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摘要:随着经济的发展,我国水利水电工程取得了进一步的发展,人们对于水利水电工程的施工质量提出更高的要求,因此,必须加强施工中边坡开挖支护技术的应用。
关键词:水利水电施工工程;边坡工程;支护技术
一、边坡开挖支护技术中的影响因素
因为边坡开挖支护技术受地质和环境的影响,往往在施工时会遇到很多的问题或困难。
1、边坡支护受结构所承载压力影响
因为地质的分布十分多变且复杂,要想准确计算出其所承受压力的大小还是挺不容易的。至今仍在使用的库伦公式计算法和朗肯公式计算法,均无法精确地计算出具体的数字大小,这对施工前对于土地的物理参数选择是一个非常严重的制约因素。边坡开挖后,由于工程所在地区的含水量、粘合力等差别,采取相应支护技术和支护结构时,所选取的土地物理参数也是不同的。
2、土层钻探取样样品的影响
在支护结构设计之前,必须要对土层结构进行分析研究,一般在边坡开挖前,按照国家的有关规定首先要对土层进行钻探取样。为减少施工成本和工程造价,施工前不会钻探太多,这就造成了所选取的土质样本具有着一定的随机性,即在土质环境复杂多变的情况下,所选取的样本根本没有代表性,不可信。因此,支护设计自然而然也就不具备现场施工的可行性。
3、边坡支护设计在不同情况下不同
在边坡开挖支护技术准备前,边坡周边向边坡内发生位移是中间大两边小,如果边坡失稳,往往在长边的居中部位发生,这就充分说明了边坡支护结构的设计是按照平面应变问题来解决的。对于有些较长的边坡来说,这种平面的应变假设与真实情况不同,而对方形或长方形的平面假设来说,差别依旧不小。所以,在没有进行空间处理前按假设的平面问题处理,支护结构设计也按照平面问题处理的话,必然会引起非常严重的工程质量问题。
二、边坡开挖的具体操作技术
(一)土质边坡开挖过程中施工标准
1、要在边坡开挖的过程中重视对削坡层的厚度的控制,因为过厚或者过薄都会影响其功能的发挥。
2、在对边坡进行具体的削坡处理的过程中,还应该注意的是要实现对工程的反铲挖掘机的使用,即合理的运用相关的施工机械。
3、实现对边坡的质量控制,有关施工人员应该采用专门的施工技术进行修坡,即要选择具有专门的施工技术和施工工艺的技术人员进行施工操作,并在施工完成后进行严格的技术检查。
(二)岩质边坡开挖过程中的方法
一般来说,水利水电工程的岩质边坡开挖过程中通常采用的方法有以下几种:
1、开挖逐层爆破方法的应用
所谓开挖逐层爆破,就是指在工程的施工过程中根据不同的岩层的位置采用不同的爆破方式,逐层实现对整个边坡的岩体的爆破,在这个过程中需要根据岩层的高度和角度设置不同的爆破点,并对其进行分层处理,一般来说,水利工程施工中的边坡岩层都比较薄,其分布的爆破点也相对其他工程来距离更大,这种情况下应该重视对其切角的控制。
2、台阶式分层爆破开挖方法
所谓台阶式的分层爆破,指的是在工程的施工中为了避免大面积爆破影响引起边坡稳定性受损的问题,而采用的分层的爆破方式,即将整个边坡视为多个小的爆破工程,而对其进行逐级的爆破施工,这种方法的最大特点是比较安全和稳定。
(三)槽挖的方式
通常情况下,水利水电工程施工中会用到的槽挖的方式有:
1、拉槽分层爆破开挖
在对结构没有直接和决定性影响的边坡进行槽挖的过程中,应该注意的是要根据其具体的轮廓制定不同的槽挖方式,即将整体的槽挖工程作为几个小的工程来对待,这样就可以实现对工程的分层的包括和开挖,使得对各个位置选取不同的更加有针对性的爆破点,能够更好的实现质量控制。
对不影响边坡稳定、无轮廓尺寸要求和建基面要求的岩体进行开挖,即对于设计边坡轮廓线12m以外的岩体采取垂直于河床方向的交错拉槽开挖方法,然后进行扩挖,分层下卧,层厚控制在6m。施工实践证明:这种开挖方法机械化使用程度较高,提高了施工效率。
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2、临近建基面的保护层开挖
这种开挖方式的最重要的施工技术控制在于根据基层以及层面的施工质量,对其进行浅度爆破,因为层面的质量直接的影响其采孔的深度,所以为了实现对基层层面的保护,应该对其进行保护层的适度开挖。
(四)钻爆的设计方法
岩质边坡开挖的钻爆设计是很关键的环节,其对于改善开挖质量、加快施工、提高效率等有着重要的意义。设计钻爆时必须根据实际情况进行,在掌握岩石情况时必须做好岩石结构勘察,采取生产性爆破试验及对爆破参数准确调整。此次工程中,岩质边坡的钻爆施工积极采取了微差起爆技术、预裂爆破一次开挖成型技术,有效控制了爆破振动给边坡岩体造成的损坏,维持导流洞工程的合理性。
三、边坡支护的施工的工序和注意因素
1、边坡支护施工前的准备
边坡支护前。1)应根据地质条件、结构形式、工艺要求、岩石暴露时间和程度等因素,设计相应的施工方案,制定详细的支护工程施工指导书,并向技术人员和施工人员说明情况;2)作业人员应当根据施工指导书,按要求如期完成支护工程;3)边坡支护工作前,必须对施工地周边的边坡稳定性进行检查,并进行安全处理;4)对不良地段进行的临时支护,最好和永久支护相结合,也就是说,不拆除或部分拆除临时支护的情况下,进行永久支护。
2、边坡施工支护的施工工序
边坡支护施工程序是:喷混凝土因为优点多、效果好,通常被列为第一个环节;锚杆束,因为占地少、安全效能高的优良特点被列为第二个环节;排水孔,排水孔的位置对边坡支护工序特别重要,一个位置错误的排水孔有可能使边坡防护工作毁于一旦;锚索,因为坡地陡峭的缘故,在边坡支护中要使用锚索,锚索使用的绳子数量众多,因此要加强对绳索的管理,万一交缠、卡住,会威胁施工人员的生命安全。边坡支护按这四个工序,随边坡下挖自上而下分层进行支护施工,紧随开挖工作进行浅层支护。相对于浅层支护,深层支护滞后一个马道,约为15m。
四、边坡开挖的物探分析和监测
1、物探分析
在水利水电边坡开挖支护施工中,物探分析是其不可或缺的施工环节,并与施工工程的质量息息相关,也是水利工程质量合格、达标的保障,每一个水利水电工程在施工前都必须制定好与之相适应的水利水电工程,才能确保工程施工的顺利进行。通常左岸坝肩的边坡上布置了变模孔、长观孔及声波孔以用作物探检测分析。因为,边坡爆破松弛破坏的主要集中地一般初建基面以下3m范围内,全部检测孔全孔段的声波都平均达到了4000~6000m/s,这些地段的裂隙发育、岩体完整性较差、孔壁粗糙、岩体破碎并且波速较低。所以,通过物探检测和分析,不仅使施工工艺得到改进,还可以不断提高使边坡开挖质量以及优化开挖技术参数。
2、检测
检测主要包括爆破振动监测和爆破振动监测两种类型。其中,爆破振动监测这要是根据衰减规律的经验公式并对边坡开挖施工的爆破振动控制进行指导,从而提高边坡施工的质量;而边坡安全监测主要是通过临时性与永久性相结合的方式,对边坡开挖支护内部变形监测进行断面布置的监测。本文所分析的工程实例中,锚杆应力计的变化不大,经常会采用1855.5m高程的Rr、1841.5m高程的Rf5和1885.95m高程的Rr1,加起来其应力达到了150MPa之上,其他锚杆应力的总量较小。此外,经过仔细分析监测资料,高程M14多点位移计测量的是的14.27mm,大体上逐渐呈现收敛趋势,变化较小,锚索测力计呈现衰减的趋势,边坡也趋于收敛。
五、结语
综上所述,边坡开挖支护技术是整个水利水电工程施工中不可或缺的组成部分,其施工质量与整个工程的施工质量息息相关,而边坡开挖支护技术也是水利水电工程的施工难点。因此,这就需要相关企业必须重视对边坡开挖支护技术的探讨,不断引进新的技术理念,切实地提高边坡开挖支护技术水平,为最终提高施工企业的经济效益和社会效益提供可靠保障。
参考文献:
[1] 陈涛. 水利水电工程施工质量控制措施[J].技术与市场. 2010(10)
[2] 刘周辉. 如何有效进行水利水电工程施工质量控制[J].中国新技术新产品. 2009(19) [3] 伏喜军,刘正波,周健.浅
论文作者:梅求名,何曼
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/24
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