高邊坡開挖與支護施工技術應用

王 泰 輝

(大唐雅安電力開發有限公司,四川 雅安 625500)

0 引 言

高邊坡支護是現代基礎設施建設中的重要工程項目,是確保結構性穩定與施工整體安全的重要方式,只有嚴格按照相關技術標準設定行之有效的支護施工技術方案,才能在坡體應力狀態和水文條件改變等方面取得預期效果。

近年來,國家相關部門高度重視高邊坡支護施工技術體系的創新,在細化完善施工技術標準和構建整體性的開挖技術流程方面制定并發布了諸多宏觀政策,為新時期基礎設施建設提供了有效保障,而且成果顯著。同時,廣大技術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機械化水平方面進行了積極的探索,在多個維度實現了高邊坡支護施工的規范化、流程化與科學化,積累了豐富而寶貴的實踐經驗。依托于高效合理的高邊坡支護施工技術,以自然坡體為主要對象的人工處理方式將更趨合理,各類基礎設施建設的總體安全性將得以明顯提升[1]。

1 高邊坡支護的目的

高邊坡支護技術是工程施工中對周圍環境進行支護和保護的技術,是提高工程質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的重視,結合工程施工的實際情況,才能更好地保證施工的安全穩定。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條件。地質條件不理想,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,自然災害容易延誤工期或影響工程施工質量。

2 高邊坡支護技術施工類型

2.1 鋼筋網鋪設支護技術

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

2.2 淺層支護技術

根據支護施工載體的不同,淺層支護技術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方法在適用條件、技術控制與支護效果等方面存在顯著差異,需要根據高邊坡支護施工的現實需求予以綜合選擇。以混凝土噴射支護技術為例,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

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開展作業。在實踐中,深層支護技術通常需要借助錨固鉆機等設備,在坡體相應位置進行鉆孔作業,形成直徑、位置和分布狀態符合要求的鉆孔,然后使用灌注泵等設施設備對孔內進行灌注操作。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。深層支護技術需同步做好施工過程監測,關注混凝土強度變化及錨索張拉狀態等。

3 高邊坡支護施工

3.1 做好設計優化工作

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

3.2 關注排水問題

在工程建設過程中,關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部的水壓,進而保證施工工程的安全性和穩定性。一般情況下,在排水口設置過程中,施工人員可以引入空壓機和手風鉆及相應的機械設備提高工作效率。為了避免出現塌孔,施工人員可引入PVC管并將其安裝在排水孔中。這樣,既可保證排水質量,又可有效避免塌孔問題出現。在排水孔設計過程中,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調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風化問題。而在該環節,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影響黏合效果,無法保證混凝土和巖面之間的黏合度。

其次,需要做好掛網材料的控制和選擇,掛網材料的選擇需要嚴格按照施工設計和施工標準作出有效控制;除了控制掛網材料的質量外,還要分析掛網材料的網格尺寸,并在此基礎上分析錨桿和鋼筋網之間的連接是否牢固、鋼筋網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,結合施工現場的實際情況對配合比作出適當調整,以保證混凝土的強度和性能。

3.4 分層式邊坡開挖應注意的問題

為了更好地保證施工質量,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,不同層次施工狀態下,施工人員所面對的施工現場情況有所區別,因此,不同層次的施工技術和施工步驟及施工方法應及時進行調整,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,細化施工區域,根據工程施工的現場情況合理劃分區域,明確施工區間。

4 高邊坡支護施工質量控制的舉措

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,更能夠有效防止潛在干擾因素影響施工質量。

(1)做好對自然坡體狀態的研究分析,獲取施工作業范圍內土層結構狀態信息,形成更具針對性的施工作業計劃,為整個高邊坡施工質量創造良好條件。

(2)根據高邊坡支護施工技術方案,配置性能穩定可靠的各類機械設備,對其進行充分維護保養,使其能夠滿足高強度、連續性的支護作業要求。

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

4.2 優化運用施工爆破技術

現代爆破技術的創新發展與實踐運用,為新時期高邊坡支護施工與開挖作業提供了更為靈活多樣的方法,在施工作業中發揮更大作用。對此,應做好爆破網絡工程的控制和組織,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域造成不良的振動影響。制定爆破技術應用中的安全控制方案,劃定安全范圍,爆破期間無關人員一律不得靠近。在爆破標準方面,則需根據馬道水平預裂孔和坡面預裂孔的差異條件,實施相應的爆破操作。提高爆破作業人員技能,做好爆破方案審查,確保形成最優化的爆破效果[3]。

4.3 嚴格控制開挖和支護的關鍵工序

高邊坡支護施工和開挖作業通常可分為多個不同環節與步驟,其中涉及諸多類型的關鍵工序,如何對這些關鍵工序進行強化控制,實現不同環節的優化銜接,理應成為技術人員考慮的重點。

(1)在相應技術標準規范內制定符合實際的施工技術方案,細化完善高邊坡支護施工作業流程,明確關鍵工序的質量控制要點,使所有作業方法均能符合質量標準要求。

(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區域,提高各步驟的施工成效。以錨桿支護方式為例,應盡量選擇符合特定強度條件的焊管和扣件,按照梅花狀在作業范圍內布置錨桿。再如,在抗滑樁井土壁支護中,則可采用大直徑樁,提高施工作業效率。

5 結 語

當前,經濟發展活力顯著增強,高邊坡支護施工面臨嶄新局面,使傳統固化的支護施工與開挖技術方法面臨了嚴峻挑戰。鑒于此,有必要立足站的發電用水對水質無影響,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境、生態環境和用水戶用水,壩址處生態流量要求下泄不低于7.5 m3/s,采用設置生態流量機組下泄的方式,不僅完全滿足環保要求(于壩址處下泄不低于7.5 m3/s的生態流量),還充分利用了水能資源,可增加四川電網枯水期電能,改善電網供電質量。電站的建設符合流域、區域制定的規劃,符合四川省水電產業發展和水資源管理要求。