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摘要:在水利水电工程建设过程中,滑坡问题是最常见的一项质量问题,对于水利水电工程而言,边坡稳定是确保施工实现有序、安全开展的关键环节。施工人员必须要对其进行全面分析,采用有效的措施对其进行施工,降低因地质灾害所带来的不良影响,最终保证其稳定性与安全性。
关键词:混凝土;抗滑结构;水利水电工程;应用
引言
当前我国水利水电建设中,边坡地质条件越趋复杂,地下水位以及高地应力会对边坡工程稳定性造成不小影响。边坡工程规模也有所增加,数百米高的边坡都比较平常。而施工人员、建筑物的安全以及工程的进度期限和造价等,都要求边坡具有极高的稳定性。因此,对混凝土抗滑结构的应用进行分析具有重要意义。
一、混凝土抗滑结构基本概述
以混凝土为构建基础的抗滑结构通常包含抗滑桩、框架、挡墙以及沉井和锚固洞等常见结构。其中抗滑桩可确保工程边坡有效稳定,对边坡滑落等现象实现有效规避,确保其整体性以及施工效果得到强化。而沉井则可推动边坡呈现较好受力状态,沉井不仅具备抗滑效用,还可承担挡土作用。混凝土框架不论是体积还是重量都较为理想,可对施工面加以有效扩展,从而确保劳动强度得到减轻。此外,该框架还可对排水加以促进,还可与诸多措施相融合来强化防滑效用。以混凝土为构建基础的挡墙结构,则是以受力平衡为治坡原则。对于形变坡体来说,依靠该挡墙可对边坡延展进行防治。而锚固洞一般和抗剪洞进行联合运用,二者均兼具抗滑功效。此措施依靠对软结构混凝图的有效穿透来增强结构面相关的强度,进而从根源确保边坡更为稳定,对滑坡等现象实现有效规避。但仍需注意不论是锚固洞还是剪力洞都并非设于边坡之上。因此,必须于开凿前开展深入评估,防止因爆破或者是开挖而引发滑坡问题。
二、混凝土抗滑结构的特点和优势
在混凝土抗滑结构中,抗滑桩、混凝土沉井、混凝土框架、混凝土挡墙以及锚固洞等在工程上应用的最为普遍。其中混凝土抗滑桩能有效稳定工程边坡,防止发生边坡滑落现象。使边坡获得更高的整体性,并加强施工效果。混凝土沉井则能使边坡获得良好的受力状态,除了具有抗滑作用,同时还兼具挡土墙效果。混凝土框架可以使坡体得到增强,避免风化和水浸。同时其框架材料具有体积小、重量轻的特点。能有效扩展施工面,减轻施工劳动强度。同时能促进排水,而其广泛的适用性也能通过与其他措施相结合,加强防滑效果。混凝土挡墙,是一种从受力平衡角度治坡的方法,对已经形成变形的坡体采用该措施能有效防止其继续延展。锚固洞通常与抗剪洞联用,两者具有类似的抗滑功效。该措施能穿透结构较软的混凝,使其结构面强度得到改善。从而在根本上提高边坡的稳定性,避免滑坡现象发生。然而,需要注意的是,锚固洞或者剪力洞,都是在不稳定边坡上设置。因此,在开凿之前应做好评估,避免爆破和开挖导致滑坡现象。
三、混凝土抗滑结构的具体应用分析
(一)凝土抗滑桩
在混凝土抗滑结构中是主要的部件,对于混凝土的配合比例具有严格的要求。在进行混凝土浇筑的过程中,要一边进行振捣一边进行浇筑,当与井口距离5m左右时,主要采用分层机械振捣的方式,以使混凝土更加密实,保证工程施工质量。抗滑桩可以承载一定的预应力,还可以起到储备的作用,具有相对稳定的状态,能有效降低滑坡现象的发生。在某水电站施工过程中,主要采用了抗滑桩的施工方法。在水电站的施工中,对水电站大坝两端的施工,过去始终是难点问题。根据施工人员的监测结果,该处地质结构较为松散,经常出现滑坡的现象,如果大面积开挖,坡体的应力就不能集中在一起,而是出现分散的效果。
并且在施工期间,还出现了雨水天气,这种气候条件下,雨水会渗入进坡体中,稳定性自然就会受到极大的影响,工程不能达到预期的效果,同样也无法在规定的时间内完成施工。采用抗滑桩的施工技术后,解决了上述难题。在混凝土抗滑桩施工中,不同高程所选用的抗滑桩数量也不相同,应针对具体工程具体分析。在施工过程中,经常会同时处理几个环节的问题,这时应尽量做到避免影响外侧的基坑施工。在钻孔机的选择上,为了达到孔壁平整的效果,应选用较大的钻孔机孔径,这样可以提高施工的速度。
(二)混凝土沉井
在混凝土施工过程中,沉井是其中重要的结构类型之一。这种结构需要考虑到混凝土施工时的受力情况,进而对施工现场进行合理化的布置。施工人员事先要通过沉井的受力状况制定出相应的方案,一般情况下都是采用“田”字形的结构进行设计,这种形式可以满足混凝土在下沉过程中的重力要求。井壁的上下部厚度不同,下部的井壁更厚,主要是为了具有更大的承载力,以保施工人员在地下通道作业中的人身安全。人工挖掘是混凝土沉井施工中的主要形式。因为沉井的环境条件限制,大型的机械设备不能进入施工现场,并且机械设备对除渣的工作并不适用,所以采用人工的方式处理沉井中的渣层,可以达到较为理想的效果,保证沉井的偏移。在施工过程中,要从中间开始挖掘,保证工程的稳定性。完成挖掘工作后,要对施工现场进行清理,用混凝土对沉井的底部进行浇筑。如果这一环节的施工到位,对稳固边坡具有重要的作用。
(三)混凝土框架和喷混凝土护坡
混凝土框架结构是确保整体施工能够顺利进行的重要保证。在水利水电工程施工过程中,如果没有保证框架的整体性,极有可能造成坡体的滑落,也会影响到施工的进程。水利水电工程中坡体具有不稳定的特征,需要在施工时对其进行加固处理。首先需要从坡体的整体性能出发,避免因为地表水的渗入而出现坡体土质的松动,进而造成风化的情况出现。基于这一原因,在实际施工过程中,采用混凝土浇筑的方法进行护坡施工。同时,建立一个整体的框架,框架的设计便于将地表水排出,同时施工也更加快捷。
当出现滑坡时,可以采用两种不同的施工方式:一种是建立护面框架的施工;另一种是进行框架的施工。这两种方式都要做防滑处理,所以在施工时要在四周围成一个框架,构成一个滑面,整个滑面是由不同的节点构成的,节点的设置应该确保处在长锚杆周围,保证均匀的受力情况。此时在距离滑面较远的位置上,再设置一个坡面框架,但坡面框架节点的设置应该距离长锚杆更近,以便达到避免坡面风化的目的。并且还可以在现有范围内将其与受到强风化的坡面紧密地联系在一起,这样不仅可以达到施工的效果,还能保证抗滑结构的完整性。有时抗滑结构会在坡面内进行施工,此时应在面层上预先设计一层填土,并在上部栽种一些起到防止坡面滑落作用的植被。这种护坡方式既可以起到美化的效果,同时还能保证稳固坡体。此外,有些水利水电工程在施工过程中,采用喷混凝土的方式,这种方式同样也可以起到防止坡面滑落的作用。
(四)混凝土挡墙及锚固洞
在水利水电工程中,混凝土挡墙是比较常见的治理边坡方法,它能有效改变滑坡体的受力,保持受力的平衡,也能阻止滑坡体的继续变形。在水电站厂房进行高边坡坡顶施工时,为防止滑坡,可以设置混凝土挡土墙,也可以采用浆砌块石护面进行加固。在水电站进行边坡施工中,还可以采用浇筑混凝土挡墙、浆砌石挡墙等综合边坡治理措施。
四、结语
在水利水电工程施工建设中,为防止边坡滑坡,可采用多种形式的混凝土抗滑结构,通过各结构之间的配合,实现对水利水电工程边坡的综合治理,能够优化工程建设的调控方案,最终确保工程如期完工。
参考文献:
[1]苏越.混凝土抗滑结构在水利水电工程中应用分析[J].黑龙江水利科技,2018,46(08):190-191+232.