水利水電邊坡施工技術(shù)論文

時間:2022-11-23 10:09:11

導(dǎo)語:水利水電邊坡施工技術(shù)論文一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

水利水電邊坡施工技術(shù)論文

[摘要]水利水電施工是一項較大型工程,為確保施工進度及施工質(zhì)量,常采用邊坡開挖支護技術(shù)保障各材料可有效運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場,為整個工程質(zhì)量提供支撐。因水利水電工程所處位置關(guān)系,邊坡位置大多復(fù)雜多變,加大了施工難度,部分工程可能因邊坡施工不當(dāng)而延誤工期。邊坡是保障路基穩(wěn)定的坡狀結(jié)構(gòu),其施工質(zhì)量直接關(guān)系到施工人員能否利用邊坡實施后續(xù)操作。完整的邊坡開挖支護操作由前期支護、爆破、排水、邊坡支護幾個步驟組成,不同步驟涉及到的技巧及施工操作均存在差異性。以水利水電工程施工為主線,闡述邊坡開挖支護的意義,分析常見的邊坡開挖方式及支護技術(shù),并在此基礎(chǔ)上研究邊坡開挖支護技術(shù)的實施步驟。

[關(guān)鍵詞]水利水電;開挖方式;支護技術(shù)

在水利水電工程中,邊坡可確保路基的穩(wěn)定性,并使道路兩旁形成坡狀結(jié)構(gòu)。坡狀結(jié)構(gòu)不僅可使路基提升穩(wěn)定程度,還可迅速排走雨水,避免在路基上形成積水[1]。在邊坡開挖支護技術(shù)幫助下,邊坡上的支護挖掘得到了質(zhì)量保障,對水利水電工程建設(shè)質(zhì)量控制有益。現(xiàn)階段因相關(guān)技術(shù)及研究的不斷深入,邊坡開挖支護技術(shù)類型逐漸増多,在具體操作上可根據(jù)邊坡具體情況合理選擇[2]。本文以水利水電工程中邊坡開挖支護技術(shù)為主線,研宄邊坡開挖及支護技術(shù)的操作方式。

1邊坡開挖支護的意義

水利水電工程通常規(guī)模較大,與人們的日常生活緊密相關(guān),若存在隱患則無法確保工程質(zhì)量。在水利水電施工過程中,因多種因素影響,開挖支護在湍急的河道、陡峭的坡道施工中尤為重要[3]。邊坡開挖支護技術(shù)多應(yīng)用于處于特殊位置的邊坡地帶,通過特殊材料的支撐及相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的調(diào)整,使該技術(shù)逐漸受到重視并廣泛應(yīng)用于水利水電工程中,為工程廣量保駕護航。在具體實施邊坡支護技術(shù)時,施工人員應(yīng)了解邊坡位置、土層狀況,包含土層緊實程度、質(zhì)量、當(dāng)?shù)貧夂虻龋П苊獬霈F(xiàn)因地基不穩(wěn)定影響支護有效性情況。具體施工過程中也應(yīng)同時考慮支撐技術(shù)的選擇及挖掘深度的控制,合理選擇深層開挖支護和淺層邊坡開挖支護。

2常見開挖方式

2.1拉槽分層爆破方式。水利水電工程可通過拉槽分層爆破方式,在避免影響工程整體結(jié)構(gòu)的前提下實現(xiàn)對保護層的開挖。水利水電工程模位置的不同,其周邊生態(tài)環(huán)境的差異及土層的差異導(dǎo)致施工過程中須考慮土層狀況,綜合考量施工區(qū)域地址、環(huán)境、地理位置及周邊生態(tài)狀況,科學(xué)調(diào)整開挖操作,選擇施工質(zhì)量高、工期可控制的方法。開槽挖掘方式可讓水利水電工程在邊坡施工上劃分為不同子工程,在施工期間根據(jù)邊坡的特征及整體輪廓選擇挖槽操作,實施針對性分層開挖。在爆破點的選擇上也應(yīng)符合施工設(shè)計,提前規(guī)劃爆破點。2.2土質(zhì)邊坡開挖。水利水電工程中應(yīng)采用自上而下原則實施土質(zhì)邊坡開挖,并結(jié)合施工各項標準及要求,在削坡層的厚度上嚴格控制,避免削坡層厚度過小和厚度過大影響到開挖質(zhì)量,造成開挖阻力。在處理削坡層過程中,可利用反鏟挖掘機,通過機械化處理完成邊坡開挖操作。2.3施工爆破。通過鉆爆法實施水利水電工程的爆破需綜合考慮工程前期狀況,在爆破方案設(shè)計上須多方綜合討論。因鉆爆方式具有一定危險性,因此在控制施工成本及施工周期基礎(chǔ)上應(yīng)盡可能確保施工爆破效率及邊坡開挖效率。爆破方案設(shè)計者首先應(yīng)深入施工現(xiàn)場,了解爆破位置地質(zhì)情況及當(dāng)前施工進度,詳細勘察現(xiàn)場并實施爆破試驗,不斷調(diào)整爆破參數(shù)??杀M量通過一次開挖成型方式,利用預(yù)裂爆破技術(shù)及微差爆破技術(shù)降低對邊坡巖體的損傷性破壞。具體實施爆破工作前,首先應(yīng)嚴格控制爆破的位置及時間,確?;鹚幜刻幱诤侠矸秶?,監(jiān)測爆破點震動情況。爆破鉆孔采用液壓鉆操作,施工時鉆頭與鉆孔應(yīng)處于平衡狀態(tài)。嚴格控制預(yù)制孔直徑及爆破標準,根據(jù)具體施工情況選擇水平預(yù)制孔或坡面預(yù)制孔。2.4巖質(zhì)邊坡開挖。相對土質(zhì)邊坡開挖而言,巖質(zhì)邊坡開挖難度更大。因在施?工期間無法預(yù)見巖石材質(zhì),因此在開挖時應(yīng)根據(jù)當(dāng)前巖石硬度及巖石性質(zhì)選擇適合的爆破方法。與土質(zhì)邊坡開挖相同,均要在自上而下原則下完成。開挖設(shè)計者與爆破設(shè)計者應(yīng)根據(jù)巖層分布情況及巖層層次選擇合理爆破點,注意控制爆破高度及角度。水利水電工程前期選址會注意邊坡巖層厚度,通常厚度并不大,因此爆破時應(yīng)嚴格控制并切角,選擇合適爆破點,避免影響邊坡開挖結(jié)構(gòu)質(zhì)量。具體而言,可通過分層臺階式爆破方式,盡可能減小爆破范圍對邊坡結(jié)構(gòu)造成的不良影響,以保障邊坡穩(wěn)定性為前提實施巖質(zhì)邊坡開挖。

3常見支護技術(shù)

3.1使用錨桿支護。在邊坡支護相關(guān)技術(shù)中,錨桿技術(shù)屬于使用頻率較高,技術(shù)掌握難度較低的一項常見技術(shù)。這一技術(shù)具有實用性強,安全性高,占地面積小的優(yōu)勢,因此在實際施工中應(yīng)用廣泛。但錨桿技術(shù)在實際應(yīng)用時也存在一定局限性,如在施工過程中錨桿質(zhì)量須確保達到預(yù)定要求,且在支護過程中須實施精細化管理,需投入相關(guān)人才,加強施工現(xiàn)場監(jiān)管[5’6]。具體操作上通常可通過人工注漿方式實施該技術(shù),在手工鉆幫助下采用人工施工法。確定使用錨桿技術(shù)后,首先施工人員應(yīng)觀察邊坡巖石的傾斜角度及走向情況,結(jié)合鉆頭直徑及施工現(xiàn)場狀況,合理調(diào)整錨桿。若鉆孔深度已達到施工深度,則在錨桿技術(shù)操作時還應(yīng)額外使用高壓風(fēng)將孔洞內(nèi)的雜質(zhì)完全清除干凈,避免孔洞堵塞影響錨桿支護穩(wěn)定性。3.2噴涂混凝土支護。在水利水電工程中,工程壽命尤為重要。通過在工程表面噴涂混凝土方式不僅可起到隔離功效,還可對風(fēng)雨侵蝕起到一定程度的抵御作用,盡可能減少外界人為因素及環(huán)境因素對工程質(zhì)量產(chǎn)生的不良影響。現(xiàn)階段因噴涂混凝土技術(shù)己經(jīng)逐漸普及且成本得到控制,因此在水利水電工程邊坡開挖支護中廣泛應(yīng)用。3.3排水減壓支護因水利水電工程需直接承受水頊的壓力,因此在減壓坡的質(zhì)量上須有所保障。在實際施工和使用過程中因滑坡體后緣會受到巖石層不同傾向的不良影響,加下水壩所造成的壓力,滑坡體后緣會朝著一定方向、角度緩慢滑動,影響到減壓坡的整體性及穩(wěn)固性。因此實際施工中可通過將滑坡體后緣覆蓋厚度最大的位置實施減壓操作,可對整體滑坡體到一定緩解作用,在減壓坡的質(zhì)量上給予支撐。當(dāng)滑坡體滲入地表水后,其負載也會有所增加,繼而提升滑動發(fā)生率,影響到整體穩(wěn)定性。在解決措施上可通過填補、修建排水溝將地表水及時排出,如填平坡體內(nèi)低洼位置,確保坡體穩(wěn)定程度,或在暴雨時雨水可通過排水溝迅速流走而非積存于減壓坡上。以淺層支護為例,在水利水電工程上預(yù)制排水孔,有利于后期長時間的排水,邊坡穩(wěn)定性得到保障。排水不僅限于雨水,山體排水危險同樣可得到緩解。3.4鋼筋網(wǎng)輔助支護。使用鋼筋網(wǎng)作為支護操作,可在一定程度上降低塌方發(fā)生率,提升水利水電工程邊坡巖體的整體安全性及穩(wěn)定性。實施鋼筋網(wǎng)輔助施工時,施工人員首先應(yīng)做好自身安全防護,其次觀察破碎區(qū)域位置、大小及深度,合理設(shè)置鋼筋網(wǎng)。若為工程重點開挖區(qū)域,則應(yīng)使用多層鋼筋網(wǎng)加強防護。施工過程中腳手架的搭設(shè)應(yīng)使用鋼管,鋼管直徑為48mm左右,此時鋼筋網(wǎng)對應(yīng)選擇20cm的規(guī)格。人工綁扎鋼筋網(wǎng)時注意綁扎牢固。同時基于便捷運輸因素,在鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)方面注重面積控制,緊密貼合巖石表面??蓪摻罹W(wǎng)與錨桿頭使用焊接方式形成整體性,可更有效提升邊坡安全性和穩(wěn)固性。

4邊坡開挖支護技術(shù)的實施

4.1錨桿支護。首先通過錨桿支護操作對水利水電工程邊坡實施基礎(chǔ)支護。為錨桿鉆孔操作鉆孔可采用手風(fēng)鉆實施簡易潛孔穿孔,焊管選擇直徑為48cm左右并搭設(shè)腳手架,通常腳手架高度在2.2m上下。觀察邊坡巖石狀況,査看其走向及紋理,以此作為錨桿傾角的確定因素。使用常規(guī)螺紋鋼筋作為錨桿型號即可,及時調(diào)整錨桿孔直徑,確保銷桿在插入鉆孔后穩(wěn)固固定。4.2爆破。爆破的目的在于改變原始邊坡的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、硬度和高度,使其符合水利水電工程要求。具體操作是,首先應(yīng)預(yù)估炸藥量及爆破范圍,根據(jù)工程量、工程規(guī)模、巖石硬度的不同,爆破程度也應(yīng)有所差異。規(guī)劃中應(yīng)確保爆破能去除邊坡多余部分,并避免影響到正常邊坡穩(wěn)固性,避免炸藥量使用量過小需二次爆破或使用量過多引起不必要損毀。嚴格規(guī)定爆破時間及爆破點,確定爆破點時需根據(jù)爆破要求合理規(guī)劃,并將爆破時間精確至毫秒單位。預(yù)估爆破范圍,通過控制質(zhì)點震蕩范圍降低危險發(fā)生率。最后需控制預(yù)制孔直徑,根據(jù)預(yù)制孔形式的不同選擇水平和坡面預(yù)制孔,提高爆破效果。4.3開挖排水孔。水利水電邊坡上的排水孔為永久性,應(yīng)充分考慮坡面排水問題。若水利水電工程所處位置雨量充足,需向氣象部門獲取數(shù)據(jù)資料,了解雨量,避免排水孔堵塞。若施工過程中出現(xiàn)地下水,應(yīng)根據(jù)周邊環(huán)境,利用鋼筋混凝土樁、混凝土粧和沖孔樁實施支護,避免邊坡穩(wěn)定性下滑。采用穩(wěn)定粧作為支護還可避免地下水逐漸滲透而造成邊坡松散導(dǎo)致坍塌。永久性排水孔的設(shè)定可降低身體內(nèi)部水壓,在確保施工安全的前提下保障工程穩(wěn)定性。通常設(shè)排水孔孔徑為5cm,仰角約10°,且與錨桿保持固定距離。排水孔內(nèi)部可通過PVC管材加固,避免泥沙和泥土滲入排水孔引發(fā)堵塞。4.4邊坡支護。可通過貼坡混凝土和噴混凝土兩種方式維護邊坡狀態(tài)??赏ㄟ^混凝土噴射機,采用噴涂方式將混凝土厚度控制在15cm左右,并保障貼緊坡面,通過連續(xù)性噴涂施工達到良好的質(zhì)量級別。邊坡支護采用混凝土噴涂方式,可對開挖好的基礎(chǔ)建筑面層實現(xiàn)良好封閉及強化,避免在施工完成后因太陽暴曬而弓丨發(fā)質(zhì)量下滑。在支護前需注意詳細了解水利水電工程邊坡狀況,査看是否存在巖體塌落、土質(zhì)松散情況。同時需多方詳細討論、仔細觀察,檢查是否存在邊坡質(zhì)量隱患。

5結(jié)語

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展及相關(guān)研宄的不斷投入,水利水電施工各項技術(shù)逐漸成熟并廣泛應(yīng)用。現(xiàn)階段邊坡開挖支護技術(shù)類型較多,施工人員需根據(jù)施工現(xiàn)場邊坡狀況合理選擇。受到自然條件影響,水利水電工程邊坡在巖石質(zhì)地、土層結(jié)構(gòu)、硬度、巖石走向等方面均存在不同之處,在自然的復(fù)雜性下施工難度客觀存在。影響邊坡開挖支護有效性的因素較多,施工人員需在施工進度及施工質(zhì)量的考量下合理應(yīng)用各項邊坡開挖支護技術(shù)及工藝操作,靈活應(yīng)用錨桿固定施工、施工導(dǎo)流、施工爆破等技術(shù),嚴格控制工程質(zhì)量,把握質(zhì)量關(guān)卡。

作者:王凱 單位:山東省水利工程局有限公司

參考文獻

[1]朱連偉.淺析邊坡開挖與支護技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用m.科技展望,2016(2):95.

[2]張安斌.試論水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術(shù)的應(yīng)用[J].建材與裝飾,2016(32):270-271.

[3]周勇,朱彥鵬,葉帥華.框架預(yù)應(yīng)力錨桿柔性邊坡支護結(jié)構(gòu)設(shè)計和施工中的若干問題探討[J]?巖土力學(xué),2011(S2):437443.

[4]程光磊,孫營.水利水電施工工程中邊坡開挖支護技術(shù)分析[J].黑龍江科技信息,2013(27):172.

[5]王朋輝,韓曉燕,孫建新.水利水電施工工程中邊坡開挖支護技術(shù)分析[J].科技資訊,2012(4):133.

[6]任錦龍,毛路,榮慕寧.BIM技術(shù)在工程中的綜合應(yīng)用[J].建筑技術(shù),2012,43(11):971-974.