水利工程建设过程中边坡加固的处理方法

王海波

六安市金安区水利局 安徽六安 237005

摘要: 摘要:水利工程建设场地通常较为复杂,存在较多不确定的影响因素,增大了施工危险系数,特别是边坡加固施工环节,不仅会受到人为因素、施工技术的干扰,还会因施工周围植被覆盖情况、水文条件、地质结构、气候条件的变化而导致出现边坡失稳、滑坡、坍塌等问题,降...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

   摘要:水利工程建设场地通常较为复杂,存在较多不确定的影响因素,增大了施工危险系数,特别是边坡加固施工环节,不仅会受到人为因素、施工技术的干扰,还会因施工周围植被覆盖情况、水文条件、地质结构、气候条件的变化而导致出现边坡失稳、滑坡、坍塌等问题,降低整体施工质量与水平。针对这一情况就需要水利工程施工单位加大对边坡加固处理技术的研究力度,汲取以往工程中的边坡加固成功经验,对技术方法、施工方案进行优化完善。据此,本文主要对水利工程建设过程中边坡加固的处理方法进行了简要分析。

    关键词:水利工程;边坡加固;处理措施

    边坡施工属于水利工程建设项目中的关键环节,边坡施工质量直接影响着水利工程运行的安全性、稳定性,但在大部分水利工程建设期间均会面临边坡加固难题,为提高边坡坚实性、稳固性,就要明确掌握边坡结构、类型,根据施工场地环境条件,在综合分析后了解引发边坡问题产生的根本原因与主要干扰因素,以此为依据针对性制定边坡加固方案,有效控制、改善边坡的力学性质,防止施工意外事故产生,确保水利工程施工工作顺利推进。

    1.水利工程中影响边坡稳定性的主要因素

    1.1水文条件

    根据调研结果显示,水文条件是诱发边坡问题产生的根本原因之一,建设区域周围降雨量较多、地下水位较高、河流水流速度过快,均会对边坡产生较大压力,并增大土壤重量与含水量,使得滑坡事故频繁出现。

    1.2植被覆盖

    植被种植与土壤稳定性之间存在着密切联系,增加植被覆盖面积,可使之在土壤内部形成大量强健的根系,在一定程度上提高了土壤结构的稳固性,增强了对雨水冲击、侵蚀的防御能力。所以,若水利工程施工场地周围植被覆盖较少,便会增加边坡失稳现象产生概率。

    1.3气候条件

    对水利工程边坡稳定性产生有害影响的气候因素包括环境温度、风力、风向、风速等,当建设场地周围出现强风会致使大量土壤受到侵蚀引发边坡坍塌;当施工周围环境存在极端温度,将会冻结土壤或是急剧减少土壤水分,造成边坡土壤力学性质发生较大改变。

    1.4地质条件

    施工场地土壤质量、地质结构也会在不同程度上对边坡稳固性产生不利影响。例如,部分土壤会因水分变化而改变自身性质而出现滑坡、塌陷事故;部分边坡失稳区域的地质结构普遍存在破碎带、断层现象;时常发生地震灾害、地应力变化的区域,其边坡稳定性均较差。

    1.5人为因素

    人为因素对边坡稳定性的影响主要体现在:一是对某一区域集中、频繁进行采矿、建设、资源开发,在过度利用土地的情况下破坏了土壤力学性质,产生了土壤侵蚀现象而引发滑坡事故。二是水利工程边坡施工设计与实际情况不符,选择的施工技术手段不适配,施工方案可行性较低,若仍旧坚持继续施工便会埋下较大的风险隐患。

    2.水利工程建设过程中边坡加固的处理措施

    2.1搭建抗滑结构

    2.1.1混凝土挡墙加固

    混凝土挡墙加固属于较为常见的边坡加固方法,应用原理为:选择在边坡外边缘区域建设混凝土挡土墙,以达到抵挡、阻止滑坡现象产生的目的。该种方法搭建的加固结构较为稳定,施工工序简易,施工投入成本较低。但在实际操作时需注意科学、严格筛选施工设备、器械,对运作性能、类型、尺寸等参数进行重点考察,同时,应要求施工人员提高操作规范性,在正式使用前需要进行试运行,调整设备运行参数、判断是否处于正常运作状态。此外,要在施工前对施工区域的地基承载力进行检测,在施工后对挡土墙的抗倾覆稳定程度进行试验,以保证最终加固质量。

    2.1.2混凝土沉井加固

    混凝土沉井加固方法是基于边坡稳定性原理,根据边坡实际结构设计加固方案的技术。但该种加固技术的施工内容较为复杂,施工步骤较多,施工量和施工难度较大。根据对以往应用该技术的工程案例进行分析可知,混凝土沉井加固技术应用的重点在于沉井下沉、混凝土封底等施工环节。在具体实践过程中,应要求施工人员合理、适当调节沉井外侧的摩擦阻力,提高外壁的顺滑程度,以免在施工期间产生悬挂情况,并且要实时关注、检测沉井下沉的精准度,及时进行纠偏处理,提升加固施工效果。

    2.1.3混凝土抗滑桩加固

    混凝土抗滑桩加固方法是较为有效的、使用频率较高的边坡加固施工技术,可在较大程度上提高水利工程建设质量,保障水利工程运行安全性。该技术的应用原理为:结合现场地理环境、地质条件选择一处边坡外边缘区域进行施工,在施工点搭建一排或多排深入滑床的混凝土桩,以显著强化边坡土壤结构强度与稳定程度。在施工过程中,需要精准计算出各个混凝土桩之间的最佳间隔距离,选择适配的设置形式,如混凝土桩间隔施工、混凝土桩连接施工、混凝土桩顶部衔接施工以及混凝土桩下部间隔施工等方式。在实际应用后可发现混凝土抗滑桩加固方法具有土方生成量少、施工效率快等优势,具有良好的应用前景。

    2.2合理应用锚固技术

    2.2.1土钉墙加固

    土钉墙加固技术采用钢筋制作形成土钉对原始土体进行处理,通过在边坡表面布设钢筋网、砼面层,之后与土方边坡紧密衔接进而实现边坡加固的目的。具体技术应用要点包括:一是要彻底清理干净边坡表面杂质、垃圾、石块、土块,并进行整平处理。二是要精准定位钻孔坐标点,确定钻孔数量,结合土钉规格设定钻孔深度、孔洞直径,之后将土钉完整安插到孔洞中。三是将调配的化学浆液注入到孔洞中固定土钉,随后进行墙面混凝土分层浇筑施工,注意调整每层浇筑厚度保持均等。四是按照规定期限落实好混凝土养护工作,通过覆盖塑料薄膜、洒水养护等方法避免混凝土出现大量裂缝;规范开展土钉墙表面防护工作,以提高结构耐久性。五是在全部施工结束,且混凝土彻底成型后进行锚杆抗拔试验,以判断土钉墙加固质量,进而有效强化边坡承载力与稳定性。

    2.2.2锚索加固

    锚索加固方法是锚固技术中的重要手段,也是边坡加固施工中应用范围较广的技术工艺,应用原理为:对岩体边坡施加预应力,将失稳岩体与稳固岩体紧密结合从而防止滑坡、塌陷事故产生。在实际操作时,应做好以下几点工作:第一,要做好前期边坡勘察与数据测量工作,按照施工设计规定,针对性选择适配的钢绞线、钢丝等锚索材料,从材料强度、品质、尺寸等方面进行筛选,并确定材料数量。第二,依据设计图纸确定孔洞点位,使用专业钻机工具进行打孔,在该环节要求施工人员严格控制钻进角度与速度,当接触到稳定岩层或是达到设计深度后立即停止作业。第三,参照技术操作标准要求,在钻孔位置合理布设锚索,并随时检查锚索是否完整,有无受损现象。第四,根据设定比例配制好水泥砂浆,用于填补锚索与孔洞间的缝隙,进一步固定锚索,之后利用张拉设备施加预应力,完成锚索加固施工。

    结语:水利工程在维护周围群众生命财产安全,提高区域经济水平和水资源应用、保护效果方面发挥着重大作用。因此,想要促进水利工程长效稳定运作,就要通过增强边坡加固处理质量为之提供可靠保障。在具体实践过程中,应预先学习、掌握各类型加固处理方法的适用条件与原理,之后结合建设情况、场地条件,科学选择混凝土挡墙加固、混凝土沉井加固、混凝土抗滑桩加固、锚索加固、土钉墙加固等技术,从而保证边坡结构强度达到工程规定标准。此外,施工人员还应做好加固管理与风险排查工作,以能及时从根源处抑制边坡问题产生。

参考文献:

[1]李磊.浅析水利水电工程中的边坡加固处理技术[J].四川建材,2023,49(01):99-101.

[2]胡韩臣,赵成南,易思远.水利工程中高边坡加固与治理措施[J].中国高新科技,2022,(11):149-151.

[3]苟焕宙,李仕钊.水利工程建设过程中边坡加固的处理措施探讨[J].冶金管理,2021,(13):107-108.



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