论述混凝土抗滑结构在水利水电工程中的应用

论述混凝土抗滑结构在水利水电工程中的应用

广东平润建设工程有限公司

摘要:我国在近年来发生许多地质灾害,对相关群众的安全问题造成严重影响,为此我国十分重视水利水电项目,相关工作人员也加大了探索滑坡现象的强度,以保证能很好治理影响边坡的要素。该项指标产生作用的要素数量在水利项目中有很多,因此分析具体工艺特色时要结合各种地质构造等因素,去降低问题发生的概率,以获得优异的效果。

关键词:混凝土;抗滑结构;水利水电工程

引言

作为如今社会进程中的主要基础设施,水利水电工程是保障居民良好生活质量的关键。随着各类灾害的频繁发生,给人民生命财产与生活生产带来了严重的威胁。为此,我国加大了各类基础设施的建设力度,特别是水利水电工程建设,其更是获得了高度重视和大力支持。因此水利水电工程的工作人员应在工作过程中不断加大对滑坡问题的处置,以改善水利工程里直接影响其使用功能与使用寿命的边坡稳定性。

一、混凝土抗滑桩

在进行混凝土浇筑时,使用水下混凝土的配合比,用拌和楼拌和,再由混凝土罐车运输直接入仓,其每小时控制浇筑厚度应在1.5m内,尤其是在滑动面上下4m部位仍要下井进行机械振捣。当浇到距离井口5~7m时应分层振捣。各井口应设两个溜斗,溜管长度是10~14m,管径为25cm。当建成抗滑桩后,能有效阻滑桩后坡体。

在天生桥二级水电站厂房中,高边坡采用的是打抗滑桩、预应力锚杆、锚索、减载、排水、护坡等一系列综合治理措施,根据坡体的监测成果显示,因下山包滑坡体始终位于稳定的状态,因此具备一定的安全储备。

在水电站坝址区两岸边是稳定性极差的易滑地层,因对两岸开启大规模的开挖施工,由此形成的开挖边坡,其最大高度可达200余米。通常单坡段的高度在30~40m之间,边坡岩体的应力在大量的开挖中得以释放,边坡稳定遭到断面暴露、雨水侵入的破坏,导致进行边坡开挖的过程有十几处大小不等的工程滑坡现象发生,对工程施工造成严重影响。

在263m高程平台上,一共设置了9根直径为1m的钢筋混凝土抗滑桩,其每根桩均贯穿了几个棱体,最深可达35m,而桩顶也嵌入溢洪道渠底板内。桩身使用大孔径钻机钻成,其孔壁完整,进度也快,不到两个月就全部完成,不会干扰到平台外侧基坑的施工。这9根抗滑桩是根据两种工作状态进行考虑:当溢洪道未形成时,是在抗滑桩按弹性基础中的悬臂梁考虑;当溢洪道建成后,抗滑桩桩顶已嵌入溢洪道底板,根据滑坡的下滑力考虑。

例如某工程采用的抗滑桩混凝土标号是R28250号,选用的钢筋是Φ40Ⅱ级钢。其抗滑桩在1982年1月施工,当3月完成后,其基坑继续下挖,相继暴露了边坡上各棱体的基脚。同年11月,爆破开挖了在Fb75与F22断层构成中的棱体下面坡根后,发现小裂缝出现在263m高程平台上沿的Fb75、F22断层与7号抗滑桩外侧近南北向,并且裂缝还在裂缝不断扩大,7号抗滑桩外侧里的Fb75~F22棱体于21天后下滑,桩内侧山体靠着7号抗滑桩的支挡才得以保存。

二、混凝土框架和喷混凝土护坡

混凝土框架能在滑坡体表层坡体中增强坡体的整体性,防止地表水渗入与坡体风化,同时起保护作用。框架护坡具备材料用量省、结构物轻、适用面广等特点。

在天生桥二级水电站中,下山包滑坡治理采用的是混凝土护面框架,其框架分两种型式:一是滑面附近框架,该节点设长锚杆穿过滑面,给一设置在弹性基础中节点受集中力的框架系统。二是离距滑面较远坡面框架,该节点设短锚杆,在一定范围内同强风化坡面构成整体。

在下山包滑坡北段中,强风化坡面框架采用的是50×50cm、节点中心为2m的方形框架,在节点处设置了两种类型锚杆:于550~560m高程间坡面,在滑面以上的节点与坡面设置的Φ36及Φ32、长12m砂浆锚杆相垂直;与565~580m高程间坡面与坡面中的Φ28、长6m的砂浆锚杆相垂直;框架配筋相应为8Φ20与4Φ20,框架要求于坡面挖30cm深,50cm宽的槽,其中一些嵌入坡面内,在表层填土并掺入耕植上,以形成草本植被的永久护坡。遇到岩性较好的部位时可采用锚杆与喷混凝土保护坡面。

三、混凝土沉井

作为一种混凝土框架结构,沉井在施工中通常可分成数节进行。其在滑坡工程中既可以抗滑桩,又可以挡土墙。沉井结构设计依据沉井的受力状态、还有基坑的施工条件与沉井的场地布置等因素进行决定,沉井结构平面呈为"田"字形,其中井壁与横隔墙的厚度是由满足下沉重量来决定。

井壁上部厚为80cm,下部厚为90cm,横隔墙厚度是50cm;隔墙底比刃脚踏面高1.5m,能够方便操作人员自由地在井底通行。其中,沉井深为11m,可分成4、3、4m高的3节。

在沉井施工有平整场地、沉井制作、填心与沉井下沉这四个阶段。

其中,下沉采用的是人工开挖方式,其合理的开挖顺序为先开挖中间,再开挖四边。先开挖短边,再开挖长边。当沉井就位后就清洗基面,先设置Φ25锚杆,然后浇筑150号混凝土封底,末尾用100号毛石混凝土填心。

四、混凝土挡墙

混凝土挡墙可以对滑坡体的受力平衡从局部进行有效改变,以防止滑坡体变形的延展。

天生桥二级水电站工程于1986年6月里,在550m高程夹泥层上面,岩体滑动了10余厘米。在584m高程平台上有3条裂缝出现,其中最长一条有55m长、2.2cm宽、下错2cm。基于此,在550m高程上选取了50余米长的混凝土挡墙与打锚杆等措施。

在天生桥二级水电站厂房里,高边坡坡顶设置了混凝土挡土墙,用来防止古滑坡体的复活。一些坡面选用浆砌块石护面加固,在坡脚680m高程中设置了混凝土防护墙。另外在水电站边坡工程中,也选取浇混凝土挡墙、浆砌石挡墙与混凝土防掏槽等措施,去综合治理边坡工程。

五、锚固洞

水电站边坡工程选取了各种不同断面的锚固洞有64个,以形成较大的抗剪力。于左岸边坡滑坡前,已完成的有2m×2m断面小锚固洞18个,其中每个洞能够承受剪力9000kN。此外,还通过地质探洞回填等去增加一部分剪力。因锚固洞具备一定的倾斜度,能够防止混凝土和洞壁结合不实的可能性,也可以选取洞桩组合结构的受力条件,其远较传统悬臂结构合理,能够提供较大的抗力。

结束语

在建筑施工过程中,伴随各项科学技术手段的不断完善,保障建筑工程施工的主要措施是在其施工过程中使用相应手段与建立完善的管理制度,其也是提升其施工质量与施工效率的重点。运用完整的控制手段与施工方式在混凝土抗滑结构里的施工过程去进行施工,能够提升水利水电工程的社会与经济效益。

参考文献

[1]陈春娟.对混凝土抗滑结构及锚固技术应用的探讨.黑龙江水利科技,2012(4).

[2]王剑峰.混凝土抗滑结构在水利工程中的应用.黑龙江科技信息,2012(6).

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