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水利水电工程施工中的高边坡加固技术

2021-03-09刘志祥陈华丽于会娟

科技研究·理论版 2021年23期
关键词:水利水电工程施工

刘志祥 陈华丽 于会娟

摘 要:随着我国经济社会的快速发展,国家对于能源的需求不断提升,而水利水电工程有效地满足了国家以及社会对于能源的需要,为社会的发展、国家的富强做出了重要的贡献。具体在水利水电工程中,高边坡加固技术具有重要的应用价值,能够有效确保水利水电工程的安全、稳定运转。本文笔者就以此为课题展开论述,以期为相关水利水电工程从业人员提供借鉴。

关键词:高边坡加固技术;水利水电工程;施工

1 影响高边坡稳定的因素探究

1.1 自然环境因素

通常而言,在高边坡的底层经常会蕴含很多地下水。如果这样的问题得不到妥善解决,则会对高边坡的底层结构造成相应的侵蚀,随着侵蚀作用的不断积累,往往会导致高边坡结构变形的问题出现,威胁了水利水电工程的稳定性。此外,日常降水也能够对高边坡的结构造成影响,在较大的降水过程中,甚至会导致滑坡等危险事故的发生。因此,在高边坡加固技术的应用过程中,需要充分考虑自然环境因素的影响。

1.2 人为因素

设计是施工的重要前提,其质量极大程度上影响着施工质量。有些设计人员由于自身专业水平不高,使得高边坡的设计不合理,比如,增加一些不必要的工序,使得高边坡的稳定性受到影响。另外,在施工现场未进行生产生活用水的有效引流,使得大量水流入,给高边坡主体结构造成一定破坏,甚至会引起滑坡现象。

1.3 施工阶段的影响因素

水利水电工程的施工阶段,往往会对边坡产生威胁稳定性的影响。由于施工流程的需要,水利水电工程中通常会采用爆破等施工手段,爆破产生的震动及冲击波,往往会对边坡产生直接影响,导致边坡的稳定性降低。因此,在水利水电工程施工过程中,施工的方法需要进行谨慎地选择,并且严格按照施工标准进行施工,从而尽量减少施工阶段对高边坡稳定的影响。

1.4 地质结构因素

地质结构是高边坡稳固的基础,其在一定程度上影响着高边坡的稳定性。在水利水电工程的实际建设过程中,如果在不规则的地形地貌上建立高边坡,易导致高边坡出现裂痕,相应的坡脚剪应力也会破坏高边坡的主体结构,使得高边坡出现不稳定现象,不利于工程的施工与建设。

2 水利水电工程高边坡加固技术分析

2.1 混凝土抗滑桩应用

抗滑桩是指穿过滑坡体而在相对稳定岩层形成的柱状结构,主要用于支档滑体形成的换动力。抗滑桩结构用于对滑坡,尤其是角度较小的滑坡的加固上,主要设计在滑坡的前端位置。其可以通过灌浆技术的应用使桩体同岩层连成一个整体。抗滑桩应用的施工操作步骤为:根据边坡滑坡的程度和实际情况,在边坡外缘进行单排或多排的混凝土桩设置,在逐步将其深入至稳定层,利用抗力对边坡滑体进行加固。但是,在抗滑桩运用过程中,有一些问题需要注意,如抗滑桩应该设定合理的距离,即满足相关的标准规范(位于桩体之间的边坡滑土无法滑出),只有这样,才能充分发挥加固的作用;除此之外,要根据滑坡的具体情况合理选择打桩方法,是进行整体间隔还是独立间隔,是进行顶部连接还是底部连接。混凝土抗滑桩的应用优势较为明显,其施工工艺和方法简单,施工工期相对较短,但是必须保证良好的施工质量,才能发挥其应用优势,因为滑坡坡体通常都有疏松的特质。而且,该方法在浅层或中厚层滑体层加固中使用效果更为明显,对滑体层的厚度有要求,存在一定的应用局限性。

2.2 混凝土沉井

在水利水电施工中,通过将沉井应用于高边坡,可发挥抗滑、挡土等功效,进而改善高边坡稳定性。沉井结构设计关系其抗滑效果,应当结合其场地、受力等条件,选择合适的沉井结构。对于沉井而言,其是由混凝土框架组成的,不能进行整体施工,而是要细化为数节。为提高沉井施工效果,需明确其工艺流程,对场地平整与沉井制作可同时进行,然后需依次进行封底、沉降下沉等操作,而这也是沉井应用的关键所在,应给予更大关注。通过实践发现,对于沉井工程而言,关键要看其下沉质量,若控制不当,会妨碍沉井施工效率及质量。由于井壁土体摩擦的存在会影响下沉质量,需使其尽可能减少,需要注意混凝土强度检测,通常要求在挖土下沉前须达到强度标准。防偏、纠偏也是沉井下沉操作需注意的问题,要尽量减少沉井误差。要注意基底清理,而且封底在进行实际浇筑前,应满足强度要求,以免影响封底质量。

2.3 混凝土挡墙

为预防高边坡滑坡问题,混凝土挡墙也有较多应用,通过设置挡墙,在其自重作用下可对滑坡起一定支挡作用,而且在使用时,还需完善挡墙工程的排水设施。挡墙的使用,可促使滑坡受力向着稳态发展,挡墙也阻断了延伸过程,其在高边坡加固中的优势在于起效快且简单,有着较大应用空间。当具体进行挡墙施工时,需合理控制基础深度,通常需预先进行滑动面分析,了解其位置及结构特征,然后进行挡墙施工设计。要做好排水、泄水工作,通常需預留泄水孔,可减少边坡方向上挡墙所受到的静水压力,对于挡墙基础稳定也有帮助,可避免因积水而导致挡墙自身出现滑移。

2.4 喷混凝土护坡法的应用

喷混凝土护坡方法在水利水电工程高边坡加固治理中应用也较多,因为其是见效速度最快也最明显的方法。和其他基础方法相比,喷混凝土护坡法施工速度更快,只需要按计划完成混凝土搅拌工作和建筑工作就行, 这不仅可以节约时间和成本,而且效果则更为显著。为了保证施工效率和质量,在实际施工前,要注意全面系统清理待施工区域的碎石,保证施工平面的平整,以保证喷混凝土方法作用发挥。

2.5 石方开挖

由于实际的挖掘工作工程量往往偏大,为了有效管理挖掘施工,应采取“两步走”的施工流程,完成相应的施工任务。第一步是坝肩的石方挖掘工作,此阶段是高边坡加固工作中的重要部分。由于挖掘位置的差异,坝肩的石方挖掘工作主要分为“左坝肩挖掘”和“右坝肩挖掘”,无论是何种挖掘,都需要有效按照施工规划开展施工。为了减少施工的不确定性,在石方开挖的过程中,需要尽量避免爆牌技术的运用,虽然这样会增加一定的施工量和施工难度,但是,能够有效避免爆破过程对高边坡的整体影响,降低了施工事故的发生率。对于石方挖掘过程产生的废弃物, 应进行妥善处理,避免废弃物影响周边的自然环境,从而更好地体现出文明施工的精神。第二步是河床石方的挖掘工作。与土方挖掘一样,河床挖掘的流程也需要遵循由上及下的施工规律,在坝体结构中心线位置挖掘出标准槽,并沿着标准槽的两端进行对称挖掘。在石方挖掘工作竣工后,高边坡加固技术改造的大部分工作已经完成,之后需要利用后续的精细化施工,实施具体的高边坡加固。

结束语:总而言之,高边坡的稳定性强弱影响着水利水电工程建设的安全性,因此,要采取边坡加固措施来增强边坡稳定性。就高边坡加固技术来说,常用的有混凝土抗滑结构、锚固技术、减载排水等,在实际的应用中,要根据水利水电工程实际情况,选择适宜的技术,从而达到加固的作用。

参考文献:

[1] 杨琛.水利水电工程施工中高边坡加固技术的应用探讨[J].建材与装饰,2020,(1):289.

[2] 谢良冬.水利水电工程施工中的高边坡加固技术分析[J].工程建设与设计,2019,(18):201.

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