水利工程施工中高邊坡支護與開挖技術的應用

馬瑞霞+陳軍

[摘要]水利工程在社會經濟發展過程中占據著重要地位，能夠有效促進區域間經濟的協調發展，緩解水資源緊張的狀況。在新經濟發展背景下，需要不斷提高水利工程建設施工質量，充分發揮水利工程在經濟發展中的作用，減少安全隱患。高邊坡的支護與開挖是水利工程施工的重點，本文主要對其施工技術和具體應用進行了分析，為具體的施工實踐提供參考。

[關鍵詞]水利工程；高邊坡支護與開挖；施工技術

隨著水利工程建設數量不斷增多，需要不斷提高施工質量以滿足經濟發展的要求。但是，水利工程在具體施工過程中受外界環境的影響，存在一定的施工難點，特別是在地質條件相對復雜的情況下，高邊坡支護與開挖工程也會有很多施工技術難點，需要根據具體情況采用相應的處理技術，若相關問題解決不及時，將會對水利工程的安全性能造成惡劣影響。因此，必須重視高邊坡的支護與開挖技術，嚴格按照相關標準規范進行施工。

1.工程案例

某水利工程在修建過程中設計其裝機總容量為80萬kW，預計其年發電量為30.26億kW/h。經勘察測量，該工程的地質條件具有弱應力、陡傾角、薄夾層的特點，在右壩肩邊坡開挖的最高差值為209m，廠房邊坡開挖高差值為125m，屬于高陡邊坡類型。該項水利工程的施工難度相對較大，要求施工單位必須根據施工現場的實際情況，規劃高邊坡的支護開挖作業，確保水利工程的建設施工質量。

2.高邊坡支護與開挖技術施工的準備工作

高邊坡施工的工程量較多，技術難度相對較高，因此在施工開始之前要結合具體的施工經驗，做好相關準備工作，保證水利工程施工能夠順利進行。

（1）做好施工現場的勘測作業，施工單位組織相關人員對施工現場實際情況進行勘測，包括施工范圍內地質條件和水文環境等要素。若在工程邊坡中存在松軟的地質土層，必須進行加固處理，避免在施工過程中出現坍塌現象，對施工安全造成威脅。另外，還需對邊坡的巖石風化程度和分布情況進行詳細掌握，統籌規劃具體的施工組織。

（2）進行施工方案的復核工作，施工單位在充分掌握施工現場各項條件之后，對施工方案的內容進行復核，避免在方案中存在不合理之處。同時對施工方案的各項流程和技術進行學習，規范施工操作行為。

（3）做好道路布置工作，在水利工程建設施工的過程中，需要運送大量的原材料和施工過程中產生的廢渣，因此，在施工開始之前要對附近道路進行合理規劃，確保水利工程建設的進度。一般情況下，需要布設2條主干道，在工程量較大的情況下還可增設2條分線。

（4）施工機械的準備，在邊坡支護與開挖過程中，需要用到液壓鉆、挖掘機等相關機械設備，在施工開始之前這些機械設備應提前到達施工現場，并對其性能進行檢測，存在問題的設備應及時進行更換，同時組織專業人員對其進行維護和保養。

3.水利工程施工中高邊坡開挖的技術分析

3.1邊坡清理作業

在高邊坡開挖之前，應對邊坡表面進行清理，將開挖范圍內的植被和雜物清除，清理范圍應大于開挖線5m以外的部分，為開挖作業創造良好的施工條件。另外，還需要注意施工范圍內地下管線的走向和分布，避免施工過程中造成管線的破壞。

3.2土方開挖

進行土方開挖時，需要在高邊坡的上坡面修建截水設施，盡量減少雨水沖刷作用對邊坡施工的質量產生影響。一般情況下，具體的開挖工作應自上而下進行分層開挖，將每層的削坡厚度控制在3m左右。在采用挖掘機進行邊坡開挖過程中，需要配備施工人員進行修坡作業，使得在開挖范圍內形成一定坡度，便于水利工程的排水，避免高坡上存在積水影響其施工質量。在土方開挖過程中，必須要對開挖坡度和開挖量進行檢測，嚴格控制土方開挖的質量。

3.3石方開挖

（1）壩肩石方開挖。與土方開挖施工相比，石方開挖的難度相對較高。在壩肩石方開挖過程中分為左壩肩與右壩肩，必須嚴格按照施工方案設計標準進行開挖施工，在必要時可以采用預裂爆破施工方式對邊坡和建基面進行處理，由于爆破施工具有一定危險性，因此合理控制炸藥的用量，構建科學的爆破網絡工程，避免由于爆破作業造成周圍巖石的破碎，不僅影響了水利工程施工的進度，還可能會出現施工安全事故。在爆破鉆孔時，鉆孔的間隔應保持一致，控制在50cm左右，鉆孔阻塞的深度不應大于50cm。若在坡面進行預裂孔的鉆探作業，必須根據相關要求采用潛孔鉆，鉆孔的直徑控制在90cm閥之內。壩肩石方開挖作業完成之后，將挖掘出來的殘渣運輸到河流上游部位的廢料放置場地。

（2）河床石方開挖。河床石方開挖的方式與土方開挖大致相同，均采用自上而下的操作方式。在具體施工過程中，首先在大壩中間部位開挖出先鋒槽，以此為標準向上下游兩側進行拓展，當開挖寬度滿足一定標準后，可以運用先鋒槽在允許范圍內進行階梯爆破，這樣能夠有效加快高邊坡開挖工程的施工進度。

4.水利工程施工中高邊坡支護的技術分析

4.1鋼筋網鋪設

由于水利工程所處的地理環境位置較為特殊，在邊坡施工中可能會出現邊坡結構在受到水的沖刷和侵蝕作用出現塌方或者位移的現象，為了盡量避免這種情況的出現，可以采用鋪設鋼筋網的方式對破碎區域進行加固，有效提高邊坡的整體穩定性能。施工單位應根據具體情況合理規劃鋼筋網的規格，一般情況下綁扎的鋼筋網為20cm×20cm，鋪設的面積是2m×2m，這樣的規格更加方便運輸，降低施工難度。綁扎鋪設完成的鋼筋網應與巖石表面緊密的連接在一起，并將其與錨桿頭進行焊接，保證鋼筋網的牢固性。

4.2淺層支護技術

（1）噴混凝土。噴射混凝土是邊坡防護中常用的技術，通過在開挖后的邊坡基面噴射混凝土，能夠有效對其進行支護，同時也可以防止基面由于長期處于自然環境中出現風化現象，達到加強邊坡防護的目的。在具體操作過程中，首先將漿砌石砌筑在邊坡的基面上，砌筑作業完成之后需要對其平整度進行檢測，避免在混凝土噴射過程中出現不平整現象。確保將漿砌石砌筑的平整度以及壓實度達到相關標準之后，進行噴繪模板的安裝作業，將模板緊密固定在基面之上，對模板的質量進行驗收，保證模板連接的準確性和穩定性，隨后進行模板的安裝。在模板外側每隔30cm采用木楔子進行固定，模板的表面用3cm×5cm的木條釘對模板加固，對模板安裝的質量進行驗收，安裝不到位或者有模板變形的地方應及時進行處理；其次是混凝土的拌合，必須按照施工方案設計的配合比進行拌合作業，采用噴繪機進行混凝土的噴射作業，一般情況下，混凝土噴射的厚度應控制在10cm-20cm之間。

（2）錨桿支護。根據邊坡施工的具體情況選用適當的扣件和焊管，在錨桿支護的部位根據要求搭設架手架，并做好相關的安全防護措施。在進行錨桿鉆孔的過程中，應以水利工程的地質條件和巖石的走向為依據進行鉆探作業，傾斜角度控制在30°左右，根據錨桿的直徑選取相應規格的鉆頭。當鉆孔深度達到相應標準之后，對孔洞內進行清理作業，保證后續施工程序能夠順利開展，進行錨桿埋設。

（3）排水孔。在邊坡施工過程中，開挖排水孔也是一種有效的支護方式，能夠有效降低內部的水壓力。如果不做好相關排水工作，水分的沖刷或者浸泡等因素都會對邊坡質量產生影響。一般情況下，在排水孔開挖時，其孔洞直徑應控制在50mm左右，傾斜角度保持在10°。另外，為了防止排水孔在后期出現坍塌現象，可在孔洞內預埋相應規格的PVC管。

4.3深層支護技術

深層支護技術主要是通過錨固鉆機對需要支護的基面進行鉆孔，保證孔洞的直徑和位置符合設計的要求，隨后用高壓灌漿泵進行混凝土漿液的灌注，待混凝土砼的強度達到一定標準之后，進行錨索張拉作業，初期的張拉強度控制在設計值的90左右，避免出現張拉過度情況，錨索張拉的范圍達到設計要求之后方可停止，最后進行封錨作業。

5.結語

綜上所述，通過對高邊坡支護與開挖技術在水利工程中應用的分析，為具體施工實踐提供了相應的理論指導。隨著國民經濟發展水平的不斷提高，對于水利工程建設的質量也有了更高的要求，需要不斷應用新技術、新方法來進行水利工程的施工。邊坡施工是水利工程建設施工過程中的重要組成部分，在邊坡支護和開挖時還存在一定的技術難度，容易出現安全隱患問題。因此，在進行邊坡施工時，施工單位必須要根據水利工程建設的具體情況，選取相應的施工技術，規范施工操作行為，不斷提高邊坡的穩定和牢固性，保證水利工程的使用性能。