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边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用

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  摘要:随着经济的迅速发展,我国水利水电工程得到了迅速的发展,水电水利工程在施工过程中不可避免受到地质条件影响,如果不重视,则可能出现各种质量问题,从而影响工程使用性能。边坡开挖为工程中的一个重要内容,在开挖与支护过程中,应防止受到外界因素的影响。在本文中,笔者结合工程实际,从水电水利工程施工之前的准备、开挖与施工工艺与边坡支护技术等方面做了分析与探讨,以供参考。
  关键字:边坡开挖支护技术;水利水电;工程施工;
  中图分类号:TV文献标识码: A
  一、边坡开挖的施工工艺
  1、边坡开挖的工艺流程
  在边坡开挖过程中,施工人员应遵守自上而下的开挖顺序开挖,而具体的施工措施如下:清理现场的表面→平整土地→土方开挖→石方开挖。在工程开挖过程中,应严格控制每个环节的质量,从而保证整体施工的质量。
  2、边坡施工措施
  (1)清理植被。水电水利工程在开挖边坡之前,首先应清理边坡植被,把边坡植被清理干净,从而保证工程顺利进行。对于施工现场的植物、杂物和地下管线等,均应清理干净,尤其是地下管线,在施工之前应查明地下管线走向等,防止地下管线对边坡的施工造成不利的影响。
  (2)土方开挖。对于工程土方开挖,遵循自上而下的开挖原则与顺序,该原则的目的包括两个方面:①快速排出地下水,保证工程顺利施工;②防止雨水对施工场地冲刷,进而影响工程的施工质量。
  (3)石方开挖。以某工程的大坝边坡开挖为例,石方开发的内容包括以下:
  ①左岸坝肩的石方开挖,该内容的施工特点应采用露天液压钻CM351 钻机与ZQ100D 潜孔钻孔设备,严格按照工程岩体结构,以手风钻作为辅助工具。而在左岸石方开挖过程中,采用分层开挖方式,防止左岸的开挖与爆破对岩体结构造成破坏,导致工程安全出现问题。
  ②右岸坝肩石方的开挖。右岸坝肩石方开挖与左岸坝肩石方开挖十分相似,开挖右岸石方,采用的依旧是露天液压钻CM351 钻机与ZQ100D 潜孔钻孔设备,手风钻为辅助设备。
  ③河床石方开挖。河床基坑石方的开挖,严格遵守自上而下的顺序,河床开挖距离地面的高度为9m,深度为4m。而对于基坑的开挖,应首先开挖锋槽,之后挖下游,最后是下游石方的开挖。在径向开挖完成之后,沿着锋槽,采用梯段爆破方式进行爆破。
  二、注重地基施工的质量控制
  在边坡开挖支护的同时,还要保证地基基础留余足够多的工作面,确保地基的稳定性。地基基础要具备足够的防潮、抗冻、耐久、耐侵蚀等能力。要确保地基变形值在容许范围内,且保证它在建筑物的容许变形值内,才能避免建筑物开裂、倾斜变化等等。水利水电工程中,水利水电基础施工也是水利水电工程的一个重要组成部分,技术人员和施工队伍在施工时一定要控制好施工安全、质量、进度等方面,为建造高质量的水利水电工程打下坚实的基础。
  三、水利水电工程施工中应用的边坡开挖支护技术
  在水利水电工程施工中经常使用的边坡开挖支护技术主要有以下几种:
  1、挂网喷混凝土。这种方法主要是为了能强化边坡的封闭性,以避免其过多地受到风化作用的影响而使其缺乏稳固性;
  2、锚杆支护方法。这种边坡开挖支护方法主要是充分利用边坡锚杆来进行边坡的施工工作,是一种最为常用的边坡施工技术;
  3、钻爆方法。这种方法是通过钻爆来开挖边坡,遵循自上而下的原则,逐层进行钻爆;四是分层式支护方法。这种方法常常用于边坡浅层支护施工中,所起到的作用和效果十分好。在对地质环境比较差的边坡进行开挖工作的时候,其深层支护中必须向里面灌浆,以稳固其坡壁,提边坡的安全性。在灌浆之后,还要采用钢绞线来进行固定。
  四、水电水利工程边坡支护技术
  1、锚杆支护方式
  水利工程边坡支护技术,通常按照梅花形状布置,倾斜角控制在30°上下,应合理选择需要的扣件与焊管,同时搭建临时脚手架,保证脚手架搭设的质量。此外,还需要做好安全防护措施,在脚手架上铺设一层结实竹胶板,在脚手架周围安设安全网,确保施工人员的人身安全。在锚杆钻孔过程中,一般情况下采用的规格为YQ-100B的简易孔钻和手风钻,选用的焊管孔径为48cm。在钻孔过程中,按照岩石走向、纹理和倾斜角的大小等,适时调整锚杆孔角度的大小。对于钻头选择标准,一般可适当增加锚杆直径。在钻孔深度达到设计标准时,可清除高风机中的杂物清理干净,从而为后续的施工提供便利的条件。
  2、排水沟施工
  对于水电水利工程来说,在施工过程中,应综合考虑高边坡的截排水问题。在施工过程中,如果不做好排水工作,则可能对该边坡施工造成影响,如果情况比较严重,还可能出现坍塌事故。为了避免出现坍塌事故,在施工防护时,一种常见的支护方式为,在边坡上开挖排水孔。在边坡上开挖排水孔,可降低山体内部水压力,从而确保工程施工的稳定性。边坡排水孔施工,在喷混凝土与贴坡混凝土中应用广泛,且应用效果良好。在水电水利工程施工中,通常采用20m3/min 空压机,同时采用型号YT-28 型手风钻、相关设备。排水孔孔径大小控制在50mm 上下,同时保证美化的需要,排水孔倾斜角控制在10°上下,并使锚杆之间具有一定的间距。此外,为了防止排水孔在使用过程中出现塌孔的问题,应在排水孔的内部安装孔径为40mm 的PVC 管,以方便排水,从而实现设计的目标。
  3、贴坡混凝土与喷混凝土的支护施工技术
  在早期水电水利工程边坡支护中,喷混凝土是一种常见的方法,而喷混凝土施工的主要内容是封闭和强化开挖完成的基建面层,从而减少工程在空气中、在阳光下暴露的时间和频率,从而确保建基面的质量。喷混凝土在厂房边坡开挖、放空洞开挖中有良好的应用,且具有良好的支护效果。在混凝土供应过程中,通常配备2 台JSI-500 规格的强制式拌和机,而运输车的容量为6m3。在施工过程中,充分利用搭建牢固的脚手架平台,来喷射混凝土,使用喷射机的规格为TK961 型号的喷射机,严格按照喷射法步骤与程序来喷射混凝土,厚度控制在10~15cm 之间。除此之外,还有一种常用的方法,即贴坡混凝土方法。如果水电水利工程的厂房后坡高度超过了一定高度,则可使用该方法。但是应用该方法时,需要注意的问题为,确保贴坡混凝土连续性,严格根据规定程序施工。由于该方法在水电水利工程中应用效果良好,可提高边坡开挖与支护的质量,保证边坡的稳定性。
  4、挡土墙或者拦渣墙
  挡土墙主要适用于边坡开口线外具有一定规模的覆盖层前缘。在工程边坡施工中,无法避开开口线外一定规模的覆盖层。如果覆盖层无法完全清除时,在覆盖层前缘可设置挡土墙,并采用“框格梁+锚喷”或“框格梁+植草”等方法治理覆盖层。拦渣墙可用于边坡开口线外尚有很高自然边坡的情况。水利水电工程常常位于高山峡谷,在建筑物工程边坡开口线上方,有高陡的自然边坡,自然边坡上的危岩体基本无法治理,为防止岩崩等大块石砸坏下方建筑物,在工程边坡开口线外合适距离,可设置一定长度的拦渣墙,拦截上方自然边坡的岩崩,滚石等。拦渣墙设置,应考虑一定的容量且易于清理。
  4 边坡开挖与支护中的爆破技术
  (1)爆破网络工程。水利工程采用的爆破网络是一种具有微差顺序特征的网络,预裂孔起爆时间控制在75~100m/s 范围内,而建基面预裂孔单响药量应<20kg,不过离建基面30m以外的爆破,控制在100kg 以下。此外,爆破网络工程还应控制振动速度大小,从而保证施工的质量。
  (2)缓冲孔与爆破孔的钻孔。在钻孔过程中,采用液压钻,确保钻孔位置的平衡性,把水平距离控制在1~1.5m 之间,同时严格控制爆破孔底预裂面垂直距离,一般>2.5m。对于缓冲孔药卷直径控制在50mm 以下,连续不耦合两段式为装药的方式,长度控制在1.0~1.5m 之间,而线装药的密度控制在2.0~2.8kg/m,首段封堵孔口,次段封堵的为中部。
  (3)严格控制爆破标准与预裂孔尺寸。一般而言,预裂孔有两种:①坡面预裂孔;②马道水平预裂孔。这两种钻孔类型使用不同的机械,需要严格钻孔的尺寸。对于马道水平预裂孔,在钻孔过程中,一般使用规格YT28 手风钻,孔深控制在2m 上下,同时各孔间距也应严格控制,控制在50m 以下,而孔口堵塞深度应小于0.5m。
  总之,在水利水电工程施工中,大力推广和应用边坡开挖支护技术,具有实用价值,能有效保护水利水电工程的建设效果。边坡施工并不是一个简单的工作,它具有一定的复杂性,在施工工作的开展过程中存在着较大的难度,是一项需要先进技术的系统化工程。在边坡施工中,要充分发挥边坡开挖支护技术的作用,以提高边坡施工的效益,为水利水电工程的施工带来安全。总而言之,边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用,是现代水利水电工程建设的必然要求,顺应了时代的发展,具有重要的意义。
  参考文献:
  [1]何海龙. 边坡开挖支护技术在水利施工中的应用分析[J]. 民营科技,2014,02:131.
  [2]安平颖. 水利水电施工工程中边坡开挖支护技术的探究[J]. 科技创新与应用,2014,09:149.
  [3]谭坚伟. 边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用[J]. 江西建材,2014,07:106-107.
  [4]张明爽. 试论水利水电工程边坡开挖支护的施工技术[J]. 科技致富向导,2011,03:314-315.

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