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【摘要】水利工程項目施工是一項紛繁復雜的綜合性工作,過程當中不免會出現一些問題。本文以水利工程施工中邊坡開挖的流程入手,分析深層支護和淺層支護技術的應用,以供參考。
【關鍵詞】水利工程;邊坡開挖技術;支護技術應用
引言
水利工程中最常見的問題就是邊坡開挖時出現變形,而變形問題會造成安全隱患。為確保工程順利進行,通常情況下會采用支護技術,解決施工中出現的這類問題。深入研究支護技術的實際應用,能夠幫助工程實現技術優化,進一步提高水利工程的建筑質量。
1邊坡的概述
在實際工程中,路基常常會出現各種問題,為了保證路基的穩定,設計人員通常會在路基的兩邊搭建具有一定坡度的坡面。這就是“邊坡”按地層巖性可分為土質邊坡和巖質邊坡,如圖1所示。適用于各種易于風化的軟巖層(如泥質砂巖、頁巖、千枚巖、泥質板巖等)或者當巖層風化不甚嚴重時,主要有兩點要求:①所防護的邊坡,本身必須是穩定的,但其坡面形狀、陡度及平順性不受限制;②所防護的邊坡,必須是干燥、無地下水的巖質邊坡。
2研究水利工程施工中所使用的邊坡開挖支護技術的必要性
水利工程防洪節水的建筑,不僅有自身承擔的社會效益,還關系到國家的經濟問題和建筑問題。隨著社會的進步,對水利工程有了更高的建筑要求,督促著水利工程不斷提高施工技術。施工過程中會應用多種技術,如邊坡支護技術能夠避免邊坡巖土以及土層的脫落,提升水利工程的質量。本文針對邊坡開挖支護技術進行討論,旨在為水利工程的施工增加一份保障。水利工程施工建設本身的難度就比較大,加上邊坡本身也比較復雜,無形中又將施工的難度提高一個等級,還增加和施工的不穩定性。因此,具體施工中使用的邊坡開挖支護技術水平就顯得十分重要了。工程項目的設計者只有在開展項目施工工作前,充分了解施工環境,并根據現場環境選擇合適的邊坡支護技術,才能有效避免在邊坡開挖工作中出現失誤,為保證水利工程可以順利進行,施工人員要防止發生邊坡滑塌的現象,要以在工期內高質量完成項目為首要目標。
3邊坡開挖的工作步驟
3.1相關人員進行技術交底
在開始進行施工前,需要做好充分的了解和準備工作。這里的了解主要是指了解施工的技術。這個步驟主要是為了了解相關人員對邊坡開挖的技術工藝以及施工圖紙等內容的掌握情況,確保施工中施工人員擁有熟練的施工技術。若相關人員對技術交底有不同的看法或者建議,需要與技術部門進行協商,雙方達成共識后方可開展施工工作。
3.2進行現場測量和放線工作
在工程正式開始之前,設計人員需要根據設計圖紙確定大概的施工位置。該步驟的主要目的是確保放線工作符合相關規定。施工人員要隨時監測圖紙設計的斷面是否與實際施工相符,如果施工過程中斷面的數據與設計圖紙發生偏差,就要及時進行分析,給出合適的解決辦法。
3.3進行井洞挖掘
在進行爆破工作之前需要在邊坡的位置設置很多的豎井和硐室,用來放置爆破工作需要的炸藥。在水利工程的邊坡挖掘施工中,最常使用爆破法,即自上而下的爆破方法。主要有三種挖掘方法:第一種,臺階式分層開挖、第二種逐層爆破開挖、第三種薄層爆破開挖。因為爆破工作的危險系數較高,所以井洞挖掘這一步驟就需要更加謹慎。負責挖掘的施工人員一定要嚴格遵守相關的技術規定,在挖掘過程中,要精準判斷挖掘深度,挖掘深度不夠或超過都會影響后期的施工,如果挖掘的條件比較惡劣,可以借助支護的方式輔助挖掘。
3.4實施爆破工作
水利工程靠水源近,在進行爆破時,要特別注意爆破環境中巖石的情況,負責爆破工作的施工人員,需要實地考察現場的巖石構造,確定具體的爆破數值,根據不同的現場情況選擇合適的施工方案。方案中的設計細節如果不能在施工中實現,就需要及時作出調整,并修改至符合現場需求為止。需要注意的一點是,設計人員在設計鉆爆時,需要提前設定好爆破的正確順序,根據爆破區域的不同選擇劑量合理的炸藥,要在完成爆破工作的同時保障不會出現誤傷或者其他意外情況
4水利工程施工中邊坡開挖支護技術分析以及實際應用
邊坡支護是水利工程施工安全的基礎保障,其施工的質量直接影響水利工程的質量,因此需要專業先進的施工技術作為支撐,且施工人員需要具備嚴謹的工作態度和豐富的施工經驗,既要能夠按照相關的施工標準進行施工,又要能根據實際的施工情況調整施工方式,保障邊坡開挖高效進行。下文將針對相關施工控制技術進行兩個層面的探究。
4.1淺層支護技術
在開始進行開挖支護前,施工人員要了解邊坡淺層支護的具體構成,邊坡的淺層支護主要有排水孔、錨桿束、噴混凝土等。實際施工時,可以運用XZ-30鉆機或全液壓鉆機實施鉆孔工序[1],如圖2所示。全液壓鉆機是一種用油壓驅動和控制所有運轉部件的鉆機,這類鉆機借高壓變量油泵和變量油馬達實現無級變速,可簡化傳動機構,去掉齒輪變速箱,既減輕了鉆機重量,又能充分利用動力。在實際施工中,通常在已經完成的施工平臺上使用,主要目的是保障施工過程中的高效穩定。具體步驟是:先完成排架的搭設,隨后就可以用XZ-30鉆機或者全液壓鉆機對邊坡的上部孔位進行鑿孔工作。而錨桿束使用的步驟為:首先挑選完整度較好的巖層,然后運用先注漿,后插桿的辦法進行施工,接著針對巖層中易于發生坍塌的問題,采用先灌注后插桿的方法進行處理,提升效率的同時保障安全。在開展邊坡處的排水孔施工工作的時候,一般使用XZ-30型鉆機,而且這項工作需要安排專門的清潔人員負責安裝和清孔等工作。進行鉆孔施工時必須達到富水層,然后再實施濾管安裝。
4.2深層支護
深層支護技術是邊坡挖掘中使用最頻繁的技術之一,在進行水利工程邊坡開挖時,通常采用輕型的錨固鉆機進行錨索鉆孔,因為它體積小、操作簡便,能夠在腳手架上展開工作,特別適合高邊坡巖體錨固工程。此外,液壓動力頭的輸出扭矩較大,鉆進能力強,鉆機的使用范圍廣。在確認鉆孔斜度時一般使用導向儀,糾正過程中出現的偏差。在深層支護施工過程中,如果采用3SNS型號的高壓灌漿泵實施灌漿,運用溜槽進行入倉錨墩混凝土操作,確保錨墩混凝土凝結滿足設計強度的要求,隨之實施錨索張拉這一工序[2]。在進行這個步驟時需要注意,施工初期要按照原先設計值的90%來控制張拉力工序,還要利用專門的設備實施對稱循環張拉輔助,采用上述工序時要判斷是否需要加以補償張拉。此外,施工人員還要注意,如果施工區的地質環境較差,可以使用灌漿坡面的方法,一方面,這樣的方式能夠加固固壁的作用,另一方面,后期通過鋼絞線綁扎也能對鋼管和導向帽形成二次加固。
5水利工程施工中邊坡開挖支護技術應用的重點環節
5.1設置鋼筋網
鋪設鋼筋網是水利工程邊坡開挖工程中非常重要的一個環節,主要目的是加固邊坡,防止出現巖體塌方。其中有非常多的步驟和細節,操作難度較高。實際操作中有以下幾個細節需要注意:首先是鋼筋網和巖面的結合度,鋪設人員要保證兩者充分結合。其次,施工人員還要注意加固原有錨桿頭的焊接,確保被連接的部分能夠有效形成一個整體,提升邊坡施工的安全性和穩定性。然后,施工人員還要注意邊坡的封閉工作,具體操作是在邊坡支護作業過程中,對現場的一些混凝土進行噴灑工作,并且結合鉆孔法來檢查混凝土噴射厚度,然后再使用永久排水孔。這個步驟主要是降低山體內部承受的水壓。最后,還要在排水孔內部安裝PVC排水材料,因為該材料產品具有較高的抗內壓能力、內壁光滑、環剛度較高還易于安裝,能夠最大程度提升排水效果。
5.2進行邊坡檢測
邊坡監測主要的內容是對開挖區域的內部結構進行檢測,及時掌握邊坡形變的情況,對滑坡的規模、滑動方向、危害程度進行預報,合理規避邊坡失穩滑動的現象,提高實際施工的效率[3]。進行邊坡工程的檢測工作能夠搜集圍巖變化及支護受力的具體數據,為技術優化提供參考。此外,檢測邊坡的穩定性還有助于評價工作的進行,根據評價結果調整施工工序,降低經濟成本的支出。邊坡的檢測主要內容是斷面情況,斷面形成的原因是地質條件較差引起邊坡變形。通常在斷層、裂痕等位置容易演變成斷面。檢測邊坡要以機器檢測為主,人工檢測為輔。
6結論
邊坡開挖支護技術在水利工程建設中起著非常重要的作用。要想邊坡不受外界因素的影響,就需要不斷改進支護技術,優化開挖技術。同時充分考慮開挖技術的實用度和適用度。
參考文獻
[1]譚俊.水利工程施工中邊坡開挖支護技術的應用分析[J].現代物業(中旬刊),2018(03):204.
[2]楊亮.水利工程施工邊坡開挖支護技術[J].河南水利與南水北調,2018,47(09):53-54.
[3]柯建新.水利水電工程施工中的邊坡開挖支護技術研究[J].通訊世界,2018(11):152-153.
作者:胡蓉 劉蓉 單位:湖北楚峰水電工程有限公司 荊州市荊州區太湖港工程管理局