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分析水工建筑施工中高边坡的治理方案

2018-02-14余敏

建材与装饰 2018年49期
关键词:石方边坡钻孔

余敏

(思南县水务局 贵州思南 565100)

水利水电工程常建在地形地势复杂的地区,工程建设与运行直接受地形和环境等因素的影响,其中最常见的表现就是高边坡,对于高边坡,无论是施工还是运行,都会产生安全隐患。因此,应高度重视高边坡防护与治理,根据实际情况制定行之有效的治理方案。

1 工程概况

某水电站坝址以上有效控制流域总面积约370km2,主要功能为供水和发电,同时还具有灌溉与防洪功能。主要由以下建筑物组成:拦水坝、引水洞和水电站。本工程高边坡主要涉及大坝的左岸坡和右岸坡。其中,右岸坡的坝顶高程为1175m,最低处高程为1120m,总高55m;左岸坡的坝顶高程为1194m,最低处高程为1120m,总高74m。若根据高度分类,则属于典型的高边坡。两岸受人为活动作用和降水影响后,会产生崩塌与掉块,危及大坝安全。因此,应将强风化岩层完全清除,使坝体处在弱风化岩体表面,按照1:0.3~1:0.5的要求开挖边坡,同时对坝肩处的岩体实施锚固与固结灌浆。对坝肩以上已经破碎的岩体和土层采用灌浆法进行处理,并根据实际情况实施支挡与锚固,按照1:0.5~1:0.75的要求开挖边坡。

2 高边坡治理

2.1 岸坡开挖程序

岸坡开挖施工应严格按照以下程序进行:准备工作→道路修缮→施工测放→边坡机械开挖→弃渣运输→坡面清理与修整→检查验收→质量检验与评定。

2.2 施工方案

首先,在开挖施工区域内开始施工测放,根据设计要求准确标出开挖施工轮廓线,进场的挖掘机应在施工人员配合之下,从施工便道处向开挖最高位置行驶,到指定位置后停止。然后按照从上到下的顺序进行开挖,形成台阶。在开挖过程中,以设计要求确定的范围及顺序实施,将边坡表面理顺,避免超挖和欠挖,挖出的土及时运输到堆土场[1]。

边坡的开挖应从上到下,开挖时密切留意应按照设计要求的坡比一次成型,不得重复开啊,造成工期延误。开挖中的清岸以第四系处于松散状态的堆积物为主,采用挖掘机按照从上到下的顺序进行。边角处与陡峭处应采用人工进行清理与开挖,挖出的土采用自卸车运输到设计确定的弃渣场。要求清基开挖直到下层基岩,在开挖过程中,坝基区域中的全部杂物都应清除干净,按照从上至下的顺序实施,完成岸坡清基以后,先予以平整,消除台阶与变坡,并检查是否存在反坡,若存在应立即清除。如果在开挖过程中遇到孤石,则应使用破碎锤等设备将其清除。

对岸坡进行开挖时,若遇到开挖较为困难岩层,需在松动爆破以后再进行开挖,也可先破碎再撬挖。如果石方量较大,建议采用潜孔钻先钻孔,再进行微差爆破,松动的岩石用挖掘机装载,由自卸车运出场外;对于少量的石方,可直接使用手风钻将其钻爆清除。在开挖过程中,应先利用挖掘机在开挖轮廓线上进行开挖,在开挖的同时不断向下翻土,要求一次性到达河床,最后进行运渣。需要注意的是,若在开挖中发现实际地质情况和设计不符,则需立即向监理工程师汇报,由多方协商后立即处理,对施工方案进行适当调整[2]。

2.3 技术要点

2.3.1 表层清理

边坡上的植被应采用人工进行清理,而有机耕植土的剥离应使用大型机械设备,如反铲机和推土机,将坡面上的残坡积层、植被和腐质土全部清除。在开挖中产生的弃渣,应沿不同的高程按照从上到下的顺序持续运输,不可在现场大量堆放,以免引起边坡失稳。

2.3.2 土方开挖

对高边坡进行开挖时,应按10m的高度进行分台,现场统一采用反铲机施工。边坡开挖至设计线以后,现场施工人员开始修整。

2.3.3 石方开挖

对石方进行开挖前,应做好地质调查,形成地质素描等方面的记录。石方爆破需要根据现场实际情况选择合适的钻具。对于永久性边坡,因按照设计要求,从上到下分成若干层进行梯段开挖,边坡的表面根据具体层厚选择合适的爆破方法,多以浅孔爆破为主;对于保护层,应进行松动爆破开挖。出渣在河床处进行装车,及时运输到弃碴场集中堆放。

对边坡进行开挖时,开挖的表面必须保持稳定和平整,尽可能减少或避免对岩体造成破坏与不利影响。坡面采用控制爆破的方法,而基面应预留一定保护层再开挖。对于主要爆孔,应进行微差爆破施工,对单孔装药量进行严格控制。在确定了爆破作业参数以后,应在现场进行试验,确定其是否可行,最后得到工程师的批准后开始施工。

2.4 质量控制

2.4.1 开挖质量控制

(1)边坡开挖前,施工测放与测量控制有重要意义,应安排有丰富经验和较强责任心的人员负责,同时还要在开挖时安排专门的质检人员开展抽查[3]。

(2)爆破作业以前,应做好试验,以试验结果为依据,确定爆破作业参数,并由现场监理工程师检查,确认合格后,在实际的施工过程中进行适当调整。

(3)在进行钻孔作业以前,应安排质检人员到场对孔斜和孔位进行检查,确认合格后开始装药,具体的装药结构需要由现场技术人员核查。

(4)现场施工人员必须认真做好记录。

(5)基础开挖施工是典型的隐蔽工程,应进行测量检查,确认是否满足设计要求,并绘制相应的断面图,对地质条件进行描述与编录。另外,施工队伍应做好自检,由质检部完成复检,并确认合格后,监理工程师组织验收。

(6)在开挖时如实际地质情况和设计不符,则应向监理工程师和建设单位汇报,制定有效处理方案。

(7)完成对高边坡的开挖施工后,应立即进行可靠的支护施工,以免形成的边坡表面因为长时间暴露而产生坍塌。

2.4.2 支护质量控制

(1)边坡的支护必须在开挖完成后立即进行,根据方案的具体要求,按照从上到下的顺序实施。所选支护方法必须符合设计要求,并与现场实际情况相适应。

(2)对边坡进行支护以前,应全面清理边坡表面,由施工人员自主完成,实际的清理时间应适当比开挖施工晚开始,对第二级台阶进行开挖前,将第一级清理干净,以防浮渣对正常施工造成影响。

(3)当采用锚杆支护时,应根据设计要求放出钻孔具体位置,准确标出钻孔深度,确保作业人员能够准确识别。完成钻孔后,要在设置锚杆以前对钻孔进行清理,清理干净后,对孔深、直径与孔径进行测量,若不合格,禁止安装。在必要的情况下,应进行全过程旁站。

(4)支护施工中,以锚杆支护为例,应先进行插杆,再予以灌浆。排气管与注浆管需要严密固定于锚筋束中,同时保持畅通,与钢筋束一同设置到孔中。

3 结束语

截至目前,本工程高边坡施工已经顺利完成,经检查,土石方高边坡均能处在稳定状态,说明以上治理施工措施合理可行、效果显著,值得类似工程项目参考借鉴。高边坡施工是一项集地质勘查与分析、方案设计与施工控制等为一体的综合工程,对参与各方都有很高的要求,对此业主方必须给予高度重视,充分发挥自身职能,通过总体调控,保证高边坡施工处在可控状态,达到预期的质量水平,保证水电站运行的安全性。

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