巖土工程中水利工程施工技術(shù)

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摘要：隨著當(dāng)前社會經(jīng)濟的進步，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，對我國整個建筑行業(yè)發(fā)展有著極為重要的促進作用。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

1.1整體隱蔽性較強

巖土工程本身所具有的施工隱蔽性特質(zhì)相對較強，比如其基本都是在地下甚至水下等部位開展進行，一旦出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，后續(xù)維修難度極大，甚至由于工程特點根本無法對其進行正確的判斷處理。因此巖土工程必須著重設(shè)計圖的可靠性和施工規(guī)范標準性，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)量不會因其隱蔽性特質(zhì)而受到不良影響。

1.2施工過程變動較大

巖土工程施工過程變動相對較大，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，不僅會影響施工工藝參數(shù)，而且會對整個巖土工程施工品質(zhì)造成直接影響，一旦處理不到位便會使其工程安全性和穩(wěn)定性無法達到預(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，鉆探期間土樣擾動以及應(yīng)力釋放形成的試驗誤差會使得其最終勘察節(jié)點只能對應(yīng)某個區(qū)域。因此在實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)的準確性和真實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)的進步可以最大限度提升巖土工程施工時效性、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)的進步必然會對巖土工程施工效率產(chǎn)生實質(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)的實際工程問題。比如在20世紀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，都很大程度上推動了整個巖土工程施工行業(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作用。巖土工程本身所具有的科技性相對較高，在實際實踐期間必須根據(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

2.1強度及密度標準更高的基礎(chǔ)工程

現(xiàn)代水利工程作為改善我國生態(tài)環(huán)境、促進水資源高效利用的一項民生工程，其在施工技術(shù)專業(yè)性上極為突出，在實際施工期間對土方基礎(chǔ)工程強度及密度標準有著極高的要求，必須達到國家相關(guān)標準規(guī)范。同時對各道工序控制也會嚴格采取按需申報、責(zé)任到人、全程檢查等形式，以此使整個水利工程施工質(zhì)量能夠完全達到設(shè)計預(yù)期。

2.2排水及混凝土壩施工規(guī)范性強

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)范性強的特點較為明顯，比如水利工程中水墜壩施工（按照水力沖刷修筑土壩）本身所具有的省時省力、經(jīng)濟性強優(yōu)勢，可以最大限度改善相應(yīng)水土流失嚴重地區(qū)生態(tài)。與此同時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)，這個過程中所采取的工程準備、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，其對提升整個水利工程施工安全性效果顯著[2]。

2.3實效性更強的灌漿施工

實效性更強的灌漿施工也是現(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，使整個水利工程基礎(chǔ)密實性完全得以體現(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，實踐期間按照施工機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)漿液可以完全擴散至巖石縫隙內(nèi)，繼而為后續(xù)整個水利工程施工品質(zhì)能夠完全達到預(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促進并完善巖土體開挖技術(shù)的實效性

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，直接是以巖土體空間利用的層面出發(fā)，根據(jù)實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到預(yù)期。

3.2增強巖土工程施工質(zhì)量和施工規(guī)范性

增強巖土工程施工質(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”的標準要求也較高。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，對其進行材料質(zhì)量管控時則必須在訂購前便要求相應(yīng)承建商進行樣品、供貨地址信息、材料單價性能等文件出示；在相應(yīng)工程所用材料進場時選取正式出廠合格證以及材料化驗單等方式做好全程的規(guī)范檢查工作，并明確材料質(zhì)量抽樣檢驗方法。遵從《建筑材料質(zhì)量標準和管理規(guī)程》，在施工期間對核心材料和混凝土級配數(shù)據(jù)做實時校驗，現(xiàn)場正式進行相應(yīng)材料配置時必須保障其試驗達標，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)境條件影響做實時分析，比如土層結(jié)構(gòu)較松散且受降雨影響，巖土結(jié)構(gòu)邊坡土體便會呈蠕動狀，取樣時必須配合土層結(jié)構(gòu)做合理選擇，而干旱時節(jié)則其土層往往密實度高，蠕變處于土體可承受力度區(qū)間內(nèi)，此時便可正常取樣，可保障相應(yīng)巖土工程勘察準確性和真實性，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體系的穩(wěn)定性。結(jié)合實際來看，巖土工程的開挖施工必然會破壞相應(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是的巖土體出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，因此必須進行實時支護作業(yè)，其主要是以臨時支護和永久支護來進行的。而針對巖土體地下工程開挖掘進施工期間的臨時支護以及永久支護，則必須做好實時分類，臨時支護措施主要是以噴射混凝土保護層、導(dǎo)管注漿、鋼格柵等方式來體現(xiàn)，而永久性支護措施則是以鋼筋混凝土襯砌來體現(xiàn)，其與水利工程支護標準幾乎一致，支護質(zhì)量是促進整個巖土工程施工時效性的關(guān)鍵因素[4]。

3.4巖土工程的巖土試驗以及、堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、強夯施工技術(shù)運用

巖土工程中基于水利工程施工技術(shù)的巖土試驗，最大限度提升了巖土工程地基基礎(chǔ)處理所需數(shù)據(jù)的準確性，確保了整個巖土工程施工的可行性和可靠性。比如通過對現(xiàn)場實際情況調(diào)研分析后按照其地基基礎(chǔ)標準進行回鉆貫入，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壁對孔底殘渣做實時清除。而后續(xù)進行錘擊施工時選擇自由落錘方法進行相應(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到相應(yīng)標準后進行填土作業(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，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，但同時其施工時間相對較長，在實踐期間必須根據(jù)項目具體情況做好合理選用和實時把控。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，在實踐期間還要根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行應(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、水泥等做實時擠密施工，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，也可采取強夯法，按照低錘快打的方式對其區(qū)域做全面的擠壓密實工作，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度無法滿足工程標準要求所進行的加固處理工作。從現(xiàn)實角度來看，近年來整個工程行業(yè)項目建設(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)噴射機械利用壓縮空間并按照適當(dāng)比例，進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)對巖土工程進行全面加固施工時，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時培訓(xùn)工作，使其能夠充分認識到噴射混凝土施工技術(shù)的操作專業(yè)性和過程規(guī)范性對整個巖土工程加固性影響。在實際實踐期間嚴格按照供風(fēng)后啟動混凝土噴射機的程序進行相應(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)時必須按照先停止混凝土噴射機再停止供風(fēng)的方式進行相應(yīng)作業(yè)，與此同時對其噴射厚度進行把控，在選用速凝劑之外還可采取標樁法、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)在實踐期間，促進并完善了以往巖土體開挖技術(shù)的實效性、增強了巖土工程施工質(zhì)量和施工規(guī)范性、提高了巖土工程中巖土支護體系的穩(wěn)定性。其使巖土工程的巖土試驗水平，堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓、強夯施工技術(shù)運用以及對巖土工程的全面加固效果等得以全面增強，也是我國巖土工程施工技術(shù)水平得以不斷進步的必要條件。

參考文獻：

[1]洪國良.水利工程地基基礎(chǔ)巖土試驗檢測技術(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)與工程重點實驗室主編的《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,2018,35(3):20.

[3]王艷麗,周密.長江科學(xué)院水利部巖土力學(xué)與工程重點實驗室成功承辦中國水利學(xué)會2017學(xué)術(shù)年會巖土分會場[J].長江科學(xué)院院報,2018,35(3):2.

作者：李義方 單位：湖南省水利水電科學(xué)研究院