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水利工程高边坡勘察设计质量控制管理朱振

发表时间：2020/11/4 来源：《基层建设》2020年第21期作者：朱振

[导读] 摘要：高边坡是否稳定一向是水利工程运行与建设期间无法避免的问题，高边坡勘察设计质量的优劣对水利工程整体的安全起到决定性作用，一旦设计过程中出现一点错误也会造成近坝边坡稳固性降低从而影响大坝功能带来溃坝。

        广西海源建设咨询有限公司广西南宁 530001
        摘要：高边坡是否稳定一向是水利工程运行与建设期间无法避免的问题，高边坡勘察设计质量的优劣对水利工程整体的安全起到决定性作用，一旦设计过程中出现一点错误也会造成近坝边坡稳固性降低从而影响大坝功能带来溃坝。因此除了正确充分的认识高边坡勘察设计工作的重要性，还要将施工人员的综合素养提高才能促进该工作在水利工程中健康发展。
        关键词：水利工程；高边坡；勘察设计；质量控制管理
        高边坡的稳定性由于会受到所在岩土体特性等因素的影响，拥有非均质性及变异性等特点致使高边坡的勘察工作十分复杂。加上水利工程施工场地的地形地貌复杂和多种因素的影响，导致高边坡变形问题经常出现在施工过程中。因此需要设计人员在前期设计工作中到场地勘察地质状况，有针对性的设计方案才能将可靠的数据参考提供给工程施工，提高工程整体质量。本文针对高边坡勘察设计质量控制管理的措施进行探究。
        一.高边坡常见灾害
        由于不到位的边坡石方爆破、排水等措施，加上边坡土质等影响很容易造成塌方。砂岩、强风化粉砂质泥岩等软质岩石是高边坡的坡体构成，施工时会影响原始地形和应力，给高边坡的侧向变形提供充足的空间，雨季下渗的地表水使岩体重度加重，边坡会沿着软弱界面滑动而出现滑坡。岩体的强度受到地下水的影响而逐渐削弱，不断增加的错落带岩土等因素均会导致压缩变形的情况出现，致使高边坡出现错落。
        二.高边坡勘察设计方法
        1.调查地面地质
        在对岩土性质仔细分析的前提条件下才可展开高边坡地面地质的调查工作，调查内容包含设计开挖的边坡形式、边坡地段的地层、风化程度等、主要建设措施在山坡上的走向根据地层的稳定情况与人工边坡形式确定等。同时根据边坡接触面和软弱夹层是否存在的状况将两者和边坡开挖面的关系探清。推测边坡变形的部位、时间、发展等及时给予有效的补救措施避免变形继续发展。分段调查边坡所在山坡的坡向、高度等，如可将山坡走向分成若干段并对其坡体上的植物分布、坡高、坡形等分别测试。如果高边坡在沟谷或河流地段则需要同步勘探这些地方的沟岸稳定性、分布密度等。勘探顺倾层状、进水平层状等地质结构的延伸长度、分布位置等，通过对它们和开挖面的关系判断后明确如开挖的先后顺序、施工季节等具体的开发方法。
        2.地质勘探
        不同的勘探对象所适合的勘探技术及布置的勘探点也各不相同，先要将拥有代表性的勘探断面选择出来并以特定距离分段高边坡，对于存在不良地质的勘探断面需将主轴代表性断面设置在不良地质体上，同时将超过三个的勘探点设置在每个断面上。进行勘探时需要查清地下状况，如果边坡存在失稳风险且高度过大需要将地面位移监测与深孔进行合理布置，才能将边坡的动态实时掌握。最后选择拥有代表性的岩石、水样等进行试验，从而将可靠的参考依据提供给后期的设计工作。注意勘测岩石层结构面时应当注重岩土自身的力学特性和组合关系，并将各时间段的数据收集工作落实到位。
        3.设计高边坡
        根据高边坡的保护对象和使用年限可在坚持放稳定坡率的设计原则前提下，使用支挡加固方式将坡率增加的较陡边坡高度降低。加固边坡过程中要对地下水集中、坡脚应力等各种情况充分考虑，为避免高边坡局部失稳的情况发生需要将坡脚1~3级边坡的支撑力增加。对生态环境维持与保护充分考虑后，将完善的高边坡地下和地表的排水系统设计出来。
        三.高边坡施工工艺
        1.混凝土抗滑结构加固处理
        使用混凝土抗滑桩加固高边坡是比较常见的方式，加固期间为了对滑坡体下滑进行阻碍，需在滑坡面以下的稳定土层和完整基层中埋入桩长25%至35%的混凝土抗滑桩并立刻将砂浆灌入，使抗滑桩和周围岩石体连为整体从而发挥更好的抗滑作用。另外混凝土挡墙加固处理方式借助墙体重量对下滑体的下滑力进行阻碍，通过将滑坡体的受力平衡改变对滑坡体的变形进行防止。相较于这两种方法，沉井方法可分为场地平整、沉井制作、下沉和封底四个施工步骤，其中前两者属于准备步骤，后两者需要沉井完全达到强度要求后才可下沉并对方向进行严格控制［1］，确保一次成功。

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        2.预应力锚索支护技术
        使用该技术应先测放锚孔，然后按照钻孔的规格标准利用钻机进行钻孔，完成钻孔工作后仔细检验并清理锚孔。安装和制作锚索体并注浆，最后将地梁制作好后锁定和张拉锚索并封锚。注意施工期间尤其是支护安全管理工作一定要落实到位，防止各种安全事故的发生，如将一定禁界线在张拉锚锁时设置好［2］，防止施工人员的人身安全受到张拉施工的威胁。同时确保锚索施工的各道环节能够达到施工要求，如牢固的连接油管接头和高压风管，转动期间的张拉机械设备一定要安装防护罩等。
        3.锚喷支护技术
        展开支护施工前确保配合比能够达到相关施工标准且选用优质的水泥、锚杆等原材料。锚杆孔施工过程中要按照设计要求布设孔位，注意钻孔的方向不要和岩面平行，钻孔灌浆时先要将锚孔清理干净，砂浆锚杆的孔径应当大于锚杆直径。安装锚杆时要将安装口和锚杆头对准然后迅速插入安装，结束安装后三天内不能有物体悬挂，防止锚杆稳定性受到影响。灌浆时要将注浆口的压力及注浆速度、时间把握好［3］。
        四.高边坡施工技术要点
        1.钻孔
        准确的钻孔能够确保锚杆协调一致，施工期间为保证锚杆轴线和岩体主体结构面以大角度相交，可使用风枪打眼的方式对锚杆放置的孔洞进行打钻，注意钻孔一定要保证直和圆，从而加强两者的协调。岩层主要结构面尽可能和钻孔方向保持垂直，这样才可使结构相互间能够保持平衡且提高工程的牢固程度。例如当用钢筋做锚杆时，施工现场的监督管理人员一定要严格监督钢筋的安放，为了有力保障质量需要在钢筋制作现场统一制作施工使用的钢筋，注重做好钢筋结构的耐腐蚀工作才能将其使用寿命延长。
        2.注浆
        注浆需要极高的精细度，因此在每批注浆前均要严格的试验其强度并仔细记录注浆的过程，通过严格把控注浆的质量使其符合相关标准要求。测量浆体期间也要提升样品的检验标准，必须超过两组进行试验才可确保投入使用的浆体能够真正发挥作用。如果在注浆前及注浆过程中遇到问题需要停止工作且需要停留较长的时间，注浆泵或管路的润滑需要使用水或水泥稀浆进行。
        3.测放锚孔位置
        根据施工设计图纸中孔点的位置在高边坡坡面对各个锚孔的位置进行准测放，才能展开高边坡防护的后续工作。注意测放期间一定要对锚孔位置存在的误差进行严格控制，如果测放的锚孔位置给施工带来较大难度，可在确保高边坡坡体结构安全稳定的前提下将其进行适当调整，这样可有利于保证锚索的作用充分发挥。
        4.土方开挖
        开挖高边坡前先要将开挖表面施工范围5m外的垃圾或植被清除，作为高边坡开挖的重要施工工序之一土方开挖可以防止开挖的边坡在雨天受到冲刷，开挖土方前一定要将截水沟设置在上坡上，然后按照从上到下的分层方式进行土方开挖。注意为了方便排水应当将一定坡度在开挖期间留好，防止积水从而影响高边坡的质量。
        5..石方开挖
        水利工程高边坡施工期间的石方开挖主要包括坝肩与河床位置的开挖，使用液压钻和浅孔钻进行坝肩位置的开挖，借助固定线路在指定位置输送岩渣、废料，防止周边施工环境会受到废料的影响。开挖河床位置可使用潜孔钻同时配合使用手风钻，以从上到下的顺序进行石方开挖。如果地面与河床位置存在一定距离，可按照上下游两个方向和在大坝中部先开挖先锋槽的方式进行开挖。
        结语
        综上所述，水利工程高边坡勘察设计期间要对工程地质、边坡高度、水文地质等各方面因素的影响充分考虑，才能将准确的地质资料提供给高边坡的治理加固，规范管理施工过程才能有效避免安全事故的发生并确保结构稳固，有效促进我国建筑行业的稳定发展。
        参考文献
        [1]狄瑞.水利工程高边坡勘察设计质量控制管理[J].水利技术监督,2020(04):21-22+198.
        [2]张华南.白鹤滩水电站高边坡开挖与质量控制技术应用[J].水利技术监督,2018(05):244-246.
        [3]侯培军.水利工程高边坡区域支护及支护质量控制[J].中国新技术新产品,2018(03):78-79.