减小多级高边坡开挖时坡率控制偏差

发表时间:2021/1/29   来源:《基层建设》2020年第26期   作者:张国祥
[导读] 摘要:万华化学聚氨酯产业链一体化—乙烯项目园区山体防护工程为万华化学聚氨酯产业链一体化—乙烯项目附属工程,位于烟台市临港工业区,主要围绕烟台市曲家山和北灵山而建,边坡全长约3800m,高度达48m,曲折蜿蜒、高低起伏,平面存在众多开合角度不同的阴、阳角及弧度各异的曲线,单级边坡累计总长超过10000m。
        山东正元建设工程有限责任公司  山东烟台  264000
        
        摘要:万华化学聚氨酯产业链一体化—乙烯项目园区山体防护工程为万华化学聚氨酯产业链一体化—乙烯项目附属工程,位于烟台市临港工业区,主要围绕烟台市曲家山和北灵山而建,边坡全长约3800m,高度达48m,曲折蜿蜒、高低起伏,平面存在众多开合角度不同的阴、阳角及弧度各异的曲线,单级边坡累计总长超过10000m。边坡在竖向上包含多级边坡、多种坡率及多个边坡平台,同一级边坡又设置了不止一种坡率。
        就本工程而言,边坡开挖效果的好坏不仅影响整体美观,甚至还会影响边坡安全,因此开挖过程中需要解决的核心问题就是要保证各级边坡的坡率符合设计要求,保证开挖效果。尤其做好过渡段及转折处的坡率控制既是重点也是难点。另外,为保证边坡排水,设计要求边坡平台按一定坡度变化,这也增加了边坡坡率控制的难度。
        关键词:多级高边坡;开挖;坡率;控制偏差
        边坡坡率设计一览表    表1
        坡率控制:边坡坡率指边坡铅锤方向上高度与坡面水平方向上的投影长度的比值。一般我们提边坡坡率都是按i=1:m的形式(其中m即为坡度系数)。本工程边坡坡率控制包含两方面内容:(1)边坡整体坡率,即由每级边坡整体高度和对应的坡面水平投影长度计算的整体坡率i=1:m;(2)边坡局部坡率,即由每级边坡局部高度和对应的坡面水平投影长度计算的局部坡率i1、i2,局部坡率越接近说明坡面越平整,坡率控制的越好。坡率控制的另一个内容即为坡面平整度。
        经过项目团队对边坡坡率平整度统计并对影响因素进行深刻分析发现,爆破作业控制为影响边坡坡率的主要原因。
        项目团队在检查爆破孔布置及施工区地层的适用情况时对K1+150-K1+400段的第三、四级边坡施工过程进行检查发现:
        1、第四级边坡的K1+310-K1+350段及第三级边坡的K1+310-K1+400段岩质较硬,裂隙较发育,但在钻孔布置的时候未沿坡面设置减震孔,且爆破孔的水平间距设置偏大,导致坡面超爆或欠爆现象较为明显,且爆破后的岩石块径过大,不满足运输要求。
        2、爆破施工方法单一,不能解决施工过程中出现的所有问题
        3、每个施工分层中岩土体的均一性对施工质量有直接的影响
        项目团队结合工程特点,认真采取保证措施,制定以下相应对策
        1实施对策
        实策一:优化钻孔布置方案
        1、优化钻孔间距及布置方式
        要求爆破施工单位严格按照优化后的钻孔排距及间距进行定位,并对钻机操作人员进行详细技术交底,钻孔施工完毕后由项目部管理人员进行验收检查。
        2、合理确定钻孔深度及施工角度
        通过现场调查每个孔口提取的钻渣进一步判断钻孔范围内岩石的类别及软硬,进而动态调整钻孔深度,对于超深的钻孔回填至理想深度,对各钻孔的施工倾角进行全过程控制。
        3、针对相应地层增设减震孔
        对于坚硬程度较高的岩石沿坡面增设一排减震孔,该孔内不装填炸药,紧贴坡面,角度与坡面角度一致,钻孔中心距70cm。
        实策二:优化爆破工艺,采取辅助措施
        1、采用人工小钻等微型爆破手段处理局部孤石
        当局部存在坚硬孤石,且机械破碎设备无充足工作空间时,由于孤石体积较小,最大成孔深度<2m,不满足大直径爆破孔最小深度要求≥2m),此种情况利用人工在孤石表面施工一定密度的小直径钻孔进行微型爆破。
        2、采用破碎头对局部坡面进行修整
        当局部坡面不满足要求时,利用机械进行钻凿破碎。
        实策三:简化施工分区地质条件
        1、减小每次爆破层深,每次的爆破深度由8m变为4m
        每级边坡高度为8m,分两步进行爆破,每次爆破层深控制在4m左右。
        2、不同类型和硬度的岩石分区块爆破
        对岩石软硬不同的区域进行单元分割,专人指挥分区装药、分块爆。
        3、有地下水的区域装药前先进行排水作业
        局部区域钻孔施工一段时间后孔内发现有地下水存在,因此在装药前对可能存在地下水的钻孔进行逐一检查,若发现有水及时抽排。
        总结
        经过团队努力克服了多级边坡坡率控制技术难题,在不增加成本、不拖延工期的前提下超标准完成了施工任务,间接的节约了项目管理成本,避免了因产品不合格或工期延误而可能产生的损失。
        参考文献:
        [1]杨帆.关于公路高边坡支护预应力锚索的施工技术应用分析[J].低碳世界,2018(7):312-313.
        [2]丁小兵.关于高边坡支护施工与开挖技术应用的思考[J].建筑技术研究,2019,2(5):P.129-130.
        [3]陈明.高边坡支护预应力锚索施工技术分析[J].四川建材,2019,45(3):99-100.
        [4]孙春艳.大型高边坡支护处理设计方案比选研究[J].中国水运(下半月),2019,19(6):213-215.

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