高邊坡開挖與支護施工技術(shù)應(yīng)用

王 泰 輝

(大唐雅安電力開發(fā)有限公司,四川 雅安 625500)

0 引 言

高邊坡支護是現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要工程項目,是確保結(jié)構(gòu)性穩(wěn)定與施工整體安全的重要方式,只有嚴格按照相關(guān)技術(shù)標準設(shè)定行之有效的支護施工技術(shù)方案,才能在坡體應(yīng)力狀態(tài)和水文條件改變等方面取得預期效果。

近年來,國家相關(guān)部門高度重視高邊坡支護施工技術(shù)體系的創(chuàng)新,在細化完善施工技術(shù)標準和構(gòu)建整體性的開挖技術(shù)流程方面制定并發(fā)布了諸多宏觀政策,為新時期基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供了有效保障,而且成果顯著。同時,廣大技術(shù)人員同樣在破解高邊坡支護中的施工難題和提升開挖作業(yè)機械化水平方面進行了積極的探索,在多個維度實現(xiàn)了高邊坡支護施工的規(guī)范化、流程化與科學化,積累了豐富而寶貴的實踐經(jīng)驗。依托于高效合理的高邊坡支護施工技術(shù),以自然坡體為主要對象的人工處理方式將更趨合理,各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的總體安全性將得以明顯提升[1]。

1 高邊坡支護的目的

高邊坡支護技術(shù)是工程施工中對周圍環(huán)境進行支護和保護的技術(shù),是提高工程質(zhì)量和安全的重要措施。在工程施工中,只有加強對邊坡支護技術(shù)的重視,結(jié)合工程施工的實際情況,才能更好地保證施工的安全穩(wěn)定。同時,由于施工中影響因素較多,在進行邊坡支護施工時,也需要對這些影響因素進行綜合考慮和分析。

在工程中應(yīng)用邊坡支護可以減少不利因素對施工的影響。例如,在施工期間,工程可能會遇到各種不同的地質(zhì)條件。地質(zhì)條件不理想,就不能滿足工程的需要。如果在原地基上進行施工,容易引起坍塌,不僅威脅施工人員的生命安全,而且還會造成工程項目的質(zhì)量問題而增加成本和損失。此外,在強降雨或地震頻繁的地區(qū),自然災(zāi)害容易延誤工期或影響工程施工質(zhì)量。

2 高邊坡支護技術(shù)施工類型

2.1 鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)支護技術(shù)

鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)支護施工在現(xiàn)代高邊坡支護施工實踐中占據(jù)著主要地位,可有效應(yīng)對自然坡體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差的難點問題,有助于優(yōu)化提升因雨水侵蝕而導致的坡體松散,對于增強坡體穩(wěn)固性具有顯著作用。隨著現(xiàn)代高邊坡支護施工要求的不斷提高,鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)支護施工的先進性與精細化程度更高,可在劃定鋼筋網(wǎng)使用規(guī)格的基礎(chǔ)上,拓展優(yōu)化其敷設(shè)面積,增強支護能力,使自然坡體的巖石土體能夠與鋼筋網(wǎng)之間形成良好連接,實現(xiàn)預期支護效果。

2.2 淺層支護技術(shù)

根據(jù)支護施工載體的不同,淺層支護技術(shù)可細化混凝土噴射支護、錨桿支護和排水孔支護等多種類型。上述不同的支護技術(shù)方法在適用條件、技術(shù)控制與支護效果等方面存在顯著差異,需要根據(jù)高邊坡支護施工的現(xiàn)實需求予以綜合選擇。以混凝土噴射支護技術(shù)為例,其通過提前配置符合性能要求的混凝土材料,利用噴射機械將其噴射到坡體指定位置,當混凝土凝固后,則可起到邊坡支護作用。該技術(shù)方法同時需采用木楔子進行事先固定,確保精準度[2]。

2.3 深層支護技術(shù)

對于自然坡體支護施工深度需求相對較大的情況,可采用深層支護技術(shù)開展作業(yè)。在實踐中,深層支護技術(shù)通常需要借助錨固鉆機等設(shè)備,在坡體相應(yīng)位置進行鉆孔作業(yè),形成直徑、位置和分布狀態(tài)符合要求的鉆孔,然后使用灌注泵等設(shè)施設(shè)備對孔內(nèi)進行灌注操作。最后,進行錨索張拉施工,嚴格控制張拉強度,防止張拉力度過大或過小而影響最終效果。深層支護技術(shù)需同步做好施工過程監(jiān)測,關(guān)注混凝土強度變化及錨索張拉狀態(tài)等。

3 高邊坡支護施工

3.1 做好設(shè)計優(yōu)化工作

施工設(shè)計是施工建設(shè)的基礎(chǔ),也是后續(xù)施工中的重要參考,保證施工設(shè)計的科學性與有效性是十分必要的?，F(xiàn)階段,邊坡支護結(jié)構(gòu)的設(shè)計往往以平面應(yīng)變問題處理為主要目標。如果邊坡相對較長,這種平面應(yīng)變設(shè)計往往與實際情況之間存在較大差別。如果支護結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有緊跟實際情況作出適當調(diào)整,則很容易影響施工質(zhì)量,甚至工程的安全性。因此,在施工設(shè)計過程中需要加強現(xiàn)場勘測,做好準備工作,了解施工區(qū)域的實際情況、具體問題,并在此基礎(chǔ)上對施工設(shè)計作出適當調(diào)整和優(yōu)化,保障施工設(shè)計方案的科學性、可行性與有效性,進而為后續(xù)施工提供指導和幫助。

3.2 關(guān)注排水問題

在工程建設(shè)過程中,關(guān)注排水問題十分重要。而在邊坡施工過程中需要將排水問題作為重點問題加以考慮。如果排水問題考慮不到位或者考慮的因素欠缺,則很容易會因山體中的滲水使工程邊坡施工面臨較多的困境和較大的荷載壓力,也很容易出現(xiàn)滑坡、坍塌等問題?；诖?施工人員可以在邊坡施工的過程中引入永久性排水孔,這樣可以有效減輕山體內(nèi)部的水壓,進而保證施工工程的安全性和穩(wěn)定性。一般情況下,在排水口設(shè)置過程中,施工人員可以引入空壓機和手風鉆及相應(yīng)的機械設(shè)備提高工作效率。為了避免出現(xiàn)塌孔,施工人員可引入PVC管并將其安裝在排水孔中。這樣,既可保證排水質(zhì)量,又可有效避免塌孔問題出現(xiàn)。在排水孔設(shè)計過程中,需要考慮排水孔的孔徑,分析排水孔的位置和角度。在孔徑、位置、角度分析過程中,不僅需要考慮其排水功能,還要考慮其美觀及協(xié)調(diào)實用性和美觀性之間的矛盾,從而達到良好的施工效果。

3.3 強化邊坡建基面

一般情況下,在一期支護施工中需要通過噴混凝土的方式落實施工,這樣做的好處是為了更好地強化邊坡建基面,避免邊坡建基面出現(xiàn)風化問題。而在該環(huán)節(jié),施工人員需要從以下方面加強控制與管理:

首先,要做好施工現(xiàn)場分析工作,分析巖面是否存在松土或松散石渣的情況,避免松土或松散石渣的出現(xiàn)影響?zhàn)ず闲Ч?無法保證混凝土和巖面之間的黏合度。

其次,需要做好掛網(wǎng)材料的控制和選擇,掛網(wǎng)材料的選擇需要嚴格按照施工設(shè)計和施工標準作出有效控制;除了控制掛網(wǎng)材料的質(zhì)量外,還要分析掛網(wǎng)材料的網(wǎng)格尺寸,并在此基礎(chǔ)上分析錨桿和鋼筋網(wǎng)之間的連接是否牢固、鋼筋網(wǎng)和巖面之間的距離是否合理。

最后,混凝土配比問題是混凝土施工過程中必須考慮的核心問題,這會直接影響混凝土的強度,而在混凝土材料配比分析的過程中施工人員需要在施工之前落實試驗工作,明確混凝土的性能和強度要求,并在此基礎(chǔ)上分析不同材料的性能,通過實驗確定不同材料的配合比,結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況對配合比作出適當調(diào)整,以保證混凝土的強度和性能。

3.4 分層式邊坡開挖應(yīng)注意的問題

為了更好地保證施工質(zhì)量,在邊坡開挖過程中常用的施工方式為分層式施工,在分層邊坡開挖的過程中需要注意以下兩個問題:

(1)在分層開挖過程中,不同層次施工狀態(tài)下,施工人員所面對的施工現(xiàn)場情況有所區(qū)別,因此,不同層次的施工技術(shù)和施工步驟及施工方法應(yīng)及時進行調(diào)整,保障施工工作的科學性與針對性。

(2)在分層邊坡開挖的過程中,需要明確開挖順序。一般情況下,秉持自上而下的原則落實開挖工作,同時,細化施工區(qū)域,根據(jù)工程施工的現(xiàn)場情況合理劃分區(qū)域,明確施工區(qū)間。

4 高邊坡支護施工質(zhì)量控制的舉措

4.1 做好支護前的準備

高邊坡支護施工需要充分做好前期準備,這樣既可避免支護與開挖施工中的中斷問題,更能夠有效防止?jié)撛诟蓴_因素影響施工質(zhì)量。

(1)做好對自然坡體狀態(tài)的研究分析,獲取施工作業(yè)范圍內(nèi)土層結(jié)構(gòu)狀態(tài)信息,形成更具針對性的施工作業(yè)計劃,為整個高邊坡施工質(zhì)量創(chuàng)造良好條件。

(2)根據(jù)高邊坡支護施工技術(shù)方案,配置性能穩(wěn)定可靠的各類機械設(shè)備,對其進行充分維護保養(yǎng),使其能夠滿足高強度、連續(xù)性的支護作業(yè)要求。

(3)對高邊坡支護作業(yè)人員進行必要培訓,強化其責任意識與風險意識,熟練掌握各項操作技能,提高作業(yè)施工的各類標準化水平。同時,還應(yīng)制定行之有效的支護施工作業(yè)方案,明確各個作業(yè)步驟的具體質(zhì)量要求,并根據(jù)高邊坡支護施工進展做好動態(tài)調(diào)整。

4.2 優(yōu)化運用施工爆破技術(shù)

現(xiàn)代爆破技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與實踐運用,為新時期高邊坡支護施工與開挖作業(yè)提供了更為靈活多樣的方法,在施工作業(yè)中發(fā)揮更大作用。對此,應(yīng)做好爆破網(wǎng)絡(luò)工程的控制和組織,做好爆破孔和緩沖孔鉆孔,合理選擇爆破點位與藥量,設(shè)定預裂孔的起爆時間,防止爆破振動強度過大而對高邊坡周邊區(qū)域造成不良的振動影響。制定爆破技術(shù)應(yīng)用中的安全控制方案,劃定安全范圍,爆破期間無關(guān)人員一律不得靠近。在爆破標準方面,則需根據(jù)馬道水平預裂孔和坡面預裂孔的差異條件,實施相應(yīng)的爆破操作。提高爆破作業(yè)人員技能,做好爆破方案審查,確保形成最優(yōu)化的爆破效果[3]。

4.3 嚴格控制開挖和支護的關(guān)鍵工序

高邊坡支護施工和開挖作業(yè)通?？煞譃槎鄠€不同環(huán)節(jié)與步驟,其中涉及諸多類型的關(guān)鍵工序,如何對這些關(guān)鍵工序進行強化控制,實現(xiàn)不同環(huán)節(jié)的優(yōu)化銜接,理應(yīng)成為技術(shù)人員考慮的重點。

(1)在相應(yīng)技術(shù)標準規(guī)范內(nèi)制定符合實際的施工技術(shù)方案,細化完善高邊坡支護施工作業(yè)流程,明確關(guān)鍵工序的質(zhì)量控制要點,使所有作業(yè)方法均能符合質(zhì)量標準要求。

(2)針對自然邊坡的實際特點,對相對復雜的體質(zhì)條件進行適當改造,靈活采用分層式與分段式開挖方法,并劃分開挖和支護作業(yè)區(qū)域,提高各步驟的施工成效。以錨桿支護方式為例,應(yīng)盡量選擇符合特定強度條件的焊管和扣件,按照梅花狀在作業(yè)范圍內(nèi)布置錨桿。再如,在抗滑樁井土壁支護中,則可采用大直徑樁,提高施工作業(yè)效率。

5 結(jié) 語

當前,經(jīng)濟發(fā)展活力顯著增強,高邊坡支護施工面臨嶄新局面,使傳統(tǒng)固化的支護施工與開挖技術(shù)方法面臨了嚴峻挑戰(zhàn)。鑒于此,有必要立足站的發(fā)電用水對水質(zhì)無影響,故不需采取措施直接進入河道。為了滿足維持下游河段水環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和用水戶用水,壩址處生態(tài)流量要求下泄不低于7.5 m3/s,采用設(shè)置生態(tài)流量機組下泄的方式,不僅完全滿足環(huán)保要求(于壩址處下泄不低于7.5 m3/s的生態(tài)流量),還充分利用了水能資源,可增加四川電網(wǎng)枯水期電能,改善電網(wǎng)供電質(zhì)量。電站的建設(shè)符合流域、區(qū)域制定的規(guī)劃,符合四川省水電產(chǎn)業(yè)發(fā)展和水資源管理要求。