水利水电工程施工中高边坡加固技术分析
2017-07-23管成喜
管成喜
摘要:在水利水电项目施工过程中,高边坡加固是工程施工的关键环节,该环节直接关系到现场施工安全,进而影响整个水利水电工程的进度、质量,所以水利水电工程企业要想在竞争激烈的市场环境下争夺更高的市场主导地位,必须提高对高边坡加固工作的深刻认识,通过采取科学的技术方法,为工程安全施工提供有利支撑。
关键词:水利水电工程;施工;高边坡加固技术
1边坡加固的重要意义
在当前的水利水电工程中,岩质高边坡施工加固问题是比较普遍的。比如的开挖水库的过程中,如果出现了边坡问题,就需要采取针对性措施来加固处理相应的部位,以此来确保公司的正常安全性。在实际挖掘中,需要挖放水廊以及防洪道,挖完两边就会形成边坡。为了确保边坡不会出现坍塌以及滑坡的问题,需要对这些边坡进行有效的加固处理,这样可以保障整体工程的安全性。在高边坡加固问题上,许多水利水电工程都给予了特别的重视,并且实施了针对性的措施,但是不管应用了什么形式的加固方式和思路,目的都是保障工程的安全,确保整体水利工程的实施和进行。因此,相关施工企業必须关注边坡加固技术的实际应用。
2高边坡失稳的原因分析
在水利水电工程施工过程中,造成高边坡失稳的原因主要有以下几方面:
(1)地质原因。当地质构造中存在着岩体破损或者裂隙发育,则可能会引发滑坡或者坡面失稳。
(2)现场施工。水利水电临边坡作业较多,若施工过程中违反程序操作,则极易导致边坡失稳。比如爆破作业安全距离不足,自下而上进行开挖施工,或是开挖后未及时进行支护,或支护措施不到位、材料不满足要求等。现场施工过程中出现的高边坡安全问题是可控的,只要施工方案合理、管理措施到位,就可以在很大程度上避免事故的发生。
(3)岩体含水量变化。高边坡如遇外来水流入等情况导致含水量变化则极易导致边坡失稳。
(4)地质灾害。如地震、泥石流、强降雨等。
3高边坡加固的方法分析
3.1混凝土施工技术
3.1.1混凝土挡墙
混凝土挡墙的工作原理是依靠混凝土墙体本身固有的重量来形成一种与下滑边坡下滑力相对的阻力,进而实现巩固边坡的作用。混凝土墙体由于本身具有较大的重力,而且强度大,一旦建成,基本很难发生变形,它的这种性质,能够使下滑边坡保持平衡状态,从而抑制下滑坡体肆意下滑扩张。混凝土挡墙虽然结构简单,但对于巩固大面积边坡十分有效。
3.1.2混凝土抗滑桩
混凝土抗滑桩加固方式是利用穿过滑坡体后深入到较为稳定的土层或岩层的柱状结构,利用这种结构来产生阻挡下滑坡体阻力。通常来讲,该结构常被设置在滑坡之前的区域,可以发挥良好的加固作用,尤其当滑面角度不是很大的时候,这种作用更是显著。施工时,通常把1/4的抗滑桩穿入土层之中,随后通过灌浆确保桩体与周围的土层合为一体。
3.1.3混凝土沉井
混凝土沉井也是一种常用的边坡加固方式,可以很好的加固边坡,其施工主要分为以下几个具体的步骤:场地整理,制作沉井,沉井下沉以及后续的封闭,后两步难度较大。其中下沉是最为关键的一个步骤,该步骤的施工结果会对项目总体的效果和施工速度起到非常关键的作用。下沉时要尽可能的降低土层对井壁的作用力,要在混凝土沉井强度达到百分百的时候才可以进行沉降工作,而且要严格防止其偏离,一旦出现偏离就要立即纠正处理。封闭如果施工不当就会造成井内渗漏,因此在封闭之前要认真对基面进行清理。
3.2锚固技术的应用
锚固技术在水利水电工程中的应用也比较广泛,这种技术主要包括三个类型:混凝土喷射技术、预应力技术以及锚固洞技术。这种技术的特点是不需要改变原本的岩石状况以及地形地貌,可以在多种施工环境下使用。
3.3减载以及排水等措施的应用
3.3.1表里排水
表里排水包含两种,分别是针对地表水和地下水开展的。对地表水而言,主要指的是将那些即将进入到边坡破坏区域的水流进行截留,这里涵盖自然降雨和外流水,具体方法可以在滑坡区域之外建设排水沟,设置树状排水体系,这样就可以起到引水排水的作用了。地表水截排后能够有效降低边坡滑动力,保证边坡稳固。对于地下水,通常依据其填埋的尺寸分成浅层与深层两个类型。对于浅层可以使用盲沟等方法,对于深层可以采用集水井等措施。只有将地下水排出,才可以降低水位,降低渗水压,最终确保边坡牢固。
3.3.2减载、压坡
在条件允许的情况下,最好使用减载压坡的方式加固边坡。例如,通过对某水电站发电厂房高边坡的稳定分析结果发现,滑坡体后缘受倾向SE的陡倾岩层影响,将向S(24~71)E方向滑动,该方向与前缘滑移方向存在大约20~60°夹角,部分下滑力将传导至滑坡体前缘及建筑物上,对边坡整体的稳定性非常不利,因此要想减缓整体滑坡就必须有效控制后坡滑移。于是在该水库滑坡体后缘覆盖层最厚的部位减载,第一期工程减载14万余立方米,减载至610m高程,第一期减载后滑动速度明显降低。随后紧接着进行二期减载,大约12万余立方米,至600m高程。两期工程共减载26万余立方米,滑坡抗滑稳定安全系数提高约10,最终成功完成该高边坡加固。
3.3.3柔性防护技术
柔性防护技术(SNS)可分为主动防护系统和被动防护系统,是一种采用钢丝绳作为主要构成部分来防护高边坡危岩危害的柔性安全网防护系统。该技术的优点在于操作简便,能够在较短的时间内发挥效益,可以广泛的运用到各种不同的场地条件进行危石等治理工作。
结束语
在水利水电工程施工中,高边坡加固技术是一项重要的施工技术。高边坡通常是指岩质边坡或土质边坡高度超过了规定的限度,其边坡高度因素将对边坡稳定性产生重要作用和影响,其边坡稳定性分析和防护加固工程设计应进行个别或特别设计计算。在一些水利水电工程项目中,经常会出现因为高边坡滑塌、落石等现象而造成的安全事故,严重威胁到施工人员的安全,且对工程的进度及质量均存在较大影响。因此,施工过程中必须要做好高边坡加固处理,采用相应的加固技术增强边坡的稳定性,确保工程施工安全。