水利工程施工中边坡开挖支护技术解析

水利工程施工中边坡开挖支护技术解析

【摘要】水利工程项目施工是一项纷繁复杂的综合性工作,过程当中不免会出现一些问题。本文以水利工程施工中边坡开挖的流程入手,分析深层支护和浅层支护技术的应用,以供参考。

【关键词】水利工程;边坡开挖技术;支护技术应用

引言

水利工程中最常见的问题就是边坡开挖时出现变形,而变形问题会造成安全隐患。为确保工程顺利进行,通常情况下会采用支护技术,解决施工中出现的这类问题。深入研究支护技术的实际应用,能够帮助工程实现技术优化,进一步提高水利工程的建筑质量。

1边坡的概述

在实际工程中,路基常常会出现各种问题,为了保证路基的稳定,设计人员通常会在路基的两边搭建具有一定坡度的坡面。这就是“边坡”按地层岩性可分为土质边坡和岩质边坡,如图1所示。适用于各种易于风化的软岩层(如泥质砂岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等)或者当岩层风化不甚严重时,主要有两点要求:①所防护的边坡,本身必须是稳定的,但其坡面形状、陡度及平顺性不受限制;②所防护的边坡,必须是干燥、无地下水的岩质边坡。

2研究水利工程施工中所使用的边坡开挖支护技术的必要性

水利工程防洪节水的建筑,不仅有自身承担的社会效益,还关系到国家的经济问题和建筑问题。随着社会的进步,对水利工程有了更高的建筑要求,督促着水利工程不断提高施工技术。施工过程中会应用多种技术,如边坡支护技术能够避免边坡岩土以及土层的脱落,提升水利工程的质量。本文针对边坡开挖支护技术进行讨论,旨在为水利工程的施工增加一份保障。水利工程施工建设本身的难度就比较大,加上边坡本身也比较复杂,无形中又将施工的难度提高一个等级,还增加和施工的不稳定性。因此,具体施工中使用的边坡开挖支护技术水平就显得十分重要了。工程项目的设计者只有在开展项目施工工作前,充分了解施工环境,并根据现场环境选择合适的边坡支护技术,才能有效避免在边坡开挖工作中出现失误,为保证水利工程可以顺利进行,施工人员要防止发生边坡滑塌的现象,要以在工期内高质量完成项目为首要目标。

3边坡开挖的工作步骤

3.1相关人员进行技术交底

在开始进行施工前,需要做好充分的了解和准备工作。这里的了解主要是指了解施工的技术。这个步骤主要是为了了解相关人员对边坡开挖的技术工艺以及施工图纸等内容的掌握情况,确保施工中施工人员拥有熟练的施工技术。若相关人员对技术交底有不同的看法或者建议,需要与技术部门进行协商,双方达成共识后方可开展施工工作。

3.2进行现场测量和放线工作

在工程正式开始之前,设计人员需要根据设计图纸确定大概的施工位置。该步骤的主要目的是确保放线工作符合相关规定。施工人员要随时监测图纸设计的断面是否与实际施工相符,如果施工过程中断面的数据与设计图纸发生偏差,就要及时进行分析,给出合适的解决办法。

3.3进行井洞挖掘

在进行爆破工作之前需要在边坡的位置设置很多的竖井和硐室,用来放置爆破工作需要的炸药。在水利工程的边坡挖掘施工中,最常使用爆破法,即自上而下的爆破方法。主要有三种挖掘方法:第一种,台阶式分层开挖、第二种逐层爆破开挖、第三种薄层爆破开挖。因为爆破工作的危险系数较高,所以井洞挖掘这一步骤就需要更加谨慎。负责挖掘的施工人员一定要严格遵守相关的技术规定,在挖掘过程中,要精准判断挖掘深度,挖掘深度不够或超过都会影响后期的施工,如果挖掘的条件比较恶劣,可以借助支护的方式辅助挖掘。

3.4实施爆破工作

水利工程靠水源近,在进行爆破时,要特别注意爆破环境中岩石的情况,负责爆破工作的施工人员,需要实地考察现场的岩石构造,确定具体的爆破数值,根据不同的现场情况选择合适的施工方案。方案中的设计细节如果不能在施工中实现,就需要及时作出调整,并修改至符合现场需求为止。需要注意的一点是,设计人员在设计钻爆时,需要提前设定好爆破的正确顺序,根据爆破区域的不同选择剂量合理的炸药,要在完成爆破工作的同时保障不会出现误伤或者其他意外情况

4水利工程施工中边坡开挖支护技术分析以及实际应用

边坡支护是水利工程施工安全的基础保障,其施工的质量直接影响水利工程的质量,因此需要专业先进的施工技术作为支撑,且施工人员需要具备严谨的工作态度和丰富的施工经验,既要能够按照相关的施工标准进行施工,又要能根据实际的施工情况调整施工方式,保障边坡开挖高效进行。下文将针对相关施工控制技术进行两个层面的探究。

4.1浅层支护技术

在开始进行开挖支护前,施工人员要了解边坡浅层支护的具体构成,边坡的浅层支护主要有排水孔、锚杆束、喷混凝土等。实际施工时,可以运用XZ-30钻机或全液压钻机实施钻孔工序[1],如图2所示。全液压钻机是一种用油压驱动和控制所有运转部件的钻机,这类钻机借高压变量油泵和变量油马达实现无级变速,可简化传动机构,去掉齿轮变速箱,既减轻了钻机重量,又能充分利用动力。在实际施工中,通常在已经完成的施工平台上使用,主要目的是保障施工过程中的高效稳定。具体步骤是:先完成排架的搭设,随后就可以用XZ-30钻机或者全液压钻机对边坡的上部孔位进行凿孔工作。而锚杆束使用的步骤为:首先挑选完整度较好的岩层,然后运用先注浆,后插杆的办法进行施工,接着针对岩层中易于发生坍塌的问题,采用先灌注后插杆的方法进行处理,提升效率的同时保障安全。在开展边坡处的排水孔施工工作的时候,一般使用XZ-30型钻机,而且这项工作需要安排专门的清洁人员负责安装和清孔等工作。进行钻孔施工时必须达到富水层,然后再实施滤管安装。

4.2深层支护

深层支护技术是边坡挖掘中使用最频繁的技术之一,在进行水利工程边坡开挖时,通常采用轻型的锚固钻机进行锚索钻孔,因为它体积小、操作简便,能够在脚手架上展开工作,特别适合高边坡岩体锚固工程。此外,液压动力头的输出扭矩较大,钻进能力强,钻机的使用范围广。在确认钻孔斜度时一般使用导向仪,纠正过程中出现的偏差。在深层支护施工过程中,如果采用3SNS型号的高压灌浆泵实施灌浆,运用溜槽进行入仓锚墩混凝土操作,确保锚墩混凝土凝结满足设计强度的要求,随之实施锚索张拉这一工序[2]。在进行这个步骤时需要注意,施工初期要按照原先设计值的90%来控制张拉力工序,还要利用专门的设备实施对称循环张拉辅助,采用上述工序时要判断是否需要加以补偿张拉。此外,施工人员还要注意,如果施工区的地质环境较差,可以使用灌浆坡面的方法,一方面,这样的方式能够加固固壁的作用,另一方面,后期通过钢绞线绑扎也能对钢管和导向帽形成二次加固。

5水利工程施工中边坡开挖支护技术应用的重点环节

5.1设置钢筋网

铺设钢筋网是水利工程边坡开挖工程中非常重要的一个环节,主要目的是加固边坡,防止出现岩体塌方。其中有非常多的步骤和细节,操作难度较高。实际操作中有以下几个细节需要注意:首先是钢筋网和岩面的结合度,铺设人员要保证两者充分结合。其次,施工人员还要注意加固原有锚杆头的焊接,确保被连接的部分能够有效形成一个整体,提升边坡施工的安全性和稳定性。然后,施工人员还要注意边坡的封闭工作,具体操作是在边坡支护作业过程中,对现场的一些混凝土进行喷洒工作,并且结合钻孔法来检查混凝土喷射厚度,然后再使用永久排水孔。这个步骤主要是降低山体内部承受的水压。最后,还要在排水孔内部安装PVC排水材料,因为该材料产品具有较高的抗内压能力、内壁光滑、环刚度较高还易于安装,能够最大程度提升排水效果。

5.2进行边坡检测

边坡监测主要的内容是对开挖区域的内部结构进行检测,及时掌握边坡形变的情况,对滑坡的规模、滑动方向、危害程度进行预报,合理规避边坡失稳滑动的现象,提高实际施工的效率[3]。进行边坡工程的检测工作能够搜集围岩变化及支护受力的具体数据,为技术优化提供参考。此外,检测边坡的稳定性还有助于评价工作的进行,根据评价结果调整施工工序,降低经济成本的支出。边坡的检测主要内容是断面情况,断面形成的原因是地质条件较差引起边坡变形。通常在断层、裂痕等位置容易演变成断面。检测边坡要以机器检测为主,人工检测为辅。

6结论

边坡开挖支护技术在水利工程建设中起着非常重要的作用。要想边坡不受外界因素的影响,就需要不断改进支护技术,优化开挖技术。同时充分考虑开挖技术的实用度和适用度。

参考文献

[1]谭俊.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用分析[J].现代物业(中旬刊),2018(03):204.

[2]杨亮.水利工程施工边坡开挖支护技术[J].河南水利与南水北调,2018,47(09):53-54.

[3]柯建新.水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术研究[J].通讯世界,2018(11):152-153.

作者:胡蓉 刘蓉 单位:湖北楚峰水电工程有限公司 荆州市荆州区太湖港工程管理局