水利水電工程高邊坡加固與處理技術(shù)綜述

路盤遵

(貴州省盤縣水利局，貴州盤縣553500)

1 工程概況

某水庫是一項(xiàng)以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼顧農(nóng)村人畜生活供水的綜合利用中型水利工程。工程采用混凝土面板堆石壩，大壩壩高65 m，設(shè)計(jì)壩頂高程735 m，上游邊坡1∶1.406、下游邊坡 1∶1.4，壩頂寬7 m，壩頂長330 m。

2 噴錨防護(hù)技術(shù)

噴錨支護(hù)是一種用以加固高邊坡圍巖的有效措施，它主要是把錨固和噴射混凝土結(jié)合起來，已達(dá)到高邊坡加固作用，防止巖體分離或者松動。噴錨支護(hù)是使圍巖、混凝土噴層以及錨桿形成一個共同作用的體系。噴混凝土支護(hù)圍巖的方式是向開挖面采用噴漿設(shè)備噴射一定厚度的混凝土層。由于混凝土噴層具有柔軟性，密貼圍巖，所以能控制圍巖變形，同時能承受較大荷載，發(fā)揮和保護(hù)巖體潛力，填充膠結(jié)巖體的表層裂隙。噴混凝土施工工藝既可以是圍巖的早期支護(hù)，也可以使其的永久性支護(hù)。

3 我國水利水電工程高邊坡的加固與處理技術(shù)

3.1 測量放樣

按照設(shè)計(jì)圖紙，開挖完成后，再放出抗滑樁位置，同時計(jì)算抗滑樁坐標(biāo)。在開挖路塹之前，嚴(yán)格測放出截水溝和邊坡頂線的位置，然后開挖二級邊坡。

3.2 開挖二級邊坡，并做噴錨防護(hù)

利用挖掘機(jī)，根據(jù)放樣，打入錨桿，噴射C20混凝土防護(hù)，掛鋼筋混凝土。系統(tǒng)錨桿按設(shè)計(jì)要求采用Φ25鋼筋，鉆孔采用Φ50孔，錨桿呈梅花形布置，間距2 m×2 m，長度采用5 m。噴射混凝土厚度為8 cm，呈梅花形布置。掛Φ8@200×200 mm鋼筋混凝土，噴射混凝土厚度為8 cm。

3.3 樁孔開挖

工程中共有5根抗滑樁，在完成二級邊坡的防護(hù)工作后，開始開挖抗滑樁基坑，抗滑樁的樁間凈間距為3 m，斷面為2 m×3 m。從保證邊坡和成孔穩(wěn)定性的角度，按設(shè)計(jì)圖紙要求，采取跳二挖一的方式開挖樁孔，也就是兩邊先開挖然后再中間開挖的順序進(jìn)行施工。按照設(shè)計(jì)，嚴(yán)格施工。采取人工挖孔方法進(jìn)行抗滑樁樁坑的施工，出渣的提升采用電動卷揚(yáng)機(jī)，作為挖孔樁護(hù)壁，采用20 cmC20鋼筋混凝土。挖孔施工工藝流程如下:

3.3.1 施做抗滑樁瑣口

在抗滑樁孔開挖過程中，為了保證孔口穩(wěn)定，一般于正式開挖前，澆注抗滑樁在孔口部位進(jìn)行瑣口[1]。平板鋼筋混凝土平板圍繞抗滑樁上部護(hù)壁外，做成厚40 cm、80 cm寬，在一個平面上，保持抗滑樁樁頂和平板上表面平行。護(hù)壁采用雙層鋼筋結(jié)構(gòu)，從樁頂向下2.18 m范圍內(nèi)，瑣口采用C20鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。為了防止雨水和其他雜物落入孔內(nèi)，在瑣口上部做井圈，一般高于施工地面的30 cm以上。

3.3.2 孔身開挖及護(hù)壁施工

按設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，抗滑樁瑣口混凝土達(dá)到強(qiáng)度的75%后，開始挖樁坑，根據(jù)地質(zhì)情況決定樁坑開挖的每天深度。為了保證施工速度，每天開挖深度計(jì)劃≥1.0 m。開挖后及時施做護(hù)壁，護(hù)壁厚度為20 cm，采用C20鋼筋混凝土進(jìn)行澆注。綁扎護(hù)壁與護(hù)壁間上、下節(jié)以及鎖口與護(hù)壁的縱向鋼筋搭接[2]。

3.3.3 孔內(nèi)通風(fēng)及照明

一邊挖孔一邊經(jīng)常檢查孔內(nèi)的CO2含量，如孔深超過10 m或者孔內(nèi)的CO2含量超過0.3%時，需要機(jī)械通風(fēng)。通過Ф50的塑料管，在地面上用風(fēng)扇或鼓風(fēng)機(jī)，將新鮮空氣不斷的運(yùn)到孔底，井底的空氣在中間停工再復(fù)工前也需要徹底抽換。每次爆破后，由安全負(fù)責(zé)人隨即進(jìn)行通風(fēng)排煙清孔，施工孔內(nèi)確保無毒后，施工人員再下孔操作?？變?nèi)照明采用36 V以下的低電壓，同時采取照明措施，在滲水和潮濕時，使用防護(hù)燈罩或者防水燈頭進(jìn)行必要的防護(hù)工作。

3.3.4 孔內(nèi)排水

如果孔內(nèi)滲水量不大，可以采用人工排水進(jìn)行排水，當(dāng)挖到樁底時，可以采用潛水泵進(jìn)行抽水，在樁位的一角挖一個集水坑(0.6 m×0.5 m×0.5 m);如果孔內(nèi)的滲水較大，可以一邊施工一邊抽水。

3.4 鋼筋安裝

連接鋼筋采用機(jī)械連接直螺紋套筒的方式，由于抗滑樁樁身主筋為Φ32鋼筋，直徑較大，鋼筋需要點(diǎn)焊成束，形成鋼筋束。采取在鋼筋加工場下料，在樁坑內(nèi)進(jìn)行綁扎的方法施工，這樣可以克服這些弊端。綁扎中，注意需要錯開鋼筋搭接長度、位置以及接頭等部位的距離。在同一斷面內(nèi)，接頭要≥50 cm，一般錯開35 d(d為鋼筋直徑)距離為宜，同時接頭鋼筋面積不超過50%的鋼筋總面積。按設(shè)計(jì)及規(guī)范，綁扎鋼筋成型后，要求進(jìn)行驗(yàn)收。

3.5 樁身混凝土澆注

抗滑樁混凝土為C25，混凝土拌合采取混凝土拌和站方式，按設(shè)計(jì)圖紙要求，運(yùn)輸采用混凝土運(yùn)輸車，混凝土澆注采用串筒，振搗采用插入式振搗器;保證混凝土密實(shí)度，防止過振，澆注過程中，每層澆注厚度控制在30 cm左右。澆注到頂面后，按要求抹平和修整，同時需要連續(xù)進(jìn)行混凝土澆注，中間因故間斷，間斷時間不得超過前層混凝土的初凝時間。

3.6 擋土板施工

抗滑樁開挖和混凝土澆筑完成后，經(jīng)過工程師和監(jiān)理師檢查合格后，樁前坡面土體分6次開挖，樁前土采用挖掘機(jī)開挖，每次開挖高度為2 m。

第一個2 m坡面開挖完后，立馬綁扎擋土板鋼筋，安裝擋土板模板，然后澆注混凝土。同時鉆造錨索孔，錨安制筋、注漿錨孔。按設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，擋土板混凝土達(dá)到75%后，張拉上一級錨索，開挖下一個2 m坡面，再進(jìn)行錨索和擋土板的施工。循環(huán)往復(fù)，直到全部擋土板施工完成。

4 擋土板抹面養(yǎng)護(hù)

振搗密實(shí)混凝土以后，收面采用磨光機(jī)方式，用真空脫水裝置及時吸干表面多余水分，再用手抹子收面，直至完成混凝土的初凝施工。在平均氣溫5℃條件下適當(dāng)灑水，同時用適當(dāng)?shù)牟牧细采w混凝土，在規(guī)定時間內(nèi)，使混凝土保持足夠的濕潤狀態(tài)，并符合下列規(guī)定:由溫度決定混凝土初步養(yǎng)護(hù)時間，當(dāng)最高氣溫＜25℃時，在混凝土澆搗完畢12 h內(nèi)，覆蓋薄膜同時灑水養(yǎng)護(hù)。當(dāng)最高氣溫＞25℃時，在混凝土澆搗完畢6 h內(nèi)，覆蓋薄膜同時灑水養(yǎng)護(hù)。對于礦渣水泥拌制的混凝土或者普通水泥，灑水養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)≥14 d。對有抗?jié)B要求的混凝土或者摻有緩凝性外加劑，灑水養(yǎng)護(hù)時間應(yīng)≥21 d。養(yǎng)護(hù)初期，擋土板抹面養(yǎng)護(hù)因?yàn)樗嗨饔幂^快，必須確保較多的灑水量，確保混凝土表面保持足夠的濕潤狀態(tài)。

5 結(jié)語

噴錨混凝土支護(hù)可增強(qiáng)高邊坡的整體穩(wěn)定性，提高高陡邊坡巖土的抗變形剛度和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。噴射混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及支護(hù)措施應(yīng)根據(jù)邊坡巖土現(xiàn)狀合理選擇。施工時，合理選擇施工工藝、施工技術(shù)以及施工程序，確保噴錨混凝土支護(hù)工程質(zhì)量。

[1]吳高中.高邊坡滑坡體加固防護(hù)技術(shù)探討[J].山西建筑，2004，30(07):105 －106.

[2]寧智，張琦，薛衛(wèi)疆，等.高邊坡設(shè)計(jì)與加固問題討論[J].地質(zhì)與資源，2005，14(03):216 －219.