隱患的發(fā)生。此外,地質(zhì)的構(gòu)造直接決定了巖層發(fā)育程度及是否出現(xiàn)破碎帶的情況,如果施工中出現(xiàn)的高邊坡地質(zhì)構(gòu)造屬于節(jié)理性破碎發(fā)育,也將很容易引發(fā)坍塌、失穩(wěn)等問(wèn)題發(fā)生。

        1.2 地形地貌和水文條件

        地形是導(dǎo)致滑坡、坍塌發(fā)生的主要因素之一。一旦遇到地形地貌的不利影響,在高邊坡的底部會(huì)產(chǎn)生一定的剪應(yīng)力,使高邊坡的穩(wěn)定性大大降低。此外,水利水電工程高邊坡失穩(wěn)的另一個(gè)因素是水文條件導(dǎo)致的,特別是地下水,加劇了巖體軟化速度,進(jìn)一步降低了巖體的強(qiáng)度,導(dǎo)致巖體滑動(dòng),最終導(dǎo)致高邊坡失穩(wěn)。

        1.3 大氣降水和人為因素

        導(dǎo)致水利水電工程高邊坡失穩(wěn)的外界因素,還包含大氣降水和人為因素兩方面,其中大氣降水主要是由于在開(kāi)展工程施工過(guò)程中,受到降水的影響,使得水體滲透到內(nèi)部中,導(dǎo)致巖體的重量增加,而巖體的抗剪力強(qiáng)度也就會(huì)不斷下降,最終導(dǎo)致接觸面抗滑能力嚴(yán)重不足,出現(xiàn)失穩(wěn)的情況。而人為因素則包含了對(duì)邊坡的施工設(shè)計(jì)規(guī)劃不夠合理、開(kāi)展爆破開(kāi)挖施工不夠規(guī)范、施工材料應(yīng)用質(zhì)量不過(guò)關(guān)等,也會(huì)導(dǎo)致邊坡出現(xiàn)失穩(wěn)、坍塌情況。

        2 高邊坡加固技術(shù)在水利水電工程中的應(yīng)用

        2.1 高邊坡加固和治理中錨固技術(shù)

        錨固技術(shù)在水利水電工程高邊坡施工中進(jìn)行應(yīng)用,主要是通過(guò)將受拉桿件一端固定到地基巖層內(nèi)部,又或者是邊坡土層中,并將另外一段連接到水利水電工程建筑物上,以增強(qiáng)抵抗水壓力、土壓力等施加給工程建筑物的推力,然后借助地層的錨固力確保建筑物穩(wěn)定性和可靠性。其中錨固洞也是一種加固高邊坡,保障邊坡安全、穩(wěn)定的一種有效方式,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)也需要遵循'由內(nèi)向外、自上而下、層層加固'的原則開(kāi)展施工,針對(duì)相同高層結(jié)構(gòu)面的錨固洞開(kāi)展開(kāi)挖工作,需要采取跳洞開(kāi)挖的方式,其主要目的是避免出現(xiàn)削弱抗滑力的情況,進(jìn)而對(duì)邊坡的穩(wěn)定性造成影響。此外,在噴射混凝土護(hù)坡的時(shí)候,也要注意混凝土質(zhì)量,確?;炷吝\(yùn)輸、泵送等工藝的連續(xù)性,其中尤其是在開(kāi)展混凝土噴射施工過(guò)程中,可以不對(duì)模版和拱架進(jìn)行搭設(shè),增大洞內(nèi)空間,噴射時(shí)也要緊跟開(kāi)挖面,注意縮短圍巖暴露在空氣中的風(fēng)化時(shí)間,同時(shí)避免圍巖發(fā)生變形[2]。

        2.2 沉高邊坡減載、排水技術(shù)

        在現(xiàn)有的施工條件下,減載壓坡是邊坡加固的首選方法。對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用主要是通過(guò)減載反壓和表里排水法實(shí)現(xiàn),由于地表水滲入到出現(xiàn)滑坡現(xiàn)象的坡體,不僅提高了坡體的承載重量和滑動(dòng)力,而且大大降低了巖層的內(nèi)摩擦力,嚴(yán)重影響了坡體的穩(wěn)定性。而針對(duì)滑坡體之外的地表水,可以修建排水溝和其他方法,有效地實(shí)現(xiàn)地表水的引流和排水,針對(duì)坡體范圍內(nèi)的地表水,如果有開(kāi)裂,可以使用粘性材料進(jìn)行封堵,如果地勢(shì)低洼積水可以使用廢渣來(lái)進(jìn)行填平。同時(shí),還可以通過(guò)設(shè)置專門的排水洞進(jìn)行排水,也可以在孔的向上方向和坡的外側(cè)方向設(shè)置排水孔,通過(guò)對(duì)高邊坡失穩(wěn)和三維滲流的分析也表明了地下水作為影響高邊坡失穩(wěn)的最為主要的原因,當(dāng)對(duì)高邊坡失穩(wěn)坡噴射混凝土防滲背景下,若是遭受到暴雨的襲擊,再加上沒(méi)有采取其他的排水、防滲措施,也將進(jìn)一步增加引發(fā)邊坡失穩(wěn)風(fēng)險(xiǎn)程度,在這一環(huán)境下,對(duì)排水洞進(jìn)行設(shè)置,不僅可以起到降低地下水位的作用,還能夠增強(qiáng)排水效果?;诖耍瑢?duì)高邊坡采取減載、排水技術(shù),就需要借助'截、防、排'綜合措施,在實(shí)際操作過(guò)程中也要以地下排水為主,防排水為輔,以降低高邊坡巖體地下水位,也進(jìn)一步降低滲水的壓力,維護(hù)和提高高邊坡的穩(wěn)定性[3]。

        2.3 混凝土擋土墻技術(shù)

        所謂的混凝土擋土墻則是在高邊坡的外側(cè)所建立的擋土墻,擋土墻通過(guò)自己產(chǎn)生的靜摩檫力來(lái)抵抗邊坡的滑動(dòng)力,進(jìn)而對(duì)邊坡進(jìn)行加固,簡(jiǎn)單一點(diǎn)來(lái)說(shuō),混凝土擋土墻的作用就相當(dāng)于剪力墻的作用。相對(duì)混凝土沉井工藝,混凝土擋土墻的施工工藝要簡(jiǎn)單許多,但是混凝土擋土墻也存在最大的一個(gè)缺點(diǎn),則是施工成本較高,因此大部分工程都不會(huì)優(yōu)先考慮該方式來(lái)對(duì)高邊坡進(jìn)行加固處理。在利用混凝土擋土墻的方法來(lái)對(duì)高邊坡進(jìn)行加固處理的時(shí)候,一定要注意對(duì)高邊坡所在地基進(jìn)行承載力的計(jì)算以及混凝土擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性的驗(yàn)算。

        3 結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,現(xiàn)代水利工程建設(shè)施工離不開(kāi)邊坡加固處理技術(shù)的科學(xué)高效應(yīng)用,在開(kāi)展水利工程邊坡加固施工活動(dòng)時(shí),要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)和工程施工情況,有針對(duì)性的優(yōu)化設(shè)計(jì)出最佳施工方案,合理運(yùn)用邊坡加固處理技術(shù),確保能夠在最低成本下創(chuàng)造出最大的經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)還可以保障邊坡加固處理的高質(zhì)量,避免發(fā)生滑坡隱患,威脅到人們的生命安全和財(cái)產(chǎn)安全。

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