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摘要:在实际工程中,影响岩土工程边坡稳定性的因素相对较多,如开挖面积过大、岩土土层不稳定、支护效果不理想等。而一旦边坡发生坍塌事故,不仅会影响施工周期,还会严重威胁施工人员的生命安全。随着各项技术手段的不断优化与完善,在岩土工程中,边坡加固技术作为核心技术,对于工程的顺利发展起到推动性的作用。
关键词:岩土工程;边坡加固;施工技术
引言
随着时代的飞速发展,边坡加固是岩土工程中较为关键的组成部分之一,所以相关工作人员必须对边坡加固施工给予高度重视,并应结合当地的气候、地质、经济等客观条件与实际施工需求进行综合分析,尽可能选择实用价值更高的施工技术,以便更好地满足边坡加固的目标和要求,进一步保证岩土工程的顺利落实。
1岩土工程勘察工作基本概述
在进行工程建设与施工之前,进行岩土工程勘察工作是十分重要的。岩土工程勘察工作在全国普遍开展是由20世纪80年代开始的。在岩土工程勘察中,更精准地检查和勘察对象是很难进行直接观察和监测。各地区的地下地质体大多数具有非均质、各向异性受力的特点,使得地下地质体在实际勘察工作中,面临众多的问题和困难。随着科技的进步和时代的发展,一些新型的岩土工程勘察技术逐渐出现,使得复杂多变的自然地质环境的勘察和检测更加容易和便捷。因此,在实际的岩土工程勘察工作中,要紧密结合岩土工程地质条件,制定出科学合理的工程勘察任务,在现有地质条件下,紧密结合施工条件、工程设计等环节,对岩土工程地质进行技术论证和分析评判,从而更好地做好岩土工程勘察工作,为后续工程建设和施工提供全方位服务。社会经济的发展对于工程建设的推动作用是极大的,尤其是现阶段,工程建设速度极为迅猛。岩土工程建设是建筑工程建设的重要组成,其造价和工程工期占到整个工程建设的30%以上。由此完全可以看出,岩土工程建设对于社会经济发展的贡献是极大的。岩土工程勘察是岩土工程建设和施工的前提和基础,可以为岩土工程建设提供数据和信息支持,保证岩土工程建设的品质和效益,从而确保岩土工程建设工作的顺利、安全和可持续性开展。现阶段的岩土工程勘察工作中,就岩土工程勘察本身而言,其任务重、时间短,尤其在市场化运作下,岩土工程勘察所面临的市场竞争压力也是极大的。总体而言,岩土工程勘察工作的现实意义,主要体现在以下几个方面:首先,岩土工程勘察工作可以为工程建设提供必要的施工筹备,包括减少人力、物力、财力的浪费,大大缩减施工进度周期,使得工程建设成本大大降低,施工建设效益大大提升;其次,岩土工程勘察工作可以为工程建设提供一些详细的资料和信息支持,可以给建设单位在具体的工程建设中,提供一定的指导和建议,保证工程建设的顺利进行和安全开展;最后,岩土工程勘察工作可以配合岩土工程设计,将具体施工建设中面临的问题,直接扼杀在摇篮里,使得岩土工程勘察报告更加精准和具有深度,使工程建设单位取得良好的综合效益。
2岩土工程中几种典型的边坡加固施工技术
2.1HDPE防渗膜护坡加固技术
HDPE防渗膜具有操作简单、牢固、成本低、适应性强等优势,因此被广泛应用于相对复杂的露天边坡加固工程项目中。该技术的主要原理是:利用HDPE防渗膜的隔水性来规避因雨水下渗而导致的边坡部分岩土力学性能发生变化、边坡主体出现裂缝等问题,进而有效保障边坡的稳定性。在实际操作时,为实现最理想的施工效果,施工人员应当注意以下几个方面:首先,在铺设HDPE防渗膜之前,先将边坡坡面处理平整,削除坡面的凸起部分;其次,使用HDPE防渗膜覆盖施工现场的全部松散土体;最后,精确控制HDPE防渗膜的厚度,一般来说,其厚度控制在1mm左右最佳,过厚或者过薄都会对边坡的稳定性造成不利影响。
2.2预应力锚索施工技术
该技术的操作流程是:先将预应力锚索的基本构件组成一个完整的有机体,即通过钻造锚孔等方式来制作束体;之后将束体放入锚固孔进行固定,并制作外锚头;在利用张拉锁定法促使束体表面产生预应力后,及时将其与外锚头进行连接,并完成锚索防护工作。具体操作期间,施工人员需要注意以下几点。(1)提前制订完善的施工计划,综合考虑设计环节的基本要求以及对关键的实验数据进行验证。(2)重点关注施工平台的承载力、尺寸大小以及数量,并确保其满足施工方的特殊需求;同时,在锚孔钻造时,应提前制定相应的埋钻、卡钻预防措施,并结合孔的涉水试验结果来进一步完善防护措施。(3)在束体编制环节,施工人员应尽量确保场地无污染,并及时完成现场检查和安全准备工作。此外,施工人员还应结合实际情况,采取先进的束体放孔等手段来保证束浆工作的一次性完成。为确保整个制作过程的平稳、顺畅,施工人员应当在制作外锚头时做好验证和张拉前的一系列准备工作,同时合理选择张拉方式,从而有效提高锚索的可靠性和安全性。
2.3抗滑桩支护加固技术
抗滑桩可以借助自身优良的抗剪性能以及岩体自身的承载性能,将上部装承部件所受的推力均匀分散到下部侧向土体中。随后,下部土体的侧向阻力便会与上边坡部分的下推力相抵消,抗滑桩支护加固技术便是借此来提高边坡部分稳定性的。当前,该技术被广泛应用于一些浅层及中厚层的滑坡工程中,其可以有效降低坡土发生变形的可能性,进而缩短施工周期。此外,在抗滑桩施工环节,施工单位大多采取机械或者人工成孔的方式。由于抗滑桩施工涉及多道工序且必须在短时间内连续完成,所以在正式施工前,施工单位必须安排专业的技术人员做好施工组织规划,并确保施工文件、机械设备等符合施工要求,以免在施工过程中出现因组织设计不合理而影响施工质量和效率的问题。在开挖抗滑桩的桩孔时,技术人员需要严格执行由两侧向中间靠拢的开挖原则,严禁跳桩开挖等违规操作。在测试装备过程中,技术人员必须明确装备的具体位置,并在合适位置做好十字交叉标注,随后才能放置对应装备。另外,技术人员必须确保孔内混凝土浇筑环节的连续性,以免影响抗滑桩最终的安装质量和效果。
3我国岩土水电工程边坡特点
3.1工程规模较大
就目前我国的发展来看,岩土水电工程建设规模都比较宏大,百米级传统开挖边坡深度已经转变为数百米级,开挖的边坡体积也不断从数十万m3转变为数千万m3,根据我国现代化的发展不断更迭,岩土水电工程的作用将发挥到最大化。
2.2边坡地质条件复杂
因实施岩土水电工程的地质环境都较为复杂险峻,边坡的内部物质构成以及边坡的结构繁琐复杂,不同的岩土水电工程在实施的过程中也会受各种外界因素的影响而导致过程实施中出现不同的问题。
3.3边坡设计和施工要求较高
在岩土水电工程施工过程中应着重考虑边坡长时间受到水流冲击与浸泡导致滑坡坍塌等问题从而对岩土工程的整体施工质量造成的影响。因此,专业的施工人员在施工之前要对边坡进行科学分析与设计,确保施工的每一个环节都经过严格的层层分析与研究。要想保证施工过程中的科学性,必须要与实际的地质施工情况相结合,并对边坡稳定性进行充分的分析研究才能保证岩土水电工程完美开展。
3.4治理措施针对性较强
边坡加固是岩土水电工程日常维护工作实施的重要环节之一。因在施工方面会出现种种困难,涉及相关的专业内容较多,需要采取不同的策略以及措施来应对,使施工中出现的问题迎刃而解,保证在岩土水电工程进行正常运作的同时,工程的基础功能也不会受到破坏。
4岩土工程中保障边坡加固施工质量的有效路径
4.1做好技术交底工作
勘察工作负责人结合相关规范及要求,及时组织勘察人员开展要点讲解工作,过程中明确工序分工、具体工序衔接情况及勘察要求和一系列重难点问题等,同时形成相应的技术交底资料,以此作为最终检查和考核的重要依据。(1)选用经验丰富、专业水平高的钻探机组,同时派遣2~3名技术人员负责现场监督指导工作,并且及时进行地质编录、收集和整理工作,如果发现问题立即处理,保证勘察工序能顺利高效开展。(2)勘察过程中及勘察完毕后,质检人员负责检查、验收,若存在不满足要求的问题,在现场开展纠正工作。(3)切实依照国家有关规定、标准及规范要求等开展施工、试验、取样分析工作,保证勘察实验结果具备良好的可靠性和真实性。(4)对于原始资料及记录表格等除了要生成电子文件,还要保证整洁规范,装订成册。(5)勘察成果借助CAD软件呈现,实际计算机成图率保证达到100%。此外,每份勘察报告必须带有彩色岩芯照片。
4.2加固技术
有些岩土工程建设地点在河边,河边土质通常水分较多,质地松软,所以在施工过程中很容易出现渗水现象。又因为此种现象,其触变性、高压缩性都较大,所以在岩土工程施工过程中会消耗大量时间在排水方面,通常会采取柔性桩复合地基,利用混凝土空心管柱进行加固。加固技术是岩土工程中防治地质灾害的常见技术,可以有效增加地质工程的稳定性,起到良好的加固效果,从而实现预防地质灾害的发生。如果在施工过程中发现地基出现问题,可以采用预压法和夯实法等技巧对其进行加固,其中预压法可以分为两种方式,承载预压和真空预压,这两种技术的适用范围有很大区别。真空预压技术主要是应用在地质土层较厚的区域,而承载预压技术则是使用在地质土层较薄的区域。在使用上述两种加固技术时,对于一些黏度较大的地质土层需要使用网格法对其进行加固,并且在加固过程中还要将地质中岩石之间存在的缝隙做好填充,以此增加地质中岩石的密实程度,从而达到提高其受压强度的目的。对地质土层进行加固的方法较多,比如灌浆法和电化学法,其中每种加固技术有着独特的适用范围,需要施工人员根据岩
4.3锚固施工技术
锚固施工技术通常使用在岩土工程中的边坡地质中,利用锚固施工技术可以对边坡地质进行有效加固。而且该项技术是专门为边坡地质灾害问题提出的解决措施。锚固技术在使用过程中会通过锚杆和锚索在岩体之间形成摩擦阻力,该项技术可以有效防止山体上方的岩块下滑,而且锚杆和锚索还能对结构较软的岩石进行切割,使其形成多种不同的板状岩体,最终结合成稳固的结合体。该项技术在岩土工程中的应用流程可以分为施工准备、造孔、锚杆的安装、注浆、锚杆固定。其中造孔是该项施工技术的重点,在钻孔开始前,现场施工人员应当对准备锚固区域中的岩土厚度进行检验,如果准备锚固区域岩土厚度较小,又较为软弱,可以采用注浆加固的方法对地层进行加固。再根据岩土层的实际情况,合理选择钻孔机以及钻孔方式,保证在锚杆插入至土层中的时候不会出现坍塌,而且钻孔直径要完全符合工程设计要求,确保在锚固过程中孔壁不会出现扰动。在钻孔过程中,应当使用固结灌浆对地质土层进行加固,也可以选择使用无水钻孔法。为最大限度提升锚杆锚固力,在下锚前要对孔洞中仔细进行清理,在施工过程中,如果发现有地下水在孔洞中溢出,应当立即注浆堵水,防止锚固过程中浆液流出对锚固力产生影响,在钻孔持续施工过程中,要对钻孔的直线度进行检查,通常直线度所允许的误差为孔洞直径的2%。
4.4岩土工程勘察要精细化把握岩土现场基本情况
岩土工程勘察设计人员在接受勘察任务的同时,应该积极认真研读、仔细分析设计意图。在进行岩土工程勘察的同时,及时与设计人员进行沟通和交流。岩土工程与其他工程项目不同,岩土工程地质极为复杂,很难确定岩体分布和物理力学参数。因此,在进行岩土工程设计时,需要留有一定的安全系数。与此同时,岩土工程勘察设计人员要充分理解和掌握岩土工程地质条件,精准把握安全尺度和安全空间。无论是采取保守岩土参数还是过高安全系数,都会不可避免地给岩土工程建设带来极大的浪费。因此,岩土工程勘察设计人员要在确保平面布局图准确无误的基础上,更多地到现场进行实质踏勘,真实了解场地基本情况,在岩土工程勘察提纲基础上,精准化进行岩土工程勘察作业。
4.5加固效果监测
为保证高边坡在施工阶段的安全性及稳定性,对压力分散型锚索加固效果开展全面监测,通过对现场监测所得数据,对边坡内部的应力和变形状态进行分析,最终掌握边坡变形发展变化的规律,以及时发现安全隐患,保证工程边坡的使用安全;其次通过对压力分散型锚索的监测,还能对本次边坡加固质量和效果进行评价。
结语
总而言之,岩土工程施工过程中一旦发生边坡塌方等事故,极有可能对施工人员的生命安全以及整个工程项目的有序推进造成不利影响。因此,施工单位必须做好相应的预防措施,全面保障岩土工程边坡部分的稳定性,并为后续施工奠定良好的基础。
参考文献
[1]卢世英,张德军,张国栋.岩土工程中边坡加固工程施工技术探讨[J].工程技术研究,2020,5(23).
[2]徐明曙.关于岩土工程中边坡加固工程施工技术的探讨[J].中国设备工程,2021(13).
[3]赵俊霖.岩土工程中边坡加固工程施工技术研究探讨[J].城市建筑,2021,18(21).