水利水電工程施工中高邊坡加固技術(shù)的應(yīng)用探討

唐棋

摘要：水利水電工程兼具灌溉、供水、防洪、發(fā)電等綜合任務(wù)，能很好地改善人們所處的生活環(huán)境，且與我國經(jīng)濟社會的發(fā)展密切相關(guān)，為提高水利水電工程建設(shè)質(zhì)量作為施工單位需要加強工程技術(shù)研究，其中高邊坡加固技術(shù)是常用的技術(shù)之一，在實際的應(yīng)用中需要結(jié)合工程項目的地質(zhì)條件和水文氣象條件來設(shè)計、施工，提高工程質(zhì)量，減少建設(shè)投資，滿足實際使用及個性化要求。本文主要對水利水電工程施工中高邊坡加固技術(shù)的應(yīng)用進行探討。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;高邊坡加固技術(shù);應(yīng)用

一、前言

水利水電工程是城鄉(xiāng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要組成部分，與環(huán)境保護、經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系十分緊密，為保證工程質(zhì)量、減少建設(shè)投資，需要應(yīng)用合理的技術(shù)，其中高邊坡加固技術(shù)是重要的技術(shù)之一，施工單位要依照工程的地質(zhì)條件、水文條件與使用要求對高邊坡加固技術(shù)進行合理選擇，在工程的建設(shè)過程中不斷優(yōu)化施工關(guān)鍵技術(shù)，推動水利水電工程施工技術(shù)的前進與發(fā)展。

二、 高邊坡加固技術(shù)的應(yīng)用意義

水利水電工程的建設(shè)過程中為了強化工程防護效果，需要開展高邊坡加固，并選擇恰當?shù)募庸碳夹g(shù)來提升加固質(zhì)量。縱觀水利水電工程的施工實踐，開展高邊坡加固具備下述兩個方面的意義：

一方面，高邊坡加固能夠促使工程質(zhì)量提升。國家建設(shè)過程中不斷增加和完善水利水電工程技術(shù)設(shè)施建設(shè)，其能夠輔助國家提升綜合實力，促使國家在能源利用方面取得重大突破。而從長遠發(fā)展角度來看，為了使水利水電工程具備更長久的使用壽命，促使其能夠具備強悍的加固效果，需要選擇恰當?shù)母哌吰录庸碳夹g(shù)，改善工程質(zhì)量并促使工程具備更強的性能[1]。第一，建設(shè)工程期間做好高邊坡的加固工作能夠提升工程的穩(wěn)定性，并且促使工程在洪水等災(zāi)害方面的防護作用增強，工程具備降價強悍的穩(wěn)定體系，其工程架構(gòu)能夠起到良好的架構(gòu)效果。總工程整體來講，高邊坡加固避免工程在修建過程中的結(jié)構(gòu)確實情況，并且讓水利水電工程的建設(shè)水平始終處于進步狀態(tài)。第二，工程建設(shè)的周期比較長，且規(guī)模龐大，可能會遭遇諸多特殊問題或者是突發(fā)狀況，采用高邊坡加固技術(shù)，能夠提前做好突發(fā)情況的應(yīng)對措施，做好影響因素的控制工作，促使工程具備更高的應(yīng)用價值[2]。

另一方面，和其他的建筑工程項目不同，水利水電工程本身就是涉及到人們的生產(chǎn)和生活，因此受到社會各界的廣泛關(guān)注，開展具體實踐活動期間如果無法答案都理想的工程效果，則很容易受到社會公眾的質(zhì)疑，進而對工程的長遠工作開展產(chǎn)生影響。而在應(yīng)用了高邊坡加固技術(shù)以后，能夠有效改善工程的施工效率[3]。原本工程建設(shè)采用的是傳統(tǒng)施工手段，大部分時候都需要根據(jù)工程實際情況來制定具體的施工策略，該種情況需要消耗大量的工程時間，且做出的施工決策也可能會無法在實際施工中取得很好的施工效果。但高邊坡加固技術(shù)屬于新型技術(shù)類型，其在技術(shù)選擇的時候就已經(jīng)參考了工程的規(guī)模及特點，并且將會先構(gòu)建技術(shù)體系，在細致的工作上提前做好準備工作，避免出現(xiàn)工程實際不符而需要修改工程的情況，不僅節(jié)省施工原材料，也避免突發(fā)狀況對施工進度造成影響。高邊坡加固對施工流程提出明確要求，引導(dǎo)施工單位制定關(guān)于施工流程的管理制度，嚴格調(diào)整施工管理標準，并做好施工監(jiān)督工作，對施工人員形成約束作用，也保障施工人員的生命財產(chǎn)安全。高邊坡的加固最典型的特征是促使建筑工程整體更加穩(wěn)固，其所具備的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性比較突出，在加固高邊坡的情況下能夠有效改善可能會出現(xiàn)的滑坡情況，促使水利水電工程具備較好的功能穩(wěn)定性。

三、水利水電工程施工中高邊坡現(xiàn)狀

1、巖層

巖層的穩(wěn)固性是保證高邊坡穩(wěn)固性的關(guān)鍵因素，并且?guī)r層穩(wěn)固性與巖層裂隙分布、整體性關(guān)系密切。目前大多數(shù)水利水電工程在施工中巖層因受到空氣、雨水、植被根系分泌物及植被腐化物的侵蝕，導(dǎo)致巖石性質(zhì)及整體性發(fā)生了變化，硬度與強度降低，就無法滿足水利水電工程高邊坡穩(wěn)定性的要求，增加施工技術(shù)難度，制約工程施工進度，成為工程建設(shè)、安全運行的隱患[4]。

2、地質(zhì)

土壤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性受到地質(zhì)的直接影響，也全方面體現(xiàn)出了區(qū)域是否受到板塊活動的影響，如果施工區(qū)域地質(zhì)極其不穩(wěn)定，就會為后期施工帶來重大隱患，同時高邊坡很有可能在此環(huán)節(jié)受到自然環(huán)境因素的影響，各種地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，比如塌方、崩塌、落石、變形及泥石流等。

3、雨水

自然降雨也會極大地影響高邊坡的穩(wěn)定性，雨水不僅會對邊坡進行沖刷，同時提高巖層內(nèi)地下水的水位，增加邊坡巖石覆蓋層自重。另外，在高邊坡加固中土壤受到了極大的侵蝕，巖土因水分含量較高導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使得高邊坡強度與硬度大大降低。

4、主觀

高邊坡不僅受到客觀因素的制約，還受到人為等主觀因素的影響，使得高邊坡失去穩(wěn)定性，比如邊坡坡比設(shè)計不正確、邊坡開挖深度不到位、開挖順序不合理、開挖強度不適宜等。同時在施工場地排放出各樣的污水也會對所處地區(qū)的土壤造成影響[5]。

從以上幾個方面的因素來分析，為了進一步提高水利水電工程高邊坡加固施工質(zhì)量，減少施工過程中的安全隱患，高邊坡要滿足穩(wěn)定性的要求，還需要與具體情況互相結(jié)合通過應(yīng)用有效地高邊坡加固技術(shù)，促使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、施工安全性得以提升。

四、水利水電工程施工中高邊坡加固技術(shù)的應(yīng)用

1、錨固技術(shù)

（1）鉆孔施工環(huán)節(jié)。工作人員需要嚴格依照設(shè)計圖紙進行測量放線工作，對錨固孔所處的位置進行明確，使用油漆將其標注出，從而保障工程的有序進行。在施工之前，設(shè)備管理人員需對鉆孔設(shè)備進行檢測，施工中作業(yè)人員需對設(shè)備進行經(jīng)常性檢查及保養(yǎng)。水平部分孔的傾斜夾角，它的偏差需要控制在1°以下，方位與標準值的偏差不可超過2°。在進行鉆孔施工過程中，工作人員要對地下水與地層之間的實際情況進行細致的檢測，準確記錄全部數(shù)據(jù)，還要對鉆孔深度與直徑進行嚴格的控制，深度不小于50cm，確保各項指標與設(shè)計方案的具體要求相符合[6]。初步鉆孔施工完成后，工作人員要把孔內(nèi)所有的雜質(zhì)清理干凈，鉆孔工序驗收合格后才可以進行錨索結(jié)構(gòu)安裝。

（2）制作錨索。選擇使用的錨索材料必須符合標準要求，確保預(yù)應(yīng)力松弛度較低，且鋼絞線強度要達到標準，在進行下料工作時必須準確與整齊，也需要嚴控下料誤差，以免出現(xiàn)誤差較大問題。

（3）錨孔注漿。對錨孔進行注漿時候，需要滿足注漿施工工藝滿足強制性標準的要求，注漿材料按照設(shè)計配合比進行配料、拌和，且施工企業(yè)要進行注漿試驗，在滿足國家規(guī)定的要求之后再進行施工。

2、高邊坡主動防護網(wǎng)技術(shù)

主動防護網(wǎng)的建設(shè)工作主要是采用柔和型的鋼繩對危巖落石的坡面進行系統(tǒng)性覆蓋，采用處于縱橫交錯狀態(tài)的支撐鋼繩和邊長為4.5m的正方形進行錨桿聯(lián)結(jié)布置，繩與4.5m×4.5m，正方形模式布置錨桿相聯(lián)結(jié)，支撐繩構(gòu)成的每個4.5m×4.5m網(wǎng)格內(nèi)鋪設(shè)一張4m×4m的鋼繩網(wǎng)，其方格網(wǎng)孔為30cm×30cm，每張鋼繩網(wǎng)與四周支撐繩間用縫合繩縫合聯(lián)結(jié)并進行預(yù)張拉，緊貼坡面。在此過程中需對現(xiàn)場進行安全保護，其一是統(tǒng)一制作配電箱，以定做的方式將配電箱固定，并且保持配電箱和開關(guān)箱與地面之間的距離超過1.3m但又不能比1.5m小[7]。此時配電箱也需要做好漏電保護工作，對配電箱當中設(shè)置漏電保護器，避免因為失誤動作而影響配電箱正常運作或者是對配電箱周邊施工人員造成安全威脅;其二是配置專門的操作人員，操作人員需要服從管理，緊密配合施工工作，在專人指揮情況下，安全有序完成工作。

3、噴射混凝土護坡技術(shù)

混凝土護坡修建工作還需要借助噴射灌漿技術(shù)，該種噴射灌漿技術(shù)組要包含四個關(guān)鍵步驟。（1）鉆孔。鉆孔施工的主要目的是將需要噴射灌漿的輔助器具插入到預(yù)定的地層當中，并且通過鉆孔，了解護坡修建位置的地質(zhì)情況，從深度對護坡進行加固，此時可以根據(jù)施工的設(shè)備以及器具確定好具體的鉆孔深度，最高可以達到30m以上。如果在鉆孔過程中遭遇硬度較大的土層，可以利用地質(zhì)鉆機來進行鉆孔，達到預(yù)設(shè)的鉆孔位置。（2）插管。完成鉆孔工藝以后，將注漿管插入到確定的深度范圍內(nèi)，保持鉆孔和插管工藝合二為一，但也需要明確使用完地質(zhì)鉆機以后將巖心管拔出并及時將噴射管插入。插管流程中避免出現(xiàn)泥沙堵住噴嘴的情況，可以采用邊注水邊插管的方式，利用水壓力來清理泥沙，但需要注意的是水壓力要小于1MPa，避免因為水壓過高而出現(xiàn)孔壁坍塌的情況。（3）噴漿。在了解護坡修建位置的土質(zhì)情況以及地下水環(huán)境以后，對噴漿壓力進行調(diào)整，并改變流量以及旋轉(zhuǎn)提升速度，采用自下而上噴射注漿的方式。按照工程施工需求，開始二次噴射，本次噴射所沖擊的對象主要是第一次噴射時形成的漿土混合體。（4）補漿。在噴射漿液完成以后，完成混凝土攪拌，觀察混凝土凝固環(huán)節(jié)，發(fā)現(xiàn)在析水作用下，漿液會出現(xiàn)收縮情況，從而導(dǎo)致固結(jié)體的頂部位置出現(xiàn)凹陷的情況，可能會影響護坡的地基加固。為改善該種情況，將會通過直接從噴射孔口諸如漿液的方式將收縮所出現(xiàn)的空洞填滿。

4、混凝土抗滑技術(shù)

混凝土抗滑技術(shù)是通過設(shè)置混凝土抗滑樁、混凝土擋墻或混凝土沉井對高邊坡強度與穩(wěn)定性進行提升的，起到加固高邊坡的效果。

進行混凝土抗滑樁建設(shè)施工時，作為施工單位應(yīng)該將其設(shè)置在高邊坡前，確保高邊坡抗滑性能的提高，實現(xiàn)高邊坡加固。建設(shè)工程中大量運用混凝土抗滑樁時，淺層與中層滑坡的加固效果最好，在實際的施工中施工單位應(yīng)將樁身的 1/4-1/3埋設(shè)到穩(wěn)定土層中，并且放置抗滑樁后實施灌漿處理，也要將混凝土抗滑樁和邊坡土層融合在一起，確保混凝土抗滑樁加固效果的實現(xiàn)。在混凝土抗滑樁澆筑施工過程中，混凝土澆筑強度不可超過1.5m/h，且澆筑到井口6m左右處要進行分層振搗，使得混凝土抗滑樁質(zhì)量得到有效保證。

開展混凝土擋墻施工工作的時候，需要設(shè)置擋墻，使得穩(wěn)定性得以保證，避免高邊坡滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)，起到加固高邊坡的作用。因混凝土擋墻施工便捷、加固效果佳等優(yōu)勢特征，在水利水電工程施工中該項技術(shù)得以廣泛的應(yīng)用。在混凝土擋墻施工中，施工單位要依照最低滑動面形狀與位置明確砌置深度，并且在擋墻后部位置設(shè)置排水孔，排除混凝土擋墻后土體內(nèi)積水降低擋墻內(nèi)側(cè)壓力，提高混凝土擋墻穩(wěn)定性。

除此之外，因混凝土沉井的結(jié)構(gòu)為混凝土框架結(jié)構(gòu)，在水利水電工程中應(yīng)用該項技術(shù)能使得抗滑樁與擋墻的作用得以全面發(fā)揮，但是與這兩者相比，混凝土沉井也存在較大的局限性，因此施工單位要與地質(zhì)條件、沉井結(jié)構(gòu)的特點相互結(jié)合，合理化設(shè)計沉井厚度與深度。

舉例說明：在某工程中，井壁厚度要控制在 80 cm上下，下部嚴控在90cm上下，且沉井橫隔墻厚度為50cm、深度為11m，且把高度設(shè)置為4m、3m、4m三個部分，從而保障后期工程施工。在實際的施工中需要更為嚴格的按照施工工序進行工作，確保工程質(zhì)量達到標準。

5、減載排水技術(shù)

開展水利水電工程建設(shè)工作時，需要積極主動的應(yīng)用現(xiàn)代化的減載排水施工技術(shù)，使得各自的作用都能得以發(fā)揮出來，強化高邊坡的安全性與穩(wěn)定性。在建設(shè)施工中應(yīng)用減載技術(shù)能夠一定程度降低坡體下滑能力，工作人員需要將坡體后部的巖石去除掉，應(yīng)用反壓施工方法對滑力程度進行嚴各控制，增強抗滑力的效果。其次，為了進一步提升邊坡的穩(wěn)定性能，需要排除地下水，地下水可分為深層與淺層地下水排水工程，對于淺層地下水排水工程而言，在實際的施工中應(yīng)該采用水平鉆孔和截水溝方法;對于深層地下水排水工程，需要結(jié)合具體的現(xiàn)狀，選擇使用集水井、截水盲溝等辦法，從而將地下水排放出去，以上方法能夠極大地降低滲水壓力與地下水位，保證高邊坡安全、提升穩(wěn)定性。該項技術(shù)的合理應(yīng)用能大大提高工程整體質(zhì)量，使得工程獲取最大化的經(jīng)濟效益與社會效益。

五、結(jié)束語

綜上所述，在實際的施工當中應(yīng)用高邊坡加固技術(shù)效果非常顯著，可以很好的提高高邊坡穩(wěn)定性能，使得工程項目的各項性能都能達到使用及安全要求，以此有效滿足工程的運行需求，促進我國水利水電事業(yè)朝著更好更快的方向發(fā)展。

參考文獻：

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（作者單位：中國水利水電第十一工程局有限公司）