水利水電施工的邊坡開挖支護技術探討

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近些年來，我國的市場經濟發展迅速，水利水電工程開始大量興建，但是在水利水電工程中，還存在許多人為或者自然的原因造成質量問題，比如設計不合理、環境的微小波動，操作的微小偏差，使用材料的微小差異以及機械設備的正常磨損等，都能在一定程度上威脅水利水電工程的等級，從而導致發生相關安全事故，嚴重情況下甚至威脅到國家和人民的生命、財產安全。由于邊坡支護可供選擇的支護結構形式有很多，不同的支護形式對不同地質環境的支護效果不盡相同，因此如何根據支護工程環境選擇合理的支護形式顯得格外重要。

1 邊坡支護的方法

當代，邊坡的支護方法在我國有很多種。按照支護結構的受力特點可以劃分為三類不同的邊坡支護類型:⑴被動受力支護結構:通過支護結構自身的強度和剛度來被動的承受土體產生的土壓力，限制土體的變形，從而起到支護的目的。常常采用的支護方法有:挖孔灌注樁、鋼管樁、鋼板柱、地下連續墻等;⑵主動受力支護結構:通過采用不同的方式方法實現提高土體的強度目的，讓被支護土體和支護體形成相互作用的體系，從而保證施工時邊坡的安全穩定性能。常常采用被稱作補強類支護技術進行支護，常見的支護技術有:樹根柱技術、攪拌樁技術、土釘支護技術等;⑶組合型支護結構:通過分析施工現場和土體的受力情況，科學合理的將被動受力支護結構和主動受力支護結構相結合應用到同一個邊坡支護工程中的支護方式。

2 影響邊坡開挖和支護的因素

邊坡支護結構的選擇的正確與否直接反映邊坡支護效果的好壞，然而由于影響邊坡支護效果的因素太多，如何根據地質環境條件、邊坡性質的特性選擇正確的支護結構并不是一件簡單的事，因此，在實際的邊坡支護方案的選擇過程中需要充分考慮邊坡變形失穩機理、經濟合理與可實施性，選擇最合理的支護結構形式。

2．1 地質條件

在邊坡支護方案選擇的考慮因素中，地質條件等相關因素是邊坡穩定性分析和支護設計最基礎、最重要的因素，直接影響支護的實際效果，因此在支護方案確定過程中，需要加強在這方面的考慮。所謂的地質條件，籠統地說包括地質構造、地形地貌、工程地質、水文地質及地表水等。其中地形地貌等相關影響因素是邊坡穩定性的控制重要因素之一，同時也是邊坡穩定性分析過程中，可以作為參考借鑒的宏觀判斷的重要依據。此外，地質構造等影響因素不僅影響邊坡的地形地貌，更重要的是影響邊坡巖體的力學性質，在一定程度上，地質構造決定著邊坡變形失穩的機理，可能會導致陡傾巖體的傾倒破壞或者碎裂巖體危巖崩塌等危險發生。其次，水文地質及地表水等因素的影響，可能會使邊坡土體軟化和強度降低，降低軟弱結構面的強度，因此支護結構必須和排水措施一并考慮，從而使邊坡穩定性增強。

2．2 變形失穩機理的考慮

除了地質因素決定的邊坡固有特性之外，邊坡的其他性質也是需要考慮的因素，比如說:坡高與坡比、邊坡的使用年限;邊坡是挖方邊坡還是填方邊坡或者是半挖半填邊坡;以及邊坡上方的附加荷載、是否有震動因素等。這些因素的存在都一定程度上影響邊坡支護的設計方案的確定。此外，值得注意的一點是，邊坡的支護的方案的選擇很大程度上是根據邊坡變形失穩機理的原理進行設計計算而確立的，然后根據邊坡使用及周邊環境特性，分別確定邊坡重要性等級為一級、二級、三級，進而設計計算采用不同的邊坡支護方案。然而不同的邊坡其變形失穩機理有所不同，其變形失穩的主導因素也不盡相同。此外由于邊坡穩定條件的影響因素太多，而且計算起來十分復雜，因此要想徹底搞清邊坡的變形失穩機理是較為困難的，這也一定程度上制約著設計思路和支護形式的選擇。因此，認清邊坡產生變形失穩的類型十分重要。

3 邊坡開挖方式

3．1 土質邊坡的開挖方式

在開挖土質邊坡修建水電站時，必須按照由上至下的施工順序進行，且開挖時要要控制每一次削坡層在3米之內。在削坡結束之后需要使用反鏟挖掘機對作業面進行削坡操作，并安排專業的施工人員進行修坡工作。在施工過程中還要加強檢查力度。

3．2 開挖巖質邊坡的方法

開挖巖質邊坡時我們一般采取鉆爆法來進行開挖施工，按照從上到下進行開挖的順序進行，爆破時采取毫秒微差梯段爆破的方法。

(1)分層開挖逐層爆破。依據設計的規定在開挖巖質邊坡時應該采取分層的梯段爆破法，經過研究調查顯示，我們要將開挖爆破的梯段控制在6米左右。由于巖質邊坡一般是較薄的順向的坡，開挖的坡角比巖層的傾角要大，一般開挖的切腳都不太大。

(2)臺階式分層爆破開挖。經過一定的開挖施工之后，邊坡會受到各種不同的因素影響，這無形中就加大了支護的難度。由于巖層切腳、爆破以及上層巖層的作用，經常會導致滑塌現象產生。所以為了保證安全，我們必須采取分層爆破的方式來降低安全隱患。

(3)薄層爆破開挖。薄層爆破開挖距邊坡12m內側的巖體，開挖高度應該控制在3m左右。

4 邊坡開挖支護施工技術措施

4．1 土錨桿支護

土錨桿技術在邊坡支護的過程中，主要針對堆積體淺表以土質為主的坡面進行支護和加強，提高坡面的穩定性。其施工流程相對比較規范，然而施工質量的好壞也直接影響著邊坡支護的實際效果，因此在土錨桿施工過程應明確操作步驟，嚴格按照施工流程，確保施工質量等級。

4．2 鋪設鋼筋網

水利水電邊坡施工中為了防止邊坡巖體遇水后發生塌方、塌滑等地質災害，在邊坡破碎區應該選用掛鋼筋網的方法提高邊坡的穩定性。

4．3 噴混凝土施工

在一期支護工程中噴混凝土是一種常用的施工方法。噴射混凝土可以強化封閉開挖到位的邊坡基面，可以減少邊坡基面的基巖風化的機會。該施工方法普遍使用在放空洞出口邊坡開挖、壩肩開挖、邊坡開挖中，并取得了良好的效果。

5 結語

邊坡開挖支護是水利水電工程中的重要組成部分，科學合理的對邊坡支護是施工進行的保障。影響邊坡施工質量的因素較多，在邊坡工程施工中應該根據具體情況制定邊坡支護方案。另外，在水利水電工程的邊坡施工支護技術也應該結合工程情況進行考慮，合理的對其進行開挖支護。施工時必須嚴格按照施工規范和要求進行施工，只有這樣才能保證水利水電工程的工程安全和質量。

［1］崔政權，李寧．邊坡工程—理論與實踐最新發展［M］．北京:中國水利水電出版社，2013．

［2］王朋輝，韓曉燕，孫建新．水利水電施工工程中邊坡開挖支護技術分析［J］．科技資訊，2012(4)．