張濤然 薛偉
摘 要:水利工程施工環境比較復雜,尤其是高邊坡部分,極易受到地質結構的影響,造成滑坡的風險,因此,需要高度重視高邊坡防護技術的應用。本文對水利工程高邊坡開挖技術的意義、存在的困難以及相關流程等進行了詳細分析,有一定的意義。
關鍵詞:水利工程;邊坡開挖施工;支護技術;研究
目前在水利工程建設中其巖質邊坡高度若是超過30m則將其定性為高邊坡,而在高邊坡開挖施工中若是其出現失穩情況則會帶來極為嚴重的安全隱患問題,為此必須要根據水利工程高邊坡的力學結構特征來進行分析如何科學的采用開挖與支護技術提升高邊坡施工的安全性、穩定性,以此來降低在水利水電工程施工中其高邊坡開挖對周邊土體所產生的擾動及影響,從而進一步的提升施工質量及施工效益。
1 水利工程施工中邊坡開挖支護技術的重要意義
國家水利工程行業蓬勃發展,這關系到老百姓日常生活的點點滴滴,同時也是地方政府每年大力支持發展的基礎設施項目之一。水利工程項目開展建設階段,邊坡結構不規則,對于開展作業的施工人員來說是一個挑戰,在工程的質量控制和可靠性上受到的影響較大。因此,當水利工程遇到復雜的邊坡條件時,一定要認真細致勘察現場情況,合理實施邊坡開挖支護技術,隨著工程的推進要即使做好過程檢查與控制,作業方案需進行動態調整和優化。一方面有利于縮短整個項目工程周期,一方面有利于改善成本控制效果。在水利工程項目建設中,邊坡開挖支護技術可以大大減少邊坡巖體脫離并滑落甚至坍塌等疑難雜癥問題,改善邊坡開挖結構支護效果,從而能夠避免水利工程施工階段發生各類安全事故,提升施工效率,為我國的水利工程事業長遠發展提供戰略支持。
2 水利水電邊坡開挖支護作業階段存在的困難
1)地下水滲漏,拖累施工效率。在水利工程建設階段,邊坡開挖作業是前期非常重要的一個環節。在邊坡開挖作業階段,基坑通常在設計上都是比較大的深度,所以為了滿足要求,要進行有效地施工。不過,在挖掘土壤過程中,通常都會對地表生態產生嚴重的損壞,地質狀態發生變化,地表水分會慢慢滲漏出來。基坑越挖越深,而積累的水分也就越來越多,導致周圍的土壤變成了稀泥。同時,挖掘施工單位在作業過程中很少會細致地認真勘查地下水源狀況,所以就算遇到了積水問題,也沒有認真設計排水方案,所以邊坡開挖過程中常常遇到水浸基坑,水分積聚導致邊坡支護施工效率大幅下降。
2)超挖過度的問題比較普遍。一般情況下,水利工程邊坡土方開挖階段,多數是借助人力挖掘的,在地勢環境確定好以后,挖掘基坑時兩道支撐之間的坡度較平順,所以人工操作上難以把持深度,導致超挖、挖深的情況比較普遍,所以多數情況下的實測基坑深度跟設計要求是有一定的差距的,需在設法額外進行修復作業。還有就是多開挖出的土壤,一時間無法及時運出,當遇上雷雨天氣時,泥水混著土壤重新回流到基坑里面,也給施工造成大麻煩。
3 水利工程施工中高邊坡開挖技術分析
1)邊坡清理。邊坡清理屬于水利工程高邊坡開挖施工的基礎部分,在進行開挖施工作業之前需要對高邊坡其表面進行徹底的清理,主要是針對施工區域的植被、雜草、碎石等雜物的清除工作。一般情況下其清理范圍需要超過所設定的開挖線5米外,以此來為后續的高邊坡開挖施工提供基本的施工保障。
2)土方開挖。針對水利工程高邊坡開挖施工來看在進行土方開發時需要在坡面上進行截水設施的修建,以此來降低雨水沖刷對高邊坡開挖施工所產生的影響。在進行土方開挖作業時需要注意其多數是采用自上而下的方式進行分層開挖施工作業,在高邊坡開挖施工中需要注意對每層的削坡厚度進行控制,通常其會控制在3米左右。并且在土方開挖中其多數是采用機械與人工進行結合的方式來進行作業,在應用機械完成開挖施工后需要利用人工作業的方式來進行修坡,這樣能夠使開挖施工的高邊坡區域形成一定的坡度,為水利工程排水提供基礎條件,這樣可以防止在高邊坡上出現積水留存的情況。
3)石方開挖。在石方開挖中其具有較高的施工難度,因此在實際中必須要按照設計方案的內容來進行規范化、標準化施工,在石方開挖中其通常會采用爆裂施工方法來對開挖進行處理,目前主要是應用預裂爆破施工技術來進行作業。在爆破作業中需要對其各項爆破參數及炸藥用量進行控制,以此來構建起合格的爆破網絡,從而降低在爆破作業中的危險性。在進行爆破鉆孔施工之前需要對鉆孔位置進行準確的定位,以此來保證鉆孔之間的間隔能夠保持在相同的距離,其一般需要使間隔距離在50cm左右,并且對于鉆孔的深度需要使其在50cm以內。
4 水利工程施工中高邊坡支護技術分析
1)淺層支護技術。(1)噴射混凝土。目前在水利工程高邊坡支護中噴射混凝土屬于其常用的淺層支護技術,其主要是對完成開挖的高邊坡基面進行混凝土的噴射來達到強化其結構的目的。首先,將漿砌石砌筑在邊坡的基面上,在砌筑完成后應對其表面的平整度進行檢查及測量,以此來確認砌筑平整度,在確認其平整度達到規定要求后進行模板的安裝施工,將模板緊密固定在基面之上,保證模板連接的準確性和穩定性。最后,混凝土的噴射,必須按照施工方案設計的配合比進行拌合作業,采用噴繪機進行混凝土的噴射作業,一般情況下,混凝土噴射的厚度應控制在10cm-20cm之間。(2)錨桿支護。根據邊坡施工的具體情況選用適當的扣件和焊管,在錨桿支護的部位根據要求搭設架手架,并做好相關的安全防護措施。在進行錨桿鉆孔的過程中,應以水利工程的地質條件和巖石的走向為依據進行鉆探作業,傾斜角度控制在30°左右。當鉆孔深度達到相應標準之后,對孔洞內進行清理作業,保證后續施工程序能夠順利開展,進行錨桿埋設。(3)排水孔。在高邊坡支護中排水孔的設置也是一種較為有效的支護施工作業方式,此種支護方法在實際中可以有效的降低高邊坡其內部土體間的水壓力,以此來減小水分對土體的沖刷、浸泡,同時排水孔的設置還可以有效的降低地下水位,提升高邊坡在施工中的質量。在進行排水孔的開挖施工作業時需要注意對其孔洞的直徑進行控制,一般直徑需要在5cm左右,而排水孔的傾斜角度應在10°左右。
2)深層支護技術。目前在水利工程施工中對于其高邊坡的深層支護主要是采用鉆孔灌注樁技術,此種技術在實際的應用中可以在基底形成具有較高強度的樁體,從而分擔高邊坡對土體所施加的應力,起到對高邊坡進行穩定及支護的作用。首先,在鉆孔施工中需要對其孔位進行確認,針對高邊坡的實際施工條件及施工要求來確認具體的鉆孔位置,之后在進行鉆孔施工中需要保證鉆機的垂直度,防止在鉆進的過程中出現傾斜的情況,以此來提升鉆孔質量。其次,進行鉆孔的清理,完成鉆孔作業后需要對其孔底殘渣進行清理,在實際中可以采用泥漿循環清孔技術進行處理,根據孔底沉渣量的實際情況來確認具體的清孔次數。最后,對混凝土灌注施工進行控制,混凝土灌注屬于鉆孔灌注樁施工中最主要的環節部分,因此需要嚴格的控制其灌注速度、灌注量,并且在灌注施工中需要保證其連續性,以此來避免鉆孔灌注樁其結構性能受到影響。
5 結束語
綜上所述,高邊坡開挖支護技術在水利工程施工中應用的非常廣泛,需要充分意識到這項技術的意義,在落實的過程中增強技術的適應性與針對性。應制定出完善的方案,協調好施工過程中的開挖要求,做好細節上的控制,強化安全監測的實施,為水利工程事業的長遠發展提供支持。
參考文獻
[1]宋曉熹.淺談水利工程大壩邊坡的安全施工[J].黑龍江水利科技,2017,09:184-185.
[2]王林波.水利工程施工中邊坡開挖支護技術的應用研究[J].智能城市,2017,07:271.
[3]甄禎.水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術的應用[J].城市建設理論研究(電子版),2018,01.