水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术分析_黄后银.pdf

LOW CARBON WORLD 2022/11水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术分析黄后银（六盘水市水务局，贵州 六盘水 553000）【摘要】水利水电工程作为我国基础性设施，与民生发展息息相关，高质量的水利水电工程，能更好地造福百姓惠及群众，加快推动国民经济发展的步伐。基于水利水电工程十分复杂的特点，在建造过程中很容易受多种外界因素的干扰，导致工程质量难以得到全面保障。而边坡开挖支护技术能够有效解决各种干扰问题，确保水利水电工程施工高效、有序进行。对水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术进行研究，通过进一步优化与改进该项技术，可以保证水利水电工程质量符合实际使用标准。【关键词】水利水电工程；施工；边坡开挖支护技术【中图分类号】TV551.4【文献标识码】A【文章编号】2095-2066（2022）11-0076-030引言水利水电工程对推动国民经济发展发挥着巨大的作用，是民生发展之大计，故而水利水电工程质量始终是人们重点关注的问题。工程实施过程中，很容易受地质条件、外界环境等因素的影响，不利于对工程效果的把控，从而引发沉降、塌方等问题，导致工程的应用优势难以得到充分发挥，甚至还有可能危及人民群众的财产生命安全。边坡开挖支护技术在工程质量控制工作中发挥着十分关键的作用，合理运用该项技术，可以最大限度降低外界因素的影响，确保施工过程中的安全性及有效性，是提高工程整体质量的重要举措。1边坡开挖过程中存在的问题1.1地下水渗透水利水电工程通常选在比较偏远的地区，自然环境和地势条件均比较恶劣，无形中增大了工程施工难度。边坡开挖作为水利水电工程施工中的基础内容，该项技术的运用是否合理，对整体工程质量有着决定性影响，故而需要做好技术交底工作，以保证边坡开挖施工万无一失。随着基坑不断加深，必然会对周围的地表环境造成一定破坏，从而引发基坑渗水问题。当地下水渗入基坑后，会稀释其周围的土壤，增加土壤的黏稠性，阻碍施工的顺利开展，同时不利于对工程质量的把控。另外，一些不可抗拒的风险因素，如强风、暴雨等恶劣天气，容易引发安全隐患，如山体滑坡、地质结构不稳定等，对边坡开挖支护施工造成了严重阻碍，不利于对施工进度的把控。1.2施工技术风险施工技术风险是指施工技术应用不合理而埋下的施工隐患，其贯穿于整个施工全过程。造成施工技术风险的主要原因与两个方面有关：施工技术缺乏先进性。基于水利水电工程水文条件和地质环境复杂的特点，对边坡开挖支护技术有着非常高的要求和标准。例如，地下水与岩土之间会发生一系列复杂的物质反应，导致岩土的性质发生很大改变，从物化性能层面来讲，岩土的性质呈现多样性，包括给水性、溶水性等性能，会影响到工程质量，主要表现为崩解性和胀缩性。这就需要施工技术人员结合实际施工情况，选用合理的施工技术，确保施工质量符合设计要求。在具体实践中，一些水利工程施工仍旧使用过于滞后的施工技术，与当前边坡开挖支护施工要求严重不符，从而在施工过程中埋下诸多安全隐患。制定的技术方案可行性不强。在制定技术方案时，相关人员未能综合考量所有影响因素，如材料和施工技术的可行性等，导致施工风险增加。1.3土层开挖与支护协调性不佳水利水电工程对土层开挖的要求并不高，施工流程比较简单，施工难度也就相应偏低，在具体施工中通常不会应用到专业性较强的施工手段。不过在具体施工过程中，为了加快施工进度，常常同时进行土层开挖与挡土这两项施工作业，增加了施工的复杂性和施工难度。由于部分施工单位无法准确掌握工作重点，一味地追求经济成本与效益，忽视了严格按照施工流程操作的重要性，甚至存在偷工减料的情况，从而对施工结构的稳定性造成了严重影响。低碳技术76DOI:10.16844/10-1007/tk.2022.11.021LOW CARBON WORLD 2022/11另外，根据当前边坡开挖支护的施工效果来看，边坡协调性问题比较突出，不仅影响了整体工程的稳定性及安全性，而且还有可能危及群众的生命财产安全。2水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术的具体应用2.1浅层支护技术在水利水电工程施工期间，浅层支护技术的使用频率比较高，主要应用于排水孔施工、锚杆束施工、喷混凝土施工当中。在排水孔施工过程中，需要结合实际施工需求，合理选材，包括施工材料、施工器械等，如果全液压钻机的性能十分强悍，那么工作效率也相应提高，可获得良好的钻孔效果。排水孔施工结束后，下一道工序则是锚杆束施工，其主要安装方式为先注浆后插杆，这种方式通常应用于较为完整的岩层。如果岩层破坏程度比较严重，很容易出现破碎的情况，其安装方式则需要反过来，即先插杆后注浆，从而保证施工效率和质量。2.2深层支护技术该项技术主要以机械作业为主，即锚固钻机，是边坡开挖支护施工过程中的重要环节。为了保证施工质量，尽量选择轻型设备，在钻孔过程中，需要严格把控斜度，一旦出现较大偏差，则会导致施工无效。这就需要利用导向仪对钻孔斜度进行有效控制，可以在发生偏差时及时做出调整。上述施工环节结束之后，就要进行锚索张拉，值得注意的是，开展锚索张拉作业时，必须要保证锚墩混凝土处于凝结状态1。具体来说，施工初期，要严格控制张拉力，使其达到设计方案中的九成，由于单根钢绞线比较特殊，需要对其进行循环张拉，且要保持对称。为了满足这一施工要求，需要使用专门的设备，从而保证张拉效果符合实际要求。2.3重力式挡墙相较于其他边坡开挖支护技术，重力式挡墙的经济性特点十分显著。重力式挡墙是指依托于土墙自身重力来阻挡土体的侧压力，这样做的目的是能够有效避免边坡开挖施工中出现坍塌问题，确保边坡开挖支护施工顺利推进。在具体施工过程中，施工人员利用混凝土的预制石块、片石混凝土、浆砌毛石等结构对墙体进行浇筑，也可以利用少量的混凝土组建成半重力式挡墙，确保边坡开挖支护施工顺利开展。这种施工方法简单易操作，其弊端也十分明显2。重力式挡墙主要依靠土墙的自身重力，其内部不含钢筋结构，故而其应用范围受到了很大限制，通常应用于小面积的支护施工中，如果施工面积过大，很容易因土体侧压力大于土墙自身重力而引发坍塌事故。因此，在实际应用过程中，施工人员应结合施工现场的实际情况合理应用该项技术，充分发挥该项技术的应用优势，以保证工程质量符合实际要求和标准。2.4喷凝混凝土技术喷凝混凝土技术的应用效果获得了许多专业人士的认可，其运用方式主要分为两种类型：湿喷。湿喷主要应用于含水量比较大的基坑中，通过结合现场实际情况，合理调制混凝土，以提高喷射的可靠性。在喷射过程中，如果混凝土存在初凝的情况，则需要对基坑进行喷水，通过合理养护，保证基坑的封闭性。潮喷。潮喷通常应用于比较干燥的基坑环境，通过这种方式可以达到提高基坑含水量的目的。在具体施工过程中，通过合理使用速凝剂，能够使基坑的施工条件得以有效改善，以此提高坡面的稳固性。值得注意的是，为了保证应用效果，必须要保证基坑环境的清洁度。2.5抗滑桩技术从受力特点来看，抗滑桩技术具有多样化的效果，可以落实人工挖孔桩，预制钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩等等，在实际施工过程中，通过把不同桩进行有效连接，利用混凝土加强整体的防护结构，从而防止边坡土体发生滑坡、塌方等。同时，抗滑桩技术对施工人员比较友好，且该项技术的安全性较强，适用于水利水电工程边坡开挖施工中的任意时间段；还具有较高的灵活性，适用于不同类型的水利水电工程施工4。但是，相较于其他边坡开挖支护技术，该项技术应用成本比较高，且抗滑桩需要露于表面，因而影响整体工程的美观性。在边坡开挖施工完成后，边坡将成为一个永久性的施工建设，为了提高边坡的稳固性，延长其使用周期，还应做好后续的坡面防护与保养工作，避免边坡在后续使用阶段出现塌方或滑坡的情况。边坡保养工作可以从以下 3 个方面入手：对坡面周围的滑坡体进行全面清理，以此降低坡面的承载力。同时，采用挡墙的方式，防止坡面发生坍塌，最大限度提高边坡结构的稳固性。加强防护网建设，可有效降低外界因素的影响，如沙土、碎石等。定期保养与防护坡面，提高边坡的稳固性及封闭性，充分发挥低碳技术77LOW CARBON WORLD 2022/11边坡的支护作用。2.6锚杆支护技术锚杆支护技术是水利水电工程边坡开挖支护施工中常用的一种技术，安全性能非常高，常用于大型水利水电工程陡峭支撑项目中。在具体应用中，需要先根据梅花的形状进行锚杆定位，并将倾斜的角度控制在合理范围之内（以 30为宜）。根据工程施工标准，合理选择焊接管道及其他配件，并做好脚手架施工平台的搭建工作，为锚杆支护技术的实施创造良好的施工环境，确保支护施工安全、有序地开展5。同时，为了保证施工人员的人身安全，还需要做好相应的安全措施，如铺设坚固的竹胶合板、安装安全网等。在进行钻探螺栓时，通常会涉及气动手钻和井下钻头，应当根据工程实际情况，合理调整螺栓孔的角度。例如，在选择钻头时，应当超过螺栓柄的直径，并在井深达到一定程度时借助高压风机完成对底部杂质的清除，为后续施工程序的顺利开展奠定良好基础。3边坡开挖支护应注意的要点3.1边坡开挖注意事项在开展边坡开挖施工时，管理人员应根据实际施工需求，进一步明确和规范施工工序，建立从上到下的施工工序，进行分层支护操作，确保工程项目的完整性和安全性。在具体施工中，常常出现地裂的情况，为了避免这一现象的发生，要保证基础工程支护结构笔直，不能倾斜，并利用基础的旋喷措施及深层搅拌机制进行基土层的集中加固，以保证整体工程安全、稳定地运行。另外，相关人员还要采用分层分块及对称均衡的方式进行边挖边筑的操作，进一步优化工程施工质量。3.2边坡支护注意事项在开展边坡支护施工时，主要以锚杆安装为主，从根源上保证工程项目的安全性和稳定性。为了保证边坡支护施工质量符合实际使用标准，需要对基坑支护施工加以优化，利用基坑开槽支撑操作，能有效改善工程项目的安全性能。开槽支撑操作后，要进行集中分层开挖，保证对锚杆安装质量的控制。3.3加强施工质量的管控混凝土浇筑是边坡开挖支护技术中的重要环节，对最终的施工质量有着决定性影响。为了保证混凝土浇筑质量和设计标准，在进行混凝土浇筑之前，应当做好充分的准备工作。全面检查搭建的模板及钢筋位置，尤其是钢筋位置，要仔细检查其安装是否合理、均匀，避免钢筋位置在混凝土浇筑过程中出现偏差问题，以此提高混凝土浇筑质量和效率。明确施工工序，结合实际施工要求，制定科学合理的施工方案，选择合理的浇筑技术，明确浇筑高度及混凝土隔板，最终选用合理的振捣工具3。另外，为了保证边坡开挖支护施工作业得以顺利推进，还需要做好勘测作业，即对施工作业周围的地质环境进行全面勘测和调研，对施工周围的环境条件进行深入分析。如果发现相关地质数据不够理想，例如，施工周围的地质环境比较恶劣，对后续边坡开挖支护施工造成阻碍，则需要进行特殊处理，应当结合具体施工要求以及实际施工情况，制定科学可行的技术方案，为施工顺利进行打好基础。在具体施工过程中，为了保证混凝土浇筑质量，需要保证浇筑工艺的连续性，避免出现浇筑间断的情况。尽可能缩短混凝土浇筑时间，以便更好地规避温度等影响因素，全面保证混凝土浇筑质量。混凝土浇筑期间，需要对模板及钢筋的位置进行密切观察，避免浇筑过程中出现钢筋错位或挡板错位等情况，这对保证工程施工质量具有重大意义。4结语综上所述，边坡开挖支护技术是水利水电工程建设中不可或缺的环节，对整体工程质量有着非常大的影响，故而必须要保证边坡开挖支护技术施工质量符合实际使用标准，为提高水利水电工程整体质量和品质打下良好基础。影响该项技术施工质量的因素有很多，在具体施工过程中，应当综合深入分析所有影响因素，制定科学可行的施工方案，规范施工流程，为技术的实施创造安全可靠的施工条件，确保工程质量符合国家规定标准和要求。参考文献1 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