吴亚男
宣城市振华水利工程有限责任公司 安徽,宣城 242000
摘要:我国水利水电工程建设速度迅猛,大量高坝相继建成,随之而来的就是高边坡的质量稳定问题。受到多种因素的影响,高边坡失稳问题屡屡发生,给水利水电工程的建设施工造成了极大的阻碍,严重威胁到施工效率和施工质量,施工人员的人身安全也很难得到保障。而通过对水利水电工程高边坡的加固治理,不仅能够增加工程的安全性,还能延长水利水电工程的使用寿命。
关键词:水利水电工程;高边坡;加固措施
1水利水电工程高边坡加固的重要性
随着经济社会的发展,我国水利水电工程项目的数量逐步增多,创造了巨大的经济社会效益的同时,也给施工带来了安全威胁,尤其是高边坡的失稳,直接影响了施工进度与质量。因此,高边坡的治理与加固是水利水电工程施工中的重要内容。如果对于高边坡的处理不到位,就会诱发严重的安全事故,因此,要重视高边坡的处理。水利水电工程建设中,高边坡的处理与加固是提升工程质量与效益的重要途径,国家有关制度已经明确规定了高边坡处理的规范性,需要在实际的施工过程中加以严格的治理与加固处理,确保高边坡的稳定性。
2水利水电工程高边坡滑坡失稳的原因
2.1外部因素
外部因素主要是自然地质因素,包括了地质构造、地层岩性、地形外貌、气候水文等。地质构造是造成地层岩性的重要因素,岩层破碎、节理裂隙等都会影响高边坡的稳定性。如果地层岩性的强度高、有极好的抗风化能力,就会降低高边坡失稳的风险。如果工程区域内的地形外貌良好,就能够降低高边坡顶部的张应力,从而减小裂缝出现的可能性,提高高边坡的稳定性与安全性。降水因素是影响高边坡稳定性的重要因素,降水主要是通过对边坡的冲击与浸泡等来影响高边坡结构的稳定性的。
2.2人为因素
人为因素也是造成高边坡失稳的重要因素,主要是由于在工程项目中,高边坡设计不合理造成的。在施工过程中,有时单纯追求工程进度,会采用一些爆破、开挖等施工方式,从而会诱发较大的安全事故。另外,在水利水电工程中一些不合格材料的使用等也是造成边坡失稳的重要原因。生活用水的渗透等也是主要的人为因素。与外部因素不同,人为因素具有可控性,可以通过采取预防措施加以控制。
3水电水利工程中高边坡加固技术的应用
3.1混凝土抗滑结构运用
3.1.1抗滑桩施工技术
运用混凝土抗滑桩可以穿透土层,牢牢固定在高边坡上,当出现滑坡时就会起到阻挡作用,极大的增强了高边坡的稳定性,是比较常见的高边坡加固方法。一般来说,将混凝土抗滑桩应用在滑坡前端的效果最好,尤其适用于浅层和中层滑坡,在具体施工中应结合水利水电工程要求来选择桩体类型,抗滑桩的埋设深度要在桩长的1/4~1/2之间,布置形式可以使用连排、间排、顶部连接下部间隔等,桩间距通常为桩径的5倍左右,即可保证土体能够被抗滑桩所拦截。
3.1.2沉井结构施工技术
沉井结构同样是混凝土框架的重要模式之一,是混凝土抗滑桩和挡土墙的有机结合体,有着二者的独特优势,在沉井结构的设计中要对土体受力情况和高边坡施工环境进行全面分析,确保设计方案的科学性与可行性,施工流程包括场地清理、沉井制作、沉井下沉与封底施工。其中,沉井下沉既是施工难点,也是施工关键点,需要在下沉期间对沉井角度进行严格的控制,还要尽可能地减少沉井与周围土体的摩擦,当下沉到规定位置后,需要将基面予以清理,然后进行封底施工。
3.1.3挡土墙施工技术
挡土墙主要是借助自身重力来抵御高边坡滑坡现象,与排水工程往往同时进行,此举能够大大减少土体含水量,使得高边坡更加趋于稳定。
挡土墙施工包含了测量放样、基底处理、模板制作和安装、混凝土生产及浇筑、模板拆除等多道工序,其中最为重要的就是混凝土的配比、搅拌、浇筑和养护,要保证原材料拌合均匀,能够充分反应,以提高混凝土的性能。混凝土浇筑前要对支架、模板和钢筋进行仔细检查,清理模板杂物,将模板缝隙填充密实,然后才能开展浇筑作业。在混凝土初凝后立即覆盖并洒水养护,养护时间应超过1周。
3.2锚固施工技术的运用
3.2.1喷射混凝土支护施工
该方法具有施工效率高、操作简便的优势,可分为干拌法和湿拌法两种,湿拌法在水利水电工程高边坡加固施工中备受青睐,混凝土充分拌合后在压浆泵的作用下通过喷嘴喷射出来,施工流程易于控制,施工效果较为理想。喷射混凝土施工之前需要做好一系列的准备工作,如检查锚杆和喷浆机,清理现场杂物,所用水泥、砂、石子比例为1:2:2,水灰比为0.4。水泥选择普通型号即可,粗骨料粒径不能超过25mm,级配较高,还需添加适量外加剂。喷射顺序为自上而下,风压应大于0.4MPa,水压为0.5MPa,喷射厚度在5cm左右,在初次喷射两个小时之内需再次喷射,喷射混凝土期间要实时控制好喷射质量。
3.2.2预应力锚固施工
首先,进行锚孔钻造施工。根据施工设计钻孔位置、倾角层度以及定位等对钻机设备进行准备与就位,水平面与锚孔下倾程度之间的夹角应为20°。在钻孔施工后还应使用高压气体对锚孔中存在的杂质与水等进行清除,接下来安装锚筋并进行锚孔灌浆浇筑。其次,制造锚索。对于锚索的制作材料应具有较高的强度与较低弛荷载力的钢铰线,下料误差应在±50mm之内,预留的钢绞线长度应为1.5m,钢绞线围绕承载物体弯曲成U字型,再加以固定,注浆管线末端与钻孔底部之间的距离应为20cm。最后,注浆施工。施工人员在对锚孔进行注浆期间,注浆应严格结合相应的配比方法与材料进行配置,水灰比为0.4,搅拌均匀后利用孔底返浆技术对锚孔进行注浆,注浆期间不能出现间隔,当砂浆强度满足施工设计强度需求时,实施锚索张拉施工。
3.3排水、减载技术的运用
3.3.1减载反压施工技术
这种施工技术在水电水利工程高边坡施工中有着较为广泛的应用空间。减载的主要意义是对高边坡下滑力进行控制与降低,其应用的主要措施通常为销去滑坡后缘的岩土结构,但只进行相应的减载不能较更好的对滑坡现象进行有效控制,应与反压措施同时进行使用,也就是将消除的岩土结构根据施工需求摆放在滑坡阻滑位置,在控制下滑力的同时,对抗滑力进行提升。这种施工技术在上陡下缓中进行使用具有较强的质量。
3.3.2排水施工技术
其主要囊括了对地下水与地表水的清除。在对地表水进行清除期间,应对进入到边坡变形区域地表水进行拦截,主要为雨水以及泉水等。例如:施工人员可在滑坡体附近对排水沟以及拦水沟等进行修建。滑坡体中存在的地表水可对地形地势进行利用并对网状排水系统进行建设。清除地表水后可成分降低滑动力,对岩土结构中的含水量与水压等进行降低,在提高抗滑力的基础上使得高边坡稳定性不断提升。对地下水进行排除期间,结合地下水深度分为浅层与深层地下水排水方法。对于浅层地下水施工人员对盲沟、截水沟等进行使用。深层地下水可对集水井、节水盲沟以及排水廊道等进行使用。
结束语
水利水电工程高边坡加固治理在实际的工程中具有重要的作用,不仅能够延长水利水电工程的使用寿命,而且能够为人民的生命财产安全提供保证。随着科学技术的发展,新的工艺和技术还会不断涌现,设计者可以采用更加科学的加固技术保障水利水电工程高边坡更加稳定。
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