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摘要:水利水电工程随经济的发展得到越来越多的重视,水利水电工程与人们的生活息息相关。边坡开挖支护是水利水电工程施工中的重要环节,它关系着水利水电工程的施工安全、工期、施工质量等。本文将就边坡开挖支护技术在水利水电工程中的应用,浅析边坡开挖支护技术。
关键词:水利水电工程边坡开挖支护技术
水利水电工程是重大的基础民生工程,具有发电、灌溉、泄洪、蓄水等功用。水利水电工程由于其施工环境复杂,施工内容繁杂等特点,在施工过程中面临着各种各样的问题。从而整个水利水电工程的施工难度大,对于工程的施工质量有较高的要求,施工过程管理严格。由于受到复杂地质条件影响特别是高边坡的开挖和支护施工均会存在一定的难度,边坡施工过程中容易产生施工事故。因此,在水利水电工程施工中,必须对边坡的开挖支护技术进行详细的讨论,制定合理的施工方案,保证水利水电工程顺利实施。
1边坡开挖技术在水利水电工程施工中应用的重要性
水利水电工程是民生项目,与人们的生活休戚相关。在水利水电工程建设过程中,由于施工工区地质的复杂性,水利水电工程施工作业具有一定难度,而且地质的复杂性也会对施工工期、施工安全产生影响。所以在进行水利水电工程项目开发施工时,都须要根据本工程的实际情况进行边坡的开挖和支护。边坡开挖支护技术是一种水利水电工程施工中常用的技术手段,良好的边坡开挖状况会为工程的全面建设打下良好的基础,这实际上对水利水电工程的整体施工的稳定性和安全性是十分有利的[1]。边坡开挖技术的应用能够有效地避免边坡滑塌、渗水、裂缝等事故发生,提供结构安全保障,优化工程结构的稳定性,提升边坡开挖支护质量,减少可能在工程施工中出现的安全隐患,缩短工期,促进国家水利水电工程事业的发展。在边坡开挖支护施工过程中,因为施工工区地质情况复杂性及现场施工情况的不确定性,在施工过程中不能照搬其他工程的施工方案,必须根据本工程具体地质情况设计出符合施工现场的施工方案。同时在施工过程中,施工人员应该一边施工一边进行施工方案的调整,防止因施工方案不正确耽误工期,造成施工成本加大情况。这就对施工人员提出了要求,在施工前期,应对施工工区的地质、地形、地貌的情况进行技术勘察,充分了解其特性,从而做出合理的方案,避免出现偏差。另一方面为避免造成不必要的事故,施工过程中必须严格按照设计方案进行施工,如发现与设计方案不符的情况,须马上停止对边坡的开挖,保证施工人员的安全,防止耽误工期。所以在边坡开挖支护施工过程中,必须严格执行施工作业的具体作业标准,强化工程施工的规范性和科学性[2]。
2水利水电工程施工过程中的边坡开挖技术
(1)土方开挖,是指自上而下,由边坡至基槽进行施工,施工过程中,若地质条件允许,可以使用机械施工,若因地质条件无法使用机械或不宜采用机械施工的部位,可以使用人工对其进行挖掘修正,使边坡开挖符合工程设计的要求。在水利水电工程边坡开挖过程中应注意对削坡层的厚度,对其进行合理控制,而且在削坡施工过程中,操作人员应使用反铲挖掘机进行施工,为确保施工的质量,在施工时工作人员应边削坡边修坡,并提前做好上下坡道路的铺设工作,使工程进行顺利,能够及时发现问题。另一方面,水利水电工程施工过程中进行边坡开挖的施工操作人员必须掌握必要的专业知识,并具备相应的施工技术能力。工作人员在边坡开挖施工过程中应经常进行检查,保证边坡开挖的施工效率和质量。
(2)岩石边坡开挖。岩石边坡的开挖一般多采用钻爆法,通过自上而下的顺序进行开挖,通过使用爆破技术可以保证边坡开挖的质量,加快开挖的速度。在施工过程中具体爆破方式应根据岩石层的厚度进行选择,主要有逐层爆破法和台阶分层爆破两种方式。逐层爆破岩石开挖:逐层爆破通过多次小爆破处理对岩层边坡进行爆破开挖。这种开挖方法对施工稳定性和安全性十分有利,适用于不同岩石中不同位置。故而在爆破点设计时,因岩石边坡的开挖切角较小,坡面相对较薄,需要按照岩石角度与高度进行分析,设计出合理的爆破方案,从而保证边坡开挖的质量和安全性。台阶式分层爆破开挖:由于水利水电工程施工过程中施工机械的活动范围较大,其在施工过程中必然会对边坡的稳定性产生极大的影响,边坡支护困难,可能会引起开挖体的滑移。所以可以在施工时采用台阶式分层爆破的方法进行岩石边坡开挖施工。台阶分层爆破可以有效防止大面积爆破导致的边坡稳定性下降的问题,确保了水利工程施工过程的安全性和周围人民的生命财产的安全。
(3)槽挖方式。槽挖是指由于不同的水利水电工程的地理位置和地质环境具有很大的差异,从而结合实际情况采取合理的开挖方式。通常槽挖的方式有拉槽分层爆破开挖和临近建基面的保护开挖等
3水利水电工程施工过程中边坡支护技术
水利水电工程施工过程中,边坡开挖和边坡支护工作必须配合进行,边坡支护施工必须紧跟边坡开挖工作,并稍稍滞后余开挖工作。通过这样的边坡开挖支护方式可以避免已开挖的边坡出现塌方滑移的现象,与此同时开挖与支护工作配合进行加快了施工进度,保证了施工结构的安全。
3.1边坡支护施工过程中的关键环节
第一是钢筋网铺设,为了遏制边坡施工过程中边坡开挖体遇水后发生塌方滑移等地质灾害现象的产生,通常会在边坡的破碎区域铺设钢筋,提高边坡的稳定性。第二,混凝土施工,在厂房边坡开挖,放空洞出口边坡开挖、坝肩开挖支护施工过程中多使用喷混凝土的施工方法进行防护,其主要是通过将开挖到位的边坡建基面进行强化封闭,减少和避免建基面岩石在自然环境条件下进一步风华的可能。喷混凝土支护是支护方法中常用的方法,并且具有良好的效果。第三,排水孔施工,主要是解决山体排水问题。由于山体中的地下水会给边坡及支护工程带来较大水压力,如不及时排出减小地下水压力边坡发生坍塌侧滑的概率大大增加。在施工过程中通常采用边坡设立永久排水孔的方式,主要设在喷混凝土施工或贴坡混凝土施工区域,大大减轻了山体内部水压影响。第四,贴坡混凝土支护是一种常用的边坡施工支护方式,在水利水电工程施工中主要是通过在边坡坡脚处采用混凝土顺着坡面浇筑一定高度和厚度的混凝土墙起到压脚的作用,使边坡保持稳定性。施工时必须按照水工混凝土规范标准严格控制,这有利于支护长时间持续发挥其作用[3]。
3.2边坡支护施工技术
浅层支护,水利水电工程施工过程中边坡的浅层支护主要包括排水孔布置、喷混凝土、锚杆束等。进行锚杆束钻孔工作时,多采用XZ-30钻机或全液压钻机。边坡排水孔钻孔多用XZ-30型钻机。锚杆束施工的过程为,对较完整的部分采用先注浆后插杆的方式施工,采用先插杆后注浆的方式对易塌方、较破碎的部分进行施工。对于已形成的施工平台打孔,采用全液压钻机进行钻孔施工工作,可保证工作的高速、高效性、可靠性。对于已经排架搭设完毕的部位可使用XZ-30钻机进行钻孔工作[4]。需要注意的是在钻孔达到富水层之后,需安装滤管。深层支护技术也是一种较常用的支护技术,用全液压锚固钻机,锚索钻孔的斜度通过GPS导向仪确定,在钻孔过程中注意及时纠正和测量。锚索施工工艺流程:钻孔———固结灌浆———扫孔———下锚———内锚头灌浆———锚索张拉(包括二次张拉)———验收
4总结
边坡开挖支护对于水利水电工程的顺利进行具有重要作用。要想提高工程质量、缩短工期、降低施工成本,必须对边坡开挖和支护技术全面了解。使其每个环节都发挥最大作用,从而保证水利水电工程施工的安全性的稳定性。
参考文献
[1]罗俊,刘运凤,秦敏,等.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究[J].珠江水运,2015(2):72-73.
[2]王修清.浅谈水利水电施工工程中边坡开挖支护技术[J].江西建材,2015(24):168.
[3]王建宏.浅谈水利水电施工工程中边坡开挖支护技术[J].珠江水运,2016(10):70-71.
[4]韩成.水利工程中边坡开挖支护技术的实施[J].内蒙古水利,2015(02):97-98.
作者:徐健 单位:四川省水利水电勘测设计研究院