代玉旭 孟玲
(1、遼寧省石佛寺水庫(kù)工程建設(shè)管理局,遼寧 沈陽(yáng) 110129 2、中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)遼寧工程局有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110179)
在高邊坡加固與整治工程中,混凝土材料的選擇是非常重要的,因?yàn)榛炷恋牟馁|(zhì)將直接決定著高邊坡的加固質(zhì)量,所以,第一步我們要選擇合適的混凝土材料。選擇材料時(shí),要根據(jù)當(dāng)?shù)赝寥赖奶攸c(diǎn),決定混凝土的粘稠度和含粉煤灰的比例,因?yàn)榛炷習(xí)苯幼饔糜诟哌吰碌耐寥郎希缓线m的調(diào)配比例勢(shì)必影響土壤和混凝土材料的結(jié)合度。
對(duì)于混凝土材料的選擇工作做好后,我們就要開(kāi)始正式的加固環(huán)節(jié)了,首先,要在高坡處采用一定的固定措施,防止坡上的泥土滑落,然后再破后方挖出間隔大小相等的混凝土沉井,將攪拌和振搗后的混凝土倒入沉井中,注意沉井的挖掘要控制好大小,過(guò)大的沉井不僅使后期的混凝土疏導(dǎo)工作不好進(jìn)行,還會(huì)造成混凝土材料的浪費(fèi),但是過(guò)小的沉井也是不合適的,沉井太小就無(wú)法滿足施工的需要。
完成了混凝土的沉井的工作后,就可以從沉井中將準(zhǔn)備好的混凝土材料順著計(jì)劃好的方向澆筑在坡體上,形成一個(gè)初步的混凝土涂層的護(hù)坡行為。在框架已經(jīng)綁扎好后就可以進(jìn)行定型的步驟了。
混凝土框架對(duì)滑坡體表層坡體可起到保護(hù)作用并可增強(qiáng)坡體的整體性,防止地表水滲入和坡體的風(fēng)化。框架護(hù)坡具有結(jié)構(gòu)物輕、材料用量省、施工方便、適用面廣、便于排水以及可與其他措施結(jié)合使用的特點(diǎn)。滑坡治理可采用混凝土護(hù)面框架。框架分兩種類(lèi)型:滑面附近框架,其節(jié)點(diǎn)設(shè)長(zhǎng)錨桿,穿過(guò)滑面,為一設(shè)置在彈性基礎(chǔ)上節(jié)點(diǎn)受集中力的框架系統(tǒng);距滑面較遠(yuǎn)的坡面框架,節(jié)點(diǎn)設(shè)短錨桿,與強(qiáng)風(fēng)化坡面在一定范圍內(nèi)形成整體。滑坡治理對(duì)強(qiáng)風(fēng)化坡面框架還可采用50×50cm、節(jié)點(diǎn)中心2m的方形框架,節(jié)點(diǎn)處設(shè)置兩種類(lèi)型錨桿:在下層高程間坡面,滑面以上節(jié)點(diǎn)垂直于坡面設(shè)置 φ36或φ32、長(zhǎng)12m的砂漿錨桿,在上層高程間坡面則設(shè)垂直于坡面的φ28、長(zhǎng)6m的砂漿錨桿。
框架要求要掩埋在坡內(nèi)一部分,才能固定住框架的位置和形狀,另外,要留有一部分在坡外,這樣可以參考著坡的位置,對(duì)下一個(gè)護(hù)坡地帶的施工。
混凝土擋墻是護(hù)坡的最后一個(gè)環(huán)節(jié),在這個(gè)環(huán)節(jié)中,要在已經(jīng)固定了位置的框架上,對(duì)于已經(jīng)經(jīng)過(guò)前期的澆筑處理的坡體進(jìn)行最后的混凝土加砌,使框架和坡體最終形成一個(gè)完整的混凝土材料的墻體,這樣也就完成了整個(gè)對(duì)高坡的處理工作,達(dá)到了利用混凝土材料將坡體加固的目的。
采用預(yù)應(yīng)力錨索進(jìn)行邊坡加固是另一種對(duì)高坡加固的有效方式,它不僅克服了上述方法的施工工程量大,耗時(shí)長(zhǎng),養(yǎng)護(hù)期長(zhǎng)的特點(diǎn),在安全性上夜明顯優(yōu)于混凝土的加固方法。
采用錨固技術(shù)對(duì)工程進(jìn)行加固的時(shí)候,我們應(yīng)該注意這樣幾個(gè)問(wèn)題,首先,與基巖接觸面的壓應(yīng)力應(yīng)控制在設(shè)計(jì)規(guī)定范圍以內(nèi)。為提高錨索受力的均勻性,應(yīng)設(shè)計(jì)一種小型千斤頂,采用“分組單根張拉”的方法張拉,這樣做既可簡(jiǎn)化操作程序,又能提高錨索在補(bǔ)償張拉時(shí)可以用大千斤頂整體張拉,也可繼續(xù)用分組單根張拉方法,兩種方法都不會(huì)影響錨索受力的均勻性。無(wú)粘結(jié)錨索的優(yōu)勢(shì)不言而喻,因?yàn)樗哂须p層的防護(hù)涂層,這樣的話它較其他材料相比,要更有韌性。有條件的工程可以選擇將錨頭和周?chē)哪酀{一同灌入,但是這種操作的技術(shù)含量比較高,不僅要求施工人員有豐富的施工經(jīng)驗(yàn),還要求工程中配有相應(yīng)的施工器械。
預(yù)應(yīng)力錨桿也是常見(jiàn)的一種加固形式。有些水電站廠房高邊坡工程中實(shí)施了減載、排水、抗滑樁等技術(shù)后,滑坡位移速度雖有明顯減小,但未能完全停止。為了確保雨季在滑坡體前方的施工安全,穩(wěn)定抗滑樁到滑坡體前緣的滑坡體,在一定的高程馬道上應(yīng)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨桿。將錨桿分兩列擺放,并根據(jù)需要形成一定的角度,從各個(gè)位置做到預(yù)防安全隱患。
不考慮成本的話,減載壓坡應(yīng)是最合適的加固方案。滑坡體后緣受傾向不同的陡傾巖層影響,將向傾向一定角度的方向滑動(dòng),將部分下滑力傳至滑坡體前緣及治坡建筑物上,對(duì)滑坡整體的穩(wěn)定不利,因此能有效控制后坡滑移也就能減緩整體滑坡。將滑坡體后緣覆蓋層最厚的部位減載后,可降低滑動(dòng)速度,提高滑坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)。
地表水一旦滲入滑坡體內(nèi),不僅加重的滑坡的自重,還降低了滑坡的密度,另外水的流動(dòng)性會(huì)直接影響滑坡與其他地質(zhì)中土壤的連接,降低滑坡的防御力,所以,我們要及時(shí)的排掉該地區(qū)的地表水。對(duì)坡體范圍內(nèi)的地表水,在開(kāi)裂的地方用黃土封堵,在低洼積水的地方用廢碴填平,同時(shí),在地表水集中的地方設(shè)排水溝排走地表水。
排掉地表水的最好的做法是利用水的流動(dòng)性將水引出到該區(qū)域外,一般情況下,我們會(huì)在護(hù)坡后方挖出一條專(zhuān)門(mén)的排水溝,來(lái)排除地下水,排水洞之間要相互聯(lián)通,形成一個(gè)∪形環(huán),在排水洞內(nèi)再設(shè)排水孔,把滑動(dòng)體內(nèi)地下水引入排水洞。
如果采用地表截、防排水與地下排水相結(jié)合的綜合排水方案,應(yīng)以地下排水為主,地表截、防排水為輔,使二者有機(jī)結(jié)合,通過(guò)截、防、導(dǎo)、排,盡可能降低邊坡巖體地下水位,減小滲水壓力,改善邊坡穩(wěn)定條件,提高邊坡穩(wěn)定性。
水工隧洞施工的主要內(nèi)容是開(kāi)挖、出渣、襯砌或支護(hù)、灌漿等。常用的襯砌和支護(hù)的形式包括現(xiàn)澆鋼筋混凝土以及噴錨支護(hù)。
現(xiàn)澆襯砌的施工程序與一般水利工程的施工程序基本相同,包括:分縫(段)、分塊、立模、扎筋、混凝土運(yùn)輸入倉(cāng)、振搗密實(shí)等工作內(nèi)容。隧洞噴錨支護(hù)是采用鋼筋錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)對(duì)洞室圍巖進(jìn)行單獨(dú)或聯(lián)合支護(hù)的統(tǒng)稱。如果采用鋼筋砂漿錨桿模式,可在鉆孔內(nèi)先注入砂漿后再插入錨桿,或先插入錨桿后再注入砂漿,待砂漿凝結(jié)硬化后即形成鋼筋砂漿錨桿。噴射混凝土?xí)r,由于水泥用量較大,而且又摻有速凝劑,凝結(jié)硬化快,必須加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。一般在噴射混凝土應(yīng)該進(jìn)行一到兩個(gè)小時(shí)的養(yǎng)護(hù),分次進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)的周期大概為一周一次。由于開(kāi)挖破壞了巖體,使圍巖的應(yīng)力集中,唯一的辦法是用一種與巖石一樣的硬度和承重力的材料來(lái)填充進(jìn)去,代替巖石的承重功能。除特殊情況外,應(yīng)優(yōu)先選用噴錨支護(hù)。鋼支撐適用于破碎而不穩(wěn)定的巖層,它能承受很大的山巖壓力,其物理特性也最接近巖石的特性,但是它比巖石更加柔韌,在擠壓和磨合過(guò)程中,容易引起周?chē)膸r石的小部分破裂。
在水利水電的順利施工后,經(jīng)常還會(huì)出現(xiàn)一些其他方面的質(zhì)量問(wèn)題,比如水庫(kù)的土壩的滲漏問(wèn)題,土壩作為攔截水庫(kù)蓄水的一個(gè)重要環(huán)節(jié),一旦出現(xiàn)滲漏,就會(huì)受到整個(gè)水庫(kù)蓄水的壓強(qiáng)的壓迫,最終造成土壩的坍塌,水庫(kù)的泄洪,從而給人們的財(cái)產(chǎn)和生命造成極大的危害,其災(zāi)害程度不亞于自然災(zāi)害。
所以,我們?cè)诮ㄔO(shè)土壩時(shí)一定要反復(fù)計(jì)算土壩的各個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo),在施工中也要保證施工材料的均勻,將土壩的各個(gè)位置的承載力和抗壓力盡量做到平衡,這樣才能防止土壩出現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié),造成滲漏。
[1] 李曉敏,欒福業(yè).淺析影響水利工程施工的關(guān)鍵技術(shù)[J].黑龍江科技信息,2011-09-25.
[2] 高淑紅.水利工程施工技術(shù)發(fā)展探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011-12-10.