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水利工程高邊坡開(kāi)挖技術(shù)應(yīng)用

日期:2021/7/24 Click:1113
本文以實(shí)際工程為例,從工前準(zhǔn)備、清理邊坡、開(kāi)挖土方、開(kāi)挖石方等方面闡述了高邊坡的開(kāi)挖技術(shù),從鋼筋網(wǎng)敷設(shè)、錨噴支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索、排水施工等方面闡述了高邊坡的支護(hù)技術(shù)。23開(kāi)挖土方由于本工程土層結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜,同時(shí)施工過(guò)程處于雨季,為防止降水影響高邊坡開(kāi)挖過(guò)程的穩(wěn)定性,導(dǎo)致工程施工質(zhì)量受到影響。
在水利工程施工過(guò)程中,高邊坡挖掘和支撐技術(shù)是重點(diǎn)內(nèi)容,可以保障工程質(zhì)量。本文以實(shí)際工程為例,從工前準(zhǔn)備、清理邊坡、開(kāi)挖土方、開(kāi)挖石方等方面闡述了高邊坡的開(kāi)挖技術(shù),從鋼筋網(wǎng)敷設(shè)、錨噴支護(hù)、預(yù)應(yīng)力錨索、排水施工等方面闡述了高邊坡的支護(hù)技術(shù)。

1工程概況

1.1工程案例

某工程在建設(shè)之前,由專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)勘測(cè)人員對(duì)水利工程施工地點(diǎn)土層應(yīng)力、夾層以及傾斜角等進(jìn)行仔細(xì)勘察,結(jié)果顯示地質(zhì)條件應(yīng)力較弱、傾斜角度大、夾層薄。同時(shí),在水庫(kù)右側(cè)置邊坡挖掘工程最高差超過(guò)100m,屬于高陡坡。由于工程周邊地質(zhì)條件的限制,高邊坡施工過(guò)程需要采用科學(xué)的挖掘和支持技術(shù),保障工程施工質(zhì)量。

1.2邊坡特征

本工程由于邊坡陡峭,施工過(guò)程挖掘工程量和支護(hù)工程量大,同時(shí)施工周期緊張。施工過(guò)程挖掘深度大,周邊道路狹窄,大型機(jī)械無(wú)法現(xiàn)場(chǎng)施工,為工程建設(shè)提高了難度。實(shí)際施工過(guò)程涉及到不同作業(yè)的交叉施工,如果不能有效連接,可以影響施工質(zhì)量和效率。另外,工程地質(zhì)條件多變,如果設(shè)計(jì)方案與實(shí)際地質(zhì)不符,施工方案應(yīng)立即調(diào)整,保障高邊坡施工質(zhì)量。

2水利工程高邊坡挖掘技術(shù)應(yīng)用

2.1工前準(zhǔn)備

這項(xiàng)水利工程施工前主要做好4項(xiàng)準(zhǔn)備:①審查圖紙和測(cè)量放線。施工圖紙放在施工單位時(shí),應(yīng)立即組織技術(shù)人員審查圖紙,確認(rèn)其合理性,保障后續(xù)施工順利。審核結(jié)束之后對(duì)建筑軸線進(jìn)行定位,將高程引入,當(dāng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員核對(duì)校準(zhǔn)之后,才能展開(kāi)放線測(cè)量。②施工隊(duì)組織。按照工程要求,建立管理層,使用招投標(biāo)方法,合理選擇施工企業(yè)。根據(jù)每天的施工量,安排施工人員入場(chǎng),實(shí)行安全、文明、防火等訓(xùn)練。③現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。平整車(chē)間,明確障礙物位置,安排雨季排水施工。根據(jù)高邊坡的施工位置,合理設(shè)計(jì)供電、供水等線路,防止安全事故。根據(jù)施工計(jì)劃,提前組織施工機(jī)械入場(chǎng),仔細(xì)檢查機(jī)械工作狀態(tài),保障正常施工。④制定高邊坡的施工流程,該工程采用從上到下挖掘順序,先清除高邊坡表層植被,然后進(jìn)行土方挖掘,最后挖掘石方[1]。

2.2清掃邊坡

挖掘高邊坡前,全面清掃邊坡外觀,保障施工質(zhì)量。首先,將高坡挖掘施工范圍內(nèi)的垃圾清除干凈,然后徹底清除坡外植被,清掃半徑大于施工半徑5m,清掃過(guò)程也要注意樹(shù)根的清掃,將施工范圍增加到8m,為高坡順利挖掘奠定基礎(chǔ)。清掃過(guò)程中,要注意施工區(qū)下是否有地下管道,采取保護(hù)措施,防止管道破壞。另外,為了防止挖掘過(guò)程影響生態(tài)環(huán)境,應(yīng)對(duì)施工區(qū)周?chē)闹参锊扇”Wo(hù)措施。

2.3挖掘方

本工程土層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,同時(shí)施工過(guò)程處于雨季,為了防止降水影響高邊坡挖掘過(guò)程的穩(wěn)定性,工程施工質(zhì)量受到影響。在上坡位置設(shè)置了排水設(shè)施,避免降水沖刷邊坡,影響地質(zhì)環(huán)境。土方挖掘過(guò)程采用從上到下層挖掘施工方式。實(shí)際挖掘過(guò)程應(yīng)保證施工厚度在3~5m范圍內(nèi)。使用機(jī)械挖掘施工時(shí),首先挖掘和標(biāo)高間隔為18~20m左右,然后使用人工挖掘施工,防止超高挖掘和挖掘不足。實(shí)際挖掘過(guò)程應(yīng)全面檢查挖掘土量和挖掘坡度,合理控制挖掘質(zhì)量,保障施工過(guò)程和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的適應(yīng)。

2.4挖掘石方

本工程施工面積大,在挖掘石方過(guò)程中涉及兩種類(lèi)型。第一個(gè)是河床石方。挖掘過(guò)程中使用的施工方法與土方挖掘環(huán)節(jié)相似,同樣采用從上到下的挖掘方式。具體步驟是在水庫(kù)中間挖出先驅(qū)槽,從此分別向兩側(cè)挖出。當(dāng)石方的開(kāi)挖寬度與長(zhǎng)度和標(biāo)準(zhǔn)相同時(shí),使用階梯爆破,在石方開(kāi)挖過(guò)程使用爆破技術(shù)可提高施工速度。第二種是壩肩石方。在施工過(guò)程中,這里的石方挖掘是一個(gè)難點(diǎn),根據(jù)實(shí)際挖掘位置,將挖掘區(qū)域分為左壩肩和右壩肩,按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行挖掘施工。挖掘過(guò)程中石方面面積大,質(zhì)硬時(shí),可采用爆破施工方式。由于該施工方式存在安全風(fēng)險(xiǎn),施工過(guò)程中某一環(huán)節(jié)的控制不規(guī)范時(shí),可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果。因此,在施工過(guò)程中,施工人員應(yīng)檢查施工機(jī)械,合理控制爆破施工作業(yè)面,避免破壞挖掘區(qū)周?chē)膸r層。鉆孔時(shí),保證各孔的大小和間隔等均勻一致,深度控制在<50cm,間隔控制在50cm,孔徑<10cm,挖掘石方統(tǒng)一運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫侠矶逊e。

3水利工程高邊坡支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

3.1鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)

該工程位置特殊,施工過(guò)程受雨水侵蝕和沖刷,邊坡土方位置位移或塌陷問(wèn)題。因此,在施工過(guò)程中,為了防止這種情況發(fā)生,使用鋼筋網(wǎng)支撐和加固邊坡的破碎區(qū)域,以提高支撐施工的質(zhì)量和穩(wěn)定性。施工方根據(jù)邊坡高度合理選擇鋼筋網(wǎng)規(guī)格,使用20cm×20cm規(guī)格,鋪設(shè)面積為200cm×200cm。因?yàn)檫@種類(lèi)型的鋼筋網(wǎng)支撐效果好,運(yùn)輸和施工方便。實(shí)際鋪設(shè)時(shí),必須保證鋼筋網(wǎng)與支護(hù)巖體之間緊密連接,牢固固定鋼筋網(wǎng)。

3.2錨噴支撐

應(yīng)用該支撐技術(shù)時(shí),應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,合理確定施工過(guò)程的各參數(shù)、設(shè)備配置場(chǎng)所等,仔細(xì)檢查施工設(shè)備和注入器等設(shè)備的抗壓性能。合理選擇錨原料,科學(xué)配比砂漿。灌漿孔應(yīng)按照施工圖紙進(jìn)行設(shè)置,錨桿孔徑大于其直徑15cm。在鉆孔施工過(guò)程,應(yīng)保障和巖面之間互相平行。施工過(guò)程為防止產(chǎn)生粉塵污染,可使用濕噴混凝土方式進(jìn)行施工。邊坡土層滲透能力強(qiáng)時(shí),應(yīng)在噴涂前保證內(nèi)部積水全部排出,噴涂混凝土后應(yīng)設(shè)置水孔,防止噴涂層脫落,影響施工人員的安全。

在對(duì)錨桿進(jìn)行灌漿之前,應(yīng)先將灌漿孔清洗干凈,在灌漿環(huán)節(jié)注意灌漿量的控制,保障灌漿壓力>0.8MPa,灌漿體積超出錨桿0.02m3。灌漿過(guò)程應(yīng)連續(xù)施工,同時(shí)保證灌漿中的漿料不得小于其體積的1/3。為了保證錨的支撐質(zhì)量,灌漿施工結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn),檢查施工效果。錨固安裝過(guò)程中,在安裝口對(duì)準(zhǔn)錨固頭,然后迅速將錨固插入巖體中,安裝后養(yǎng)護(hù)3d,期間不得懸掛物體,保障錨固結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[2]。

3.3預(yù)應(yīng)力錨固

在高邊坡支持過(guò)程中,預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)經(jīng)常使用。在具體的施工過(guò)程中,首先實(shí)施錨孔的測(cè)量和放線作業(yè),根據(jù)錨孔的規(guī)格,用鉆頭鉆孔巖體,然后進(jìn)行清孔和檢查,制作和安裝預(yù)應(yīng)力錨索后再進(jìn)行注入。在預(yù)應(yīng)力錨索的施工過(guò)程中,應(yīng)重點(diǎn)完成以下步驟,在施工前實(shí)施施工位調(diào)查,確保符合施工標(biāo)準(zhǔn)。如有潛在危險(xiǎn),應(yīng)立即制定改善措施,防止施工環(huán)節(jié)發(fā)生各種問(wèn)題。在施工過(guò)程中落實(shí)安全管理各項(xiàng)工作。例如,施工時(shí)使用潛孔錘鉆孔時(shí),施工前清掃鉆孔面,保證孔中沒(méi)有灰塵和松動(dòng)的石頭。否則,在鉆孔過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊力,導(dǎo)致石頭脫落,威脅施工人員的安全。同時(shí)安裝錨固過(guò)程,為了防止鋼絞線彈出,影響人員安全,必須使用特制支架固定鋼絞線。錨索拉伸環(huán)節(jié)應(yīng)在拉伸位置設(shè)置警戒線,防止拉伸過(guò)程對(duì)人員安全造成威脅。

3.4排水施工

實(shí)踐表明,水利工程施工過(guò)程中,采用挖掘排水孔的作業(yè)方式也起到良好的支持作用。挖掘排水孔后,可立即排除坡底水,避免受水壓力影響,坡穩(wěn)定性不足。在排水施工過(guò)程中,要控制挖掘孔的直徑在50mm以下,挖掘傾斜角在10°~15°之間,在孔中設(shè)置PVC管,防止排水系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中崩潰。

4水利工程邊坡挖掘和支持過(guò)程爆破技術(shù)應(yīng)用

該工程應(yīng)用于高邊坡施工過(guò)程中的力爆破技術(shù),應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)注意以下要點(diǎn):①合理控制爆破時(shí)間,在高邊坡挖掘過(guò)程中,預(yù)裂孔爆破時(shí)間應(yīng)控制在75-100s時(shí)間范圍內(nèi),合理控制爆破劑的使用量。基面位置在30m以上的藥量<100kg,離基面位置在15m以下,藥量<25kg,基面裂孔的藥量<20kg。②控制兩孔鉆探施工。主要是爆破孔和緩沖孔。施工時(shí),首先用液壓鉆進(jìn)兩個(gè)孔,保證兩個(gè)孔的位置和孔的距離等與施工要求一致。緩沖孔中藥卷長(zhǎng)度<60mm。在爆破孔中,不能用耦合方式加藥,以免封口困難。除此之外,還應(yīng)注意保障爆破孔周?chē)目盏睾皖A(yù)裂面之間的垂向間距>2.5m。用手風(fēng)鉆在水平預(yù)裂孔上鉆孔,施工深度在2m左右,相鄰孔間距<50cm,堵塞深度<50cm[3]。

5結(jié)束語(yǔ)

總之,在水利工程中,挖掘高邊坡和支撐高邊坡是施工過(guò)程的重要技術(shù)。同時(shí),施工過(guò)程難度系數(shù)高,操作流程復(fù)雜,相關(guān)人員在實(shí)際施工過(guò)程中,應(yīng)注意高邊坡挖掘環(huán)節(jié)的準(zhǔn)備、清掃挖掘順序和支持過(guò)程的各項(xiàng)施工過(guò)程,保障技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性,控制爆破環(huán)節(jié)的時(shí)間和藥量,提高水利工程在高邊坡挖掘和支持施工過(guò)程的質(zhì)量。

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