許國(guó)興
摘要:我國(guó)水利工程的發(fā)展對(duì)水利工程技術(shù)要求不斷提升,以此適應(yīng)不斷復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu),但是面對(duì)目前地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)依然較為復(fù)雜,這就需要采用邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)。該技術(shù)是水利工程技術(shù)施工中較為重要的環(huán)節(jié),能夠?qū)κ┕ぶ械囊恍?fù)雜問(wèn)題有效解決,可確保施工質(zhì)量與進(jìn)度,這對(duì)提高水利工程施工安全性奠定良好的基礎(chǔ)。邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)主要是指在一些特殊環(huán)境的邊坡地帶,對(duì)地帶周圍環(huán)境和建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行挖掘,并應(yīng)用特殊材料對(duì)這一結(jié)構(gòu)進(jìn)行支撐處理的技術(shù)形式。在水利工程施工中應(yīng)用邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)形式的時(shí)候要求施工人員能夠全面勘查邊坡地質(zhì)問(wèn)題,確保工程地基的穩(wěn)定性。在正式施工中則需要施工人員能夠全面考慮開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的使用條件,并根據(jù)整個(gè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)選擇適合的施工技術(shù)形式,從而有效提升水利工程施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:水利施工;邊坡開(kāi)挖支護(hù);施工技術(shù)
水利工程與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān),也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中非常重要的一部分,具體施工階段,很多因素都會(huì)對(duì)水利工程產(chǎn)生影響。從實(shí)際情況來(lái)看,邊坡開(kāi)挖支護(hù)施工對(duì)于水利工程施工產(chǎn)生直接影響,在很大程度上決定了施工進(jìn)度和質(zhì)量。隨著我國(guó)水利行業(yè)的蓬勃發(fā)展,工程規(guī)模和面積都在不斷擴(kuò)大,邊坡問(wèn)題不斷涌現(xiàn)。邊坡失穩(wěn)逐漸成為制約水利工程進(jìn)行的重要因素,同時(shí)對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了重大威脅?;诖?,研究水利工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、水利工程中影響邊坡開(kāi)挖支護(hù)的主要因素
(一)地質(zhì)因素
地質(zhì)因素對(duì)于水利工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)產(chǎn)生的影響最大,在實(shí)際施工階段要充分重視這項(xiàng)因素,為邊坡開(kāi)挖支護(hù)提供可靠支持。就水利施工本身來(lái)說(shuō),對(duì)于地質(zhì)條件依賴性較大,管理人員和技術(shù)人員要明確地質(zhì)因素可能帶來(lái)的影響。在水利工程地質(zhì)勘察階段,就要綜合考慮地質(zhì)因素,主要包含地形地貌、水文、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素,在此基礎(chǔ)上研究采用何種邊坡支護(hù)方式,假如地質(zhì)勘察階段發(fā)現(xiàn)地形不適宜進(jìn)行開(kāi)挖,那么就必須調(diào)整設(shè)計(jì)和開(kāi)挖方案,重新進(jìn)行規(guī)劃,并采用恰當(dāng)?shù)倪吰麻_(kāi)挖支護(hù)方式,確保邊坡開(kāi)挖的穩(wěn)定性、可靠性。
(二)變形因素
水利工程與其他工程相對(duì)規(guī)模較大,并且在此基礎(chǔ)上施工周期較長(zhǎng),這就需要采取有效措施提高施工質(zhì)量,確保工程穩(wěn)定。此外,為了確保工程在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性,首先需要在施工中提高邊坡施工的穩(wěn)定性,這是提高工程整體質(zhì)量較為重要的部分。在實(shí)際工程使用期間,一些工程因邊坡變形失穩(wěn)情況影響工程正常作業(yè),這在較大程度上會(huì)造成人們財(cái)產(chǎn)的損失,由此可以看出邊坡穩(wěn)定性在其中的重要性,關(guān)系到整體水利工程質(zhì)量的全面提高在邊坡開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程中,不僅要考慮地質(zhì)因素可能造成的影響,同時(shí)還要考慮水利工程建筑物或者構(gòu)筑物變形引發(fā)的反應(yīng),結(jié)合地質(zhì)勘查情況,制定科學(xué)合理的邊坡開(kāi)挖支護(hù)方案。在施工階段,還要強(qiáng)化建筑物或構(gòu)筑物可能發(fā)生的變形評(píng)估,并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工等情況,制定和調(diào)整水利工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù),為后續(xù)施工提供有效支持。
二、水利工程施工中邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)基本工序
(一)水利工程施工中邊坡開(kāi)挖基本工序
1.技術(shù)交底
水利工程施工技術(shù)部門需要和工程現(xiàn)場(chǎng)管理人員進(jìn)行技術(shù)交底,幫助施工管理人員全面了解施工圖紙、施工操作規(guī)范。
2.測(cè)量放線
在開(kāi)展水利工程邊坡開(kāi)挖施工之前,現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要按照施工設(shè)計(jì)圖紙要求對(duì)開(kāi)挖的輪廓進(jìn)行測(cè)量放線處理,確保工程測(cè)量放線達(dá)到水利工程的建設(shè)要求。一般情況下,水利工程邊坡開(kāi)挖之前需要預(yù)留10~15cm的測(cè)量線寬度。
3.土質(zhì)邊坡開(kāi)挖技術(shù)
水利工程邊坡開(kāi)挖施工要按照從上到下的順序進(jìn)行,并在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制削坡的厚度,即將削坡的厚度盡可能控制在3m以內(nèi)。在確定好削坡厚度之后應(yīng)用挖掘機(jī)對(duì)削坡進(jìn)行后續(xù)加工處理,同時(shí)安排專業(yè)的施工人員完成修坡的操作,提升整個(gè)工程的施工效率。
4.巖質(zhì)邊坡開(kāi)挖技術(shù)
巖質(zhì)邊坡開(kāi)挖技術(shù)的重點(diǎn)是鉆爆法,在具體施工中同樣按照從上到下的順序進(jìn)行,并根據(jù)整個(gè)工程實(shí)際情況來(lái)控制工程的施工質(zhì)量和施工進(jìn)度。鉆爆法的操作包含鉆孔、裝藥和最終爆破三個(gè)步驟。在應(yīng)用鉆爆技術(shù)的時(shí)候需要施工人員能夠?qū)κ┕?chǎng)地進(jìn)行全面的控制,嚴(yán)格把控梯段的厚度和高度。
(二)水利工程施工中邊坡支護(hù)基本工序
1.鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)
在邊坡支護(hù)施工中需要在邊坡破碎地區(qū)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),目的是防止邊坡水體遇水后發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害。
2.淺層支護(hù)施工
水利工程施工中常見(jiàn)的邊坡淺層支護(hù)包含排水孔、噴灑混凝土等。
(1)噴灑混凝土。通過(guò)噴灑混凝土實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)挖完成邊坡基礎(chǔ)面的封閉處理,從而降低外界風(fēng)化基面的可能。
(2)排水孔施工??紤]到邊坡施工較長(zhǎng),在具體實(shí)施中面臨排水問(wèn)題,需要在邊坡上設(shè)置一定數(shù)量的排水孔。
(3)錨桿束。錨桿束主要是對(duì)相對(duì)完整巖層進(jìn)行先注漿后插桿的操作。
3.深層支護(hù)施工
水利工程深層支護(hù)施工一般會(huì)應(yīng)用輕型錨固鉆機(jī)開(kāi)展。在具體施工中通過(guò)全球定位系統(tǒng)來(lái)對(duì)整個(gè)工程鉆孔的傾斜度進(jìn)行控制,并為工程測(cè)量提供重要的數(shù)據(jù)支持。
三、水利施工邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用
(一)重力式檔墻
重力式檔土墻是依靠墻體自身重力來(lái)抵檔土體的側(cè)壓力,主要的應(yīng)用材料有混凝土的預(yù)制塊石、片石混凝土、混凝土以及漿砌毛石等。其中混凝土形式需要進(jìn)行整體澆筑,而半重力式的檔墻可以采用混凝土或者是少筋混凝土進(jìn)行澆筑重力式檔土墻的優(yōu)勢(shì)在于材料來(lái)源廣泛、施工的時(shí)候快捷簡(jiǎn)便、具有一定的經(jīng)濟(jì)效益,這種邊坡形式在水利工程中較為常見(jiàn)。在正常施工時(shí),重力式檔土墻內(nèi)部都是不配結(jié)構(gòu)鋼筋的,只是在局部小范圍配上少量鋼筋,當(dāng)高度在六米以下,并且地質(zhì)條件較好,開(kāi)挖對(duì)周邊影響較小時(shí),具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。
(二)噴凝混凝土技術(shù)
在水利邊坡支護(hù)開(kāi)展時(shí),噴凝混凝土技術(shù)是常用的方式之一,主要分為濕噴和潮噴兩種方式,使用效果較為明顯。在噴凝混凝土技術(shù)施工前,要做好充分的準(zhǔn)備工作,確保材料和器械的完整性。噴凝方式要結(jié)合具體施工情況,比如當(dāng)基坑相對(duì)干燥時(shí)通常采用潮噴施工的方式,在施工時(shí)應(yīng)結(jié)合速凝劑,能夠有效改善施工條件,切實(shí)發(fā)揮實(shí)際支護(hù)效果。從實(shí)際噴凝情況來(lái)看,一次噴射的厚度以0.2m為宜,這樣有助于提升坡面的整體性,只有確保噴射質(zhì)量,才能保證掛網(wǎng)的粘結(jié)性。因此,在混凝土噴射前,要做好坡面的清理工作,可以采用高壓風(fēng)來(lái)清理錨孔中的雜物,這樣有助于提升噴射質(zhì)量。當(dāng)基坑含水量較大時(shí),應(yīng)采用濕噴的方法,要合理調(diào)配混凝土,提升噴射的可靠性。如果發(fā)現(xiàn)噴射混凝土后有初凝現(xiàn)象出現(xiàn),就要進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù),加強(qiáng)坡面的封閉性。通過(guò)七天的養(yǎng)護(hù)時(shí)間,觀察其變化,具體的養(yǎng)護(hù)時(shí)間還要根據(jù)工程的具體要求來(lái)確定,降低風(fēng)力損害,加強(qiáng)坡面的穩(wěn)固性。
(三)錨索施工技術(shù)
錨索施工支護(hù)結(jié)構(gòu)其組成部分主要是由預(yù)應(yīng)力錨索,錨具以及抗滑樁組成。預(yù)應(yīng)力錨索主要是在樁的上部分加上錨索,將其中的一部分下滑力由錨索來(lái)承受。前面已經(jīng)介紹過(guò),抗滑樁是一種相對(duì)比較成熟的滑坡支護(hù)結(jié)構(gòu),其主要是借助埋設(shè)在邊坡易滑的面上或者是下面的巖體中來(lái)組織滑體的移動(dòng)。通常情況下會(huì)對(duì)錨索施加一定的預(yù)應(yīng)力之后,錨具會(huì)同抗滑樁鏈接在一起,而另外一端是穿過(guò)滑坡體后錨固于滑床內(nèi),這樣就可以將錨索和抗滑樁組成一個(gè)完整的受力體系。同傳統(tǒng)的一般抗滑樁支護(hù)結(jié)構(gòu)相比較而言,其改變了傳統(tǒng)的大懸臂受力結(jié)構(gòu),提高了地基抗滑坡推力的能力,極大節(jié)省了投資,結(jié)構(gòu)也更趨于完善合理。
(四)杭滑樁技術(shù)
從受力特點(diǎn)來(lái)看,抗滑樁構(gòu)件包含多種形式,比如人工挖孔樁、預(yù)支鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁等。在實(shí)際操作時(shí),通過(guò)將樁有效連接在一起,還可以利用素混凝土進(jìn)行樁之間的連接,這樣能夠形成整體的防護(hù)結(jié)構(gòu),避免邊坡土體塌方、變形,確保邊坡施工的有序開(kāi)展。這種支檔方法的工作機(jī)理是側(cè)向支撐,主要對(duì)邊坡上部的變形或者破壞力進(jìn)行傳遞,使之傳遞到下部錨固段,由錨固段的側(cè)向力來(lái)維持平衡。抗滑樁加固優(yōu)點(diǎn)較多,在施工時(shí)可以靈活使用,不同的施工段在結(jié)構(gòu)形式上可以聯(lián)合使用,也可以單獨(dú)使用,且安全系數(shù)較高。其缺點(diǎn)是施工成本高、外露式的抗滑樁影響整體美觀??够瑯吨饕谕临|(zhì)松軟、地下水較多的區(qū)域使用,在工程使用較多。
(五)錨桿支護(hù)技術(shù)
在邊坡支護(hù)技術(shù)中,錨桿支護(hù)方式能夠體現(xiàn)良好的安全性,在大型水利工程中應(yīng)用較為普遍,同時(shí)實(shí)用性較強(qiáng)。由于工序復(fù)雜,錨桿支護(hù)技術(shù)對(duì)于管理水平要求較高,不同的地質(zhì)情況在錨桿材質(zhì)選擇上也不盡相同。因此,在錨桿支護(hù)施工前,要明確巖層走向、傾角等,把控好鉆孔位置和尺寸,結(jié)合地質(zhì)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整鉆頭,確保鉆孔數(shù)量和深度滿足基本要求。鉆孔施工結(jié)束后,要及時(shí)清理孔內(nèi)雜物,以免對(duì)后續(xù)施工產(chǎn)生不利影響。
(六)坡面防護(hù)
水利工程邊坡開(kāi)挖成形后,將作為永久設(shè)施保存。為了保證施工質(zhì)量,當(dāng)開(kāi)挖面周圍存在滑坡體時(shí),應(yīng)將相應(yīng)的土體全部清除,這樣能夠起到降低荷載的作用。還可以采用檔墻的方式,防止坡體坍塌,以提升坡面的整體性和穩(wěn)定性。如果滑坡體隱患在可以控制的范圍,則可采用主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)處理,這種處理方式相對(duì)簡(jiǎn)單,同時(shí)防護(hù)網(wǎng)質(zhì)量較小,不會(huì)對(duì)坡面產(chǎn)生太大負(fù)荷。在坡面防護(hù)時(shí),要嚴(yán)格保證下方施工的安全,通常在開(kāi)挖面的兩側(cè)和上方布置柔性防護(hù)網(wǎng),防止飛石、材料、雜物等可能造成的危害,保證施工人員和設(shè)備的安全。
四、邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用實(shí)例
(一)案例概述
以某水利工程項(xiàng)目來(lái)說(shuō),整個(gè)施工作業(yè)期間,邊坡開(kāi)挖作業(yè)量很大,混凝土使用量大,采取鋼筋支護(hù)的方法,進(jìn)行邊坡開(kāi)挖支護(hù)作業(yè)。根據(jù)施工工藝作業(yè)要求,邊坡開(kāi)挖設(shè)計(jì)最大值為120m,而施工實(shí)際開(kāi)挖值為140m,為了能夠保證邊坡的穩(wěn)定性,開(kāi)展支護(hù)作業(yè)后,要進(jìn)行方案調(diào)整,運(yùn)用支護(hù)技術(shù)進(jìn)行易塌方部分的處理。
(二)開(kāi)挖土壤保護(hù)
水利工程施工作業(yè)前,組織開(kāi)展施工調(diào)查,對(duì)開(kāi)挖部分的土壤實(shí)施保護(hù),避免土壤流動(dòng)性過(guò)強(qiáng)引發(fā)邊坡塌方事故,同時(shí)做好軟土持力層部分的觀察,做好持力層破壞的把控。整個(gè)施工作業(yè)期間,如果土壤移位量增加,將會(huì)使得水土流失問(wèn)題加劇。開(kāi)展作業(yè)時(shí),要落實(shí)監(jiān)測(cè)措施,掌握基坑移量。進(jìn)行周圍土體的測(cè)量,如果超過(guò)了警戒值,要采取支護(hù)措施,實(shí)現(xiàn)對(duì)塌方問(wèn)題的有效控制。
(三)施工鉆孔
開(kāi)展鉆孔作業(yè),必須要嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)要求,開(kāi)展鉆孔施工作業(yè)。結(jié)束鉆孔作業(yè)后,朝孔內(nèi)灌入泥漿材料。整個(gè)施工作業(yè)期間,地下水位置很高,要做好全面的控制,使得漿液比地下水位置超出1m以上,增強(qiáng)護(hù)壁能力,潤(rùn)滑鉆頭并且降低阻力。開(kāi)展鉆孔施工作業(yè)時(shí),要進(jìn)行鉆孔清潔,確保鉆機(jī)可以空旋轉(zhuǎn),同時(shí)不進(jìn)尺。
(四)錨桿支護(hù)
開(kāi)展錨桿安裝作業(yè),要加大對(duì)系統(tǒng)錨桿鋼筋的保護(hù)力度。因?yàn)檫吰缕麦w位置的地質(zhì)條件差異,將錨桿置于鉆孔洞內(nèi)時(shí),為了避免錨桿和孔壁接觸,要保證錨桿位于孔徑中心部位,結(jié)束注漿作業(yè)后,保證錨桿完全被包裹。實(shí)施支護(hù)作業(yè),在系統(tǒng)錨桿中,順著長(zhǎng)度方向,間隔3m設(shè)置固定環(huán)形墊塊,確保錨桿鋼筋可以在墊塊中心。安裝錨桿操作時(shí),確保錨桿鋼筋和墊塊共同插入到工程設(shè)計(jì)的深度,再開(kāi)展注漿作業(yè)。注漿作業(yè)開(kāi)展時(shí),為了增強(qiáng)支護(hù)效果,在系統(tǒng)錨桿上,設(shè)置3根長(zhǎng)度為2m、直徑大小為8mm的光圓鋼筋,并且順著錨桿鋼筋圓周方向,按照三角形進(jìn)行布置,以間隔3m為操作參數(shù),設(shè)置保護(hù)欄。完成上述操作后,開(kāi)展注漿作業(yè),完成邊坡支護(hù)。
五、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,水利工程中一定要大力關(guān)注開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)實(shí)施過(guò)程的規(guī)范性,落實(shí)開(kāi)挖和支護(hù)技術(shù)有效執(zhí)行,協(xié)調(diào)好施工過(guò)程中的開(kāi)挖要求和支護(hù)方案,強(qiáng)化安全監(jiān)測(cè)的實(shí)施,從而對(duì)我國(guó)水利工程的建造質(zhì)量提供有力保障,為水利工程事業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供支持。此外,在進(jìn)行工程施工之前,施工企業(yè)為了提高施工效率,需要對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行全面勘察,根據(jù)實(shí)際情況針對(duì)性制定邊坡開(kāi)挖與邊坡支護(hù)方案,這在較大程度上可確保施工質(zhì)量。還應(yīng)做好施工前準(zhǔn)備工作,能夠有效提高施工過(guò)程中的安全性,為整體施工質(zhì)量的提高奠定良好的基礎(chǔ)。
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