巖土工程中水利工程施工技術(shù)

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摘要：隨著當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，我國巖土工程施工技術(shù)也呈現(xiàn)多元化、現(xiàn)代化的發(fā)展趨勢，其作為各大基建工程得以順利開發(fā)建設(shè)的前提，對我國整個(gè)建筑行業(yè)發(fā)展有著極為重要的促進(jìn)作用。而巖土工程中基于水利工程施工技術(shù)的研究應(yīng)用，也對整個(gè)行業(yè)建設(shè)水平的提升意義重大。文章對此展開研究，供參考。

關(guān)鍵詞：巖土工程；水利工程；施工技術(shù)

1巖土工程施工特質(zhì)及要點(diǎn)

1.1整體隱蔽性較強(qiáng)

巖土工程本身所具有的施工隱蔽性特質(zhì)相對較強(qiáng)，比如其基本都是在地下甚至水下等部位開展進(jìn)行，一旦出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，后續(xù)維修難度極大，甚至由于工程特點(diǎn)根本無法對其進(jìn)行正確的判斷處理。因此巖土工程必須著重設(shè)計(jì)圖的可靠性和施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)性，明確各施工環(huán)節(jié)中可能存在的各種問題以確保巖土工程施工質(zhì)量不會(huì)因其隱蔽性特質(zhì)而受到不良影響。

1.2施工過程變動(dòng)較大

巖土工程施工過程變動(dòng)相對較大，巖土本身種類的多樣性決定了其施工期間所受各方影響因素極多，加之巖土條件的復(fù)雜性和易變性，對其勘察工作要求也更高。而這種施工期間的變動(dòng)，不僅會(huì)影響施工工藝參數(shù)，而且會(huì)對整個(gè)巖土工程施工品質(zhì)造成直接影響，一旦處理不到位便會(huì)使其工程安全性和穩(wěn)定性無法達(dá)到預(yù)期要求[1]。

1.3區(qū)域性特質(zhì)較為明顯

區(qū)域性明顯也是巖土工程最為常見的一項(xiàng)特質(zhì)，比如不同區(qū)域所體現(xiàn)出的不同巖土特質(zhì)，類似黃土地基、砂土地基、軟黏土地基等，都會(huì)使得對應(yīng)工程基坑品質(zhì)性能出現(xiàn)較大差異。與此同時(shí)勘探所獲數(shù)據(jù)往往無法有效代表土層全貌，鉆探期間土樣擾動(dòng)以及應(yīng)力釋放形成的試驗(yàn)誤差會(huì)使得其最終勘察節(jié)點(diǎn)只能對應(yīng)某個(gè)區(qū)域。因此在實(shí)踐期間必須針對施工段做好全方位的勘察方位設(shè)定，以此確保巖土工程最終所得勘察數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性能夠充分得以體現(xiàn)。

1.4科技依賴性較高

巖土工程施工本身所具有的科技依賴性相對較高，通?？茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步可以最大限度提升巖土工程施工時(shí)效性、穩(wěn)定性、安全性，對工程成本的節(jié)省效果顯著。因此需要肯定科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步必然會(huì)對巖土工程施工效率產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性幫助，但前提必須是其技術(shù)能夠幫助解決巖土工程中所出現(xiàn)的實(shí)際工程問題。比如在20世紀(jì)60年代末期高壓射流技術(shù)的提出和應(yīng)用，該技術(shù)直接使高壓噴射注漿成為工程實(shí)際常見施工技術(shù)；加之真空泵技術(shù)以及射流泵技術(shù)等在工程中的實(shí)踐，后續(xù)優(yōu)化更新而成專門適用于巖土工程的真空預(yù)壓法，都很大程度上推動(dòng)了整個(gè)巖土工程施工行業(yè)的發(fā)展速度；還有超聲波檢測等科學(xué)技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，有效提高了巖土工程質(zhì)量檢測效率等。這些技術(shù)都對巖土工程發(fā)展有著不可替代的促進(jìn)作用。巖土工程本身所具有的科技性相對較高，在實(shí)際實(shí)踐期間必須根據(jù)具體情況，選取科學(xué)合理的施工技術(shù)來確保其施工質(zhì)量和施工成本能夠全程得到有效控制。

2現(xiàn)代水利工程施工技術(shù)專業(yè)要點(diǎn)

2.1強(qiáng)度及密度標(biāo)準(zhǔn)更高的基礎(chǔ)工程

現(xiàn)代水利工程作為改善我國生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)水資源高效利用的一項(xiàng)民生工程，其在施工技術(shù)專業(yè)性上極為突出，在實(shí)際施工期間對土方基礎(chǔ)工程強(qiáng)度及密度標(biāo)準(zhǔn)有著極高的要求，必須達(dá)到國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。同時(shí)對各道工序控制也會(huì)嚴(yán)格采取按需申報(bào)、責(zé)任到人、全程檢查等形式，以此使整個(gè)水利工程施工質(zhì)量能夠完全達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期。

2.2排水及混凝土壩施工規(guī)范性強(qiáng)

現(xiàn)代水利工程施工技術(shù)所具有的排水及混凝土壩施工規(guī)范性強(qiáng)的特點(diǎn)較為明顯，比如水利工程中水墜壩施工（按照水力沖刷修筑土壩）本身所具有的省時(shí)省力、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)優(yōu)勢，可以最大限度改善相應(yīng)水土流失嚴(yán)重地區(qū)生態(tài)。與此同時(shí)水墜壩壩體充填總土方量基本與所需水量持平，且壩體充填方式也較為靈活，整體排水效果也極佳。而水利工程中的混凝土壩工程施工本身便是以地基開挖處理和混凝土大壩修筑來體現(xiàn)，這個(gè)過程中所采取的工程準(zhǔn)備、水流控制、地基挖掘處理、金屬結(jié)構(gòu)安裝配套等規(guī)范性也極高，其對提升整個(gè)水利工程施工安全性效果顯著[2]。

2.3實(shí)效性更強(qiáng)的灌漿施工

實(shí)效性更強(qiáng)的灌漿施工也是現(xiàn)代水利工程施工技術(shù)的重要特質(zhì)，其鉆孔灌漿所遵循先固結(jié)后帷幕的方式，使整個(gè)水利工程基礎(chǔ)密實(shí)性完全得以體現(xiàn)。當(dāng)前水利工程施工期間灌漿施工主要是以純壓或循環(huán)的方式進(jìn)行灌漿，其中純壓式主要是用于對以巖石為主且?guī)r石間隙較小水利工程，實(shí)踐期間按照施工機(jī)具對漿液做一次性壓入鉆孔設(shè)定并通過持續(xù)性增壓來確保對應(yīng)漿液可以完全擴(kuò)散至巖石縫隙內(nèi)，繼而為后續(xù)整個(gè)水利工程施工品質(zhì)能夠完全達(dá)到預(yù)期打下良好基礎(chǔ)。

3巖土工程中基于水利工程施工技術(shù)的優(yōu)勢

3.1促進(jìn)并完善巖土體開挖技術(shù)的實(shí)效性

結(jié)合上文對巖土工程及現(xiàn)代水利工程施工技術(shù)專業(yè)要點(diǎn)的分析，目前巖土工程中基于水利工程施工技術(shù)的成型和應(yīng)用也已經(jīng)成為常態(tài)，其對整個(gè)巖土工程施工水平的提升效果顯著。巖土工程中基于水利工程施工技術(shù)體現(xiàn)在巖土開挖施工上時(shí)，直接是以巖土體空間利用的層面出發(fā)，根據(jù)實(shí)際情況選擇露天開挖或地下開挖，通常深基坑開挖基本都是露天開挖，而隧道開挖基本選取地下開挖。其中工程建設(shè)期間的巖體露天開挖施工基本是選取水利工程中微差松動(dòng)爆破或定向爆破等技術(shù)方式，來確保巖體開挖效果能夠完全達(dá)到預(yù)期。

3.2增強(qiáng)巖土工程施工質(zhì)量和施工規(guī)范性

增強(qiáng)巖土工程施工質(zhì)量和施工規(guī)范性也是巖土工程基于水利工程施工技術(shù)的直觀展現(xiàn)，水利工程本身對施工品質(zhì)要求極高，而巖土工程由于后續(xù)維修難度較大，因此其對巖土工程施工“一步到位”的標(biāo)準(zhǔn)要求也較高。巖土工程施工本身所用材料主要是鋼筋、水泥、泥漿配料、外加劑等，對其進(jìn)行材料質(zhì)量管控時(shí)則必須在訂購前便要求相應(yīng)承建商進(jìn)行樣品、供貨地址信息、材料單價(jià)性能等文件出示；在相應(yīng)工程所用材料進(jìn)場時(shí)選取正式出廠合格證以及材料化驗(yàn)單等方式做好全程的規(guī)范檢查工作，并明確材料質(zhì)量抽樣檢驗(yàn)方法。遵從《建筑材料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)程》，在施工期間對核心材料和混凝土級配數(shù)據(jù)做實(shí)時(shí)校驗(yàn)，現(xiàn)場正式進(jìn)行相應(yīng)材料配置時(shí)必須保障其試驗(yàn)達(dá)標(biāo)，以此最大限度降低巖土工程所用施工材料不合格率，繼而使巖土工程施工質(zhì)量和施工規(guī)范性得到全面提升[3]。實(shí)踐期間在建設(shè)現(xiàn)場選取4～5組巖土樣品，在明確地基厚度基礎(chǔ)上對土層所處地理環(huán)境條件影響做實(shí)時(shí)分析，比如土層結(jié)構(gòu)較松散且受降雨影響，巖土結(jié)構(gòu)邊坡土體便會(huì)呈蠕動(dòng)狀，取樣時(shí)必須配合土層結(jié)構(gòu)做合理選擇，而干旱時(shí)節(jié)則其土層往往密實(shí)度高，蠕變處于土體可承受力度區(qū)間內(nèi)，此時(shí)便可正常取樣，可保障相應(yīng)巖土工程勘察準(zhǔn)確性和真實(shí)性，為后續(xù)巖土工程質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。

3.3提高巖土工程中巖土支護(hù)體系的穩(wěn)定性

巖土工程中基于水利工程施工技術(shù)可以有效提高巖土工程中巖土支護(hù)體系的穩(wěn)定性。結(jié)合實(shí)際來看，巖土工程的開挖施工必然會(huì)破壞相應(yīng)原有巖土體平衡狀態(tài)，而巖土體開挖期間所產(chǎn)生的臨空面方向位移變形也會(huì)是的巖土體出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，因此必須進(jìn)行實(shí)時(shí)支護(hù)作業(yè)，其主要是以臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)來進(jìn)行的。而針對巖土體地下工程開挖掘進(jìn)施工期間的臨時(shí)支護(hù)以及永久支護(hù)，則必須做好實(shí)時(shí)分類，臨時(shí)支護(hù)措施主要是以噴射混凝土保護(hù)層、導(dǎo)管注漿、鋼格柵等方式來體現(xiàn)，而永久性支護(hù)措施則是以鋼筋混凝土襯砌來體現(xiàn)，其與水利工程支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)幾乎一致，支護(hù)質(zhì)量是促進(jìn)整個(gè)巖土工程施工時(shí)效性的關(guān)鍵因素[4]。

3.4巖土工程的巖土試驗(yàn)以及、堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、強(qiáng)夯施工技術(shù)運(yùn)用

巖土工程中基于水利工程施工技術(shù)的巖土試驗(yàn)，最大限度提升了巖土工程地基基礎(chǔ)處理所需數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，確保了整個(gè)巖土工程施工的可行性和可靠性。比如通過對現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)研分析后按照其地基基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回鉆貫入，保持相應(yīng)孔內(nèi)水位稍高于地下水位，此期間如果其孔壁穩(wěn)定性較差便可采取泥漿護(hù)壁對孔底殘?jiān)鰧?shí)時(shí)清除。而后續(xù)進(jìn)行錘擊施工時(shí)選擇自由落錘方法進(jìn)行相應(yīng)作業(yè)，以此盡可能減少導(dǎo)向管與錘體間摩擦力，防止錘心走偏以及錘體側(cè)搖的問題發(fā)生，也為巖土工程施工效果能夠達(dá)到預(yù)期提供有利參考依據(jù)。針對軟土地基處的巖土工程施工，相應(yīng)施工人員可先對其所需施工區(qū)域現(xiàn)場進(jìn)行全面分析，結(jié)合軟土地基施工技術(shù)制定相應(yīng)處理方案。這個(gè)過程中先要保障對軟土地基穩(wěn)定性以及穩(wěn)固性在地基表面施工處理達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行填土作業(yè)，保障填土均勻性和排水系統(tǒng)的完善性，完成后針對地質(zhì)相對較好但含水量較大軟土地基做水分排出施工，以此確保整個(gè)軟土地基區(qū)域表面硬度得到有效提升，使巖土工程施工效率和施工質(zhì)量得以完全體現(xiàn)。這個(gè)過程中則主要以堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓施工處理來體現(xiàn)，堆載預(yù)壓施工處理作為水利工程建設(shè)期間的軟土地基施工技術(shù)中較為常見的一項(xiàng)，其可有效提高相應(yīng)區(qū)域內(nèi)軟土地基本身承載力和抗壓力，最大限度防止沉降現(xiàn)象的發(fā)生。通常在實(shí)際施工期間對相應(yīng)區(qū)域地基內(nèi)部壓力及承載狀況做好計(jì)算分析，結(jié)合具體信息對其區(qū)域所存在沉降狀況通過施加一定荷載，達(dá)到排出軟土層孔隙的積水、提升其荷載力的目的。其也是降低軟土地基地下水的有效方法，堆載預(yù)壓所具有的施工便捷性高、施工成本可控的優(yōu)勢極為突出，但同時(shí)其施工時(shí)間相對較長，在實(shí)踐期間必須根據(jù)項(xiàng)目具體情況做好合理選用和實(shí)時(shí)把控。真空預(yù)壓施工處理主要按照軟土層特性，以排水固結(jié)原理來對其做加荷預(yù)壓設(shè)定，增強(qiáng)對應(yīng)軟土層穩(wěn)定性；此期間主要是對軟土區(qū)域選用垂直排水柱管等方式進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，并在垂直排水柱管上做砂層鋪設(shè)，之后覆蓋密封薄膜并利用真空設(shè)備對塑薄膜內(nèi)空氣進(jìn)行全面排出，使塑薄膜處于真空狀態(tài)，繼而使薄膜內(nèi)外所產(chǎn)生的氣壓差做荷載施加，確保軟土地基承載力得到一定提升。其對相應(yīng)巖土工程施工品質(zhì)提升效果顯著。與此同時(shí)，在實(shí)踐期間還要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案以及安全防范工作的設(shè)置，適當(dāng)選取換填法，比如換填片石、黏土、水泥等做實(shí)時(shí)擠密施工，以此最大限度地防止巖土工程施工期間軟土區(qū)域出現(xiàn)垮塌事故。針對松軟地表巖溶區(qū)域，也可采取強(qiáng)夯法，按照低錘快打的方式對其區(qū)域做全面的擠壓密實(shí)工作，注重沖錘速率的合理把控，防止碰撞孔壁而導(dǎo)致塌孔狀況發(fā)生，以此使整個(gè)巖土工程安全性能夠充分得到保障[5]。

3.5巖土工程的全面加固施工

巖土工程的全面加固施工作為巖土工程中基于水利工程而形成的施工技術(shù)，其主要原理是針對巖土體變形或強(qiáng)度無法滿足工程標(biāo)準(zhǔn)要求所進(jìn)行的加固處理工作。從現(xiàn)實(shí)角度來看，近年來整個(gè)工程行業(yè)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模的增加，相應(yīng)巖土工程中對巖土體加固處理需求也呈現(xiàn)全面提升的趨勢，而不同巖土體、不同工程狀況的巖土加固處理技術(shù)也已經(jīng)成為巖土工程所不可或缺的重要施工技術(shù)內(nèi)容。比如噴射混凝土技術(shù)的運(yùn)用便是巖土工程得以全面加固施工的直觀呈現(xiàn)。噴射混凝土本質(zhì)上主要是通過相關(guān)噴射機(jī)械利用壓縮空間并按照適當(dāng)比例，進(jìn)行拌和料配置后通過相應(yīng)管道輸送而高速噴射至對應(yīng)巖面，迅速扭結(jié)硬化成的一種混凝土。應(yīng)用噴射混凝土施工技術(shù)對巖土工程進(jìn)行全面加固施工時(shí)，必須在噴射混凝土前做好全方位的周邊區(qū)域信息資料整合工作，針對噴射人員做好實(shí)時(shí)培訓(xùn)工作，使其能夠充分認(rèn)識到噴射混凝土施工技術(shù)的操作專業(yè)性和過程規(guī)范性對整個(gè)巖土工程加固性影響。在實(shí)際實(shí)踐期間嚴(yán)格按照供風(fēng)后啟動(dòng)混凝土噴射機(jī)的程序進(jìn)行相應(yīng)噴射作業(yè)，對其速凝劑品質(zhì)必須做好全面把控，在停止噴射作業(yè)時(shí)必須按照先停止混凝土噴射機(jī)再停止供風(fēng)的方式進(jìn)行相應(yīng)作業(yè)，與此同時(shí)對其噴射厚度進(jìn)行把控，在選用速凝劑之外還可采取標(biāo)樁法、錨桿法等來最大限度提升巖土工程整體穩(wěn)固性。

4結(jié)束語

綜上所述，通過對巖土工程中基于水利工程施工技術(shù)的研究分析，可以看出基于水利工程的巖土施工技術(shù)在實(shí)踐期間，促進(jìn)并完善了以往巖土體開挖技術(shù)的實(shí)效性、增強(qiáng)了巖土工程施工質(zhì)量和施工規(guī)范性、提高了巖土工程中巖土支護(hù)體系的穩(wěn)定性。其使巖土工程的巖土試驗(yàn)水平，堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、強(qiáng)夯施工技術(shù)運(yùn)用以及對巖土工程的全面加固效果等得以全面增強(qiáng)，也是我國巖土工程施工技術(shù)水平得以不斷進(jìn)步的必要條件。

參考文獻(xiàn)：

[1]洪國良.水利工程地基基礎(chǔ)巖土試驗(yàn)檢測技術(shù)分析[J].資源信息與工程,2018,33(3):150-151.

[2]長江科學(xué)院水利部巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主編的《水利水電工程爆破手冊》喜獲2018年度國家出版基金資助[J].長江科學(xué)院院報(bào),2018,35(3):20.

[3]王艷麗,周密.長江科學(xué)院水利部巖土力學(xué)與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室成功承辦中國水利學(xué)會(huì)2017學(xué)術(shù)年會(huì)巖土分會(huì)場[J].長江科學(xué)院院報(bào),2018,35(3):2.

作者：李義方 單位：湖南省水利水電科學(xué)研究院