研究大壩基礎高邊坡開挖施工布置與開挖技術

唐連華

（廣西增福建筑勞務有限公司，廣西南寧 530000）

由于水利工程建設施工涉及的施工難點相對較多，工程施工規模較大，尤其在大壩基礎開挖工作過程中，受施工條件以及周圍環境條件等多方面因素的影響，造成大壩基礎高邊坡開挖工作過程中存在諸多施工難點問題，需要引起相關工程施工單位和人員的高度重視。在進行水庫大壩基礎高邊坡開挖工作之前，必須要有效做好相關施工布置工作，同時對高邊坡開挖施工技術進行合理應用，全面提高高邊坡開挖施工質量和安全性，避免高邊坡開挖工作存在問題，造成邊坡穩定性因素的產生。

1 工程案例

要求結合我國某地區一處大型水庫大壩工程施工展開分析和研究，本次水庫大壩工程位于長江一級支流附近區域水庫大壩，地質距離最近縣城距離大約為60km，水庫大壩工程上方集雨面積達到35km2，水庫工程的正常蓄水位高度為386.0m，標準設計洪水位383.25m，水庫校核洪水被高度為384.02m，水庫工程總庫容量大小為1035 萬m3。本次水庫大壩工程為瀝青混凝土心墻石渣壩結構，水庫大壩最大高度為65.0m。在本次水庫大壩工程基礎開挖施工過程中，主要針對的是左右壩肩土石方開挖，大壩基礎松散層開挖以及左右壩間噴錨支護等相關工作內容。

2 大壩基礎高邊坡開挖施工布置要求

2.1 布置工作原則

在該地區的征地紅線區域范圍內，根據地形地貌條件特點布置出相應的配套設施，并且根據工程施工條件，對道路布置和材料的堆放地點進行確認。根據本次工程施工總量以及相關施工要求設置風、水、電，方便后續的工程施工銜接以及施工作業安排，需要有效避免出現交叉作業情況同時盡可能避免在施工過程中出現相互影響問題。通過使用已有的道路工程建筑物等，最大限度減少工程施工成本的投入量，避免和主干道路形成沖突，同時還需要有效做好大壩施工周圍的道路布置工作。本次工程道路布置工作中形成路面寬度不小于7m 的雙向車道路面回砂填料不能小于1m，以此保證交通通行的安全性[1]。

2.2 供電、供水布置工作要點

在大壩基礎高邊坡開挖工作當中施工，用水主要設置在水庫大壩左右靠近沖溝附近設置出高位水池，每一座水池當中的水體容量大小大約為100m3，供壩區施工場地供水和使用。施工場地的供電主要承擔的是大壩的右肩以及材料拌合廠的施工供電工作任務，同時還需要對管理房、溢洪道以及其他部位的施工進行供電。

2.3 施工區域棄渣場和炸藥倉庫以及油料儲存庫布置

本次水庫大壩工程棄渣場設置在水庫大壩下游區域大約1km 距離范圍內，主要用來堆放水庫大壩高邊坡開挖工作過程中所產生的廢氣料渣，棄渣場設置在對面沖溝范圍之內，距離水庫大壩距離大約為1km，主要堆放大壩開挖所產生的棄渣料計劃堆渣總量為3.76m3。在炸藥倉庫的布置過程中，必須要保證倉庫所處位置的安全性和穩定性。本次工程施工過程中，炸藥倉庫設置在距離開挖施工區域大約300m 區域范圍內，并且周圍沒有居民和高壓線路的影響，同時距離，爆破開挖區域位置需要間隔300m以上，以此有效滿足炸要儲存要求。油料儲存倉庫需要根據高邊坡開挖工作的推進而進行改變，通過使用隨用隨移的設置工作方法，對油罐的安裝位置進行設定[2]。

3 大壩基礎高邊坡開挖施工技術應用要點

3.1 施工前的準備工作

在大壩基礎高邊坡正式開始開挖之前，相關工作人員必須要對事故現場的地形地貌條件情況展開全面分析和勘察，需要對工程項目開挖施工的重點和難點問題加以充分明確，并且制定出更加科學有效的工程施工方案，有效保證大壩基礎高邊坡開挖施工的整體質量。同時還需要有效做好前期的測量工作，準確設定基礎高邊坡開挖施工的中軸線控制點以及開口線等位置，了解整個高邊坡開挖施工計劃以及作業安排內容。根據工程施工現場的實際情況，做好前期的施工機械設備以及相關施工材料的準備工作，需要根據所設定的標準施工周期計劃，合理調配機械設備和施工材料進場，有效保證機械設備的使用性能以及材料的質量，保證后續高邊坡開挖施工的順利進行。

3.2 高邊坡壩基和斷層槽開挖施工

在水庫大壩的高邊坡壩基以及斷層槽開挖施工當中，需要有效遵循自上而下的開挖生產法，需要實現高層分層開挖施工，不能使用逆坡開挖的施工方法。在同一個區段施工過程中開挖施工需要采取平行下降的開挖施工方法，土質邊坡分級開挖中高度不能超過10m，土質邊坡分級開挖施工高度不能超過15m。水庫大壩基礎開挖施工當中，通過使用鉆孔梯段爆破施工方法來加以開展，爆破梯段開挖施工高度需要根據爆破試驗工作結果，以及工程施工機械設備等，對開挖施工區域的相關影響因素進行確認同時鉆孔，爆破梯段高度不能超過5m，同一個區段的開挖施工需要保持平行下降，有效提高高邊坡基礎開挖工作的穩定性[3]。

3.3 基礎高邊坡開挖施工方法分析

在正式開始開挖工作之前，需要做好邊坡的截水和排水工作，同時需要設定出安全監測樁結構，并且通過測量工作有效獲取其中的原始數據信息，將其作為開挖邊坡位移監測的基礎資料。高邊坡開挖工作采取的是自相而下分成開挖使用方法，不能產生逆向開挖情況，在邊坡開挖工作中，要保證噴錨支護和開挖施工的同步進行，避免造成高邊坡開挖斷面穩定程度不足。在上一級臺階施工完成之后進行下一臺階鉆爆工作中，需要對上一級邊坡結構進行鉆孔支護處理。

3.4 土方開挖施工

在土方開挖施工過程中需要有效做好邊坡清理工作，通過使用1.4~1.6m3挖掘機設備，對邊坡周圍的植被以及松動的碎石進行徹底清理，邊坡清理范圍需要超過開口線以外5m，，坡體表面不能存在影響測量視野的植被，同時邊坡結構不能存在危險石塊的懸掛，以此提高整個高邊坡結構的安全性和穩定性。邊坡清理工作完成之后需要修建截水溝，協同業主、監理工作單位以及審計工作單位等，對原始的地形圖條件進行全面測量和分析，通過地勘資料有效得出反推覆蓋土層的開挖厚度情況，根據覆蓋層的厚度大小對輪廓線2m 的距離進行標注處理，充分明確標識開口線的具體位置，同時對工程施工現場的相關管理工作人員進行全面技術交底工作。

3.5 石方開挖施工

在進行石方開挖時預裂爆破工作在主爆區爆破之前沿設計輪廓線先爆出一條具有一定寬度的貫穿裂縫。以緩沖、反射開挖爆破的振動波，控制其對保留巖體的破壞影響，使之獲得較平整的開挖輪廓。預裂爆破不僅在垂直、傾斜開挖壁面上得到廣泛應用；在規則的曲面、扭曲面，以及水平建基面等也采用預裂爆破。預裂爆破適用于穩定性差而又要求控制開挖輪廓的軟弱巖層，根據大壩高邊坡開挖設計工作要求，水庫大壩的十方開挖量需要采取臺階式放坡結構來進行施工，在設計工作要求方面需要通過使用石料渣直接進行壩體填筑。在預裂爆破工作當中，需要先做好測量放樣工作，確定開口線的具體位置，同時每一級邊鋪結構需要設置出一個預裂面，一次性完成整個爆破成型工作任務。在主體爆破工作當中預裂爆破需要沿著巖石結構方向進行起爆，通過自上而下分梯段進行操作，在起報工作過程中需要充分滿足高邊坡開挖設計工作原則。

3.6 壩基生產表層土開挖施工

在基坑排水工作過程中，由于水庫大壩基礎松散層表面開挖施工并沒有完全挖出覆蓋層和基巖層結構，根據工程施工圖紙設計工作要求和標準，僅清除表面1m 厚度的土方即可完成。充分考慮到本次工程施工土石方開挖工作，需要保證高邊坡結構的穩定性，壩基松散表層開挖工作需要提前與水庫大壩左右肩石方爆破施工。在壩基松散表層開挖工作當中，河床基礎結構圖層相對較厚，需要根據工程施工設計工作要求設備進行土壤平鋪。

3.7 噴錨支護施工

在噴錨支護施工過程中，需要設定鉆桿和排水孔位置，在左右壩豎直爆破施工完成之后，同時需要使用挖掘機設備，在附近區域范圍內搭建上一級邊坡錨桿孔結構，以及對應的鉆孔施工作業平臺，要保證作業平臺的尺寸大小符合高邊坡后續支護工作的標準要求。在排架搭設過程中需要對爆破施工完成之后的殘渣進行徹底清理，同時進行上一級邊坡錨噴支護搭設排架結構使用的是雙排架支撐形式，接頭部位使用的是相互搭接方法，內側立桿結構使用插桿柱將所進行連接。在錨桿和排水管安裝過程中，錨桿孔鉆孔工作完成之后，需要使用壓力風或者高壓水將孔洞內部多余到塵灰與浮渣進行徹底清理，經過工作人員檢驗合格之后方可進行后續錨桿插入作業。錨桿施工結束之后需要根據設計工作要求進行掛網，掛網工作完成之后需要展開混凝土噴射施工，混凝土噴射施工需要使用干噴法進行操作，需要保證一次噴射施工完成，通過采取自上而下的噴射施工方法進行操作。在混凝土面噴射施工當中，通過使用干噴法來進行施工，通過分層噴射方法保證混凝土材料和邊坡結構之間的充分銜接，有效提高高邊坡結構的整體支護工作效果[4]。

4 結語

綜上所示，當前隨著我國國民經濟的增長速度不斷加快，人們的生活質量也越來越高，水利工程建設項目作為社會經濟發展過程中非常重要的組成部分，直接關系整個社會經濟的發展速度以及人們的生活質量，因此需要充分做好水庫大壩工程施工高邊坡開挖工作，保證施工安全性和穩定性，充分發揮水庫工程的最大工作優勢。