水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術的應用

陳瑞 新疆維吾爾自治區水利水電勘測設計研究院

1.水利水電施工中對邊坡開挖支護產生影響的因素

就諸多的水利水電工程施工實踐來看，對邊坡支護產生影響的因素可以分為兩類。第一，地質因素。為了確保邊坡開挖支護技術能夠有效發揮在水利水電工程中的作用，需要全面排查施工建設區域場地地質因素，確保邊坡支護工程質量得以符合水利水電工程建設質量的要求。一般而言，在水利邊坡開挖支護技術使用的過程中，需要對施工區域內的地形地貌、地質構造、水文地質等指標進行全面審查，以檢測結果作為基礎判斷該施工區域是否能夠有效地滿足邊坡開挖支護技術的使用需求。第二，變形失穩因素。水利水電工程內部水工建筑物出現的變形失穩情況將會直接影響到邊坡支護工程的效果，相關施工企業在制定邊坡支護施工建設方案之前，需要對水工建筑物可能會出現變形事故問題的概率進行計算，并在全面結合施工現場狀況的前提下，制定出較為完善的邊坡支護施工方案。

2.邊坡開挖支護技術在水利水電工程施工中的應用分析

2.1 錨桿技術應用

在水利水電工程施工建設的過程中，錨桿技術通常被用于邊坡巖體的鞏固，以此來提高后續注漿工作階段的效率。作為當下水利水電工程施工建設環節中應用頻率最高的邊坡開挖支護技術，錨桿技術不但在施工便捷性有著較大的優勢，并且施工所需的占地面積相對較小，安全系數相對較高，并且可以由施工人員通過手動施工方式完成施工操作。即便錨桿施工技術具備著較大的優勢，但同樣也存在一定的不足，該項技術在使用的過程中，對于所運用的材料以及施工設備有著相對較高的要求，這就要求施工建設人員需要以錨桿技術作用最大化為出發點，選擇合理的施工建設材料、機器設施，并實施精細化管理，全面發揮該項技術的實際作用。在工程實踐的過程中，施工人員需要以自身的工程經驗以及判斷能力作為出發點，仔細分析施工現場中的各類巖體狀況，并在確定施工地點巖石走向和傾角的前提下，對施工設備及時進行調整，確保鉆頭和巖石之間的距離、位置達到工程施工建設質量的最優質量要求。在鉆孔已經達到施工規定深度的前提下，需要對鉆孔內部的雜物及時進行清除，有效避免堵塞問題的發生。

2.2 安全輔助鋼筋網

邊坡開挖支護技術在水利水電工程建設中的應用，是為了在鞏固工程邊坡施工定性的同時，為水利水電工程施工提供安全方面的保障。安全輔助鋼筋網則是邊坡開挖支護技術能夠顯著提升工程施工安全和穩定性的技術，是利用鋼筋網對施工破損區域進行有效的保護。水利水電工程因為自身工程施工建設范圍相對較廣，在巖體脆弱的地區進行施工，很容易出現滑坡、塌方等問題。在這種情況下，便可使用安全輔助鋼筋網來維護水利水電工程的安全建設。通常而言，安全輔助鋼筋網需要采用48毫米mm的鋼管和20cm×20cm規格的鋼筋網。一旦勘察人員發現工程施工建設區域出現破碎區域，則需要在全面采集區域各項地質參數的前提下，放置數量合理的腳手架開展鋼筋網安裝工作。由于鋼筋網的綁扎工作需要大量的施工建設材料，需要為運輸車輛提供足夠大的材料運輸空間。在維護周邊施工場地安全的過程中，需要盡可能增加鋼筋網綁扎的面積，確保鋼筋網面能與破碎巖石的表面緊密貼合。

2.3 鉆爆技術應用

對于水利水電工程施工建設區域中質地較硬的部分區域，通常會使用鉆爆施工技術為邊坡開挖提供所需的基礎條件，現階段的鉆爆施工技術能夠為邊坡開挖工程提供穩定安全的施工環境，現代化的鉆爆技術將傳統鉆爆法的理論與巖體力學等內容進行繼承，并同時將錨桿、噴射混凝土進行組合，在組合運用三者的前提下，形成了全新的邊坡開挖支護結構。通常在屬于水利水電工程施工建設的環節中，需要在隧道的內部使用支護技術，鉆爆施工技術可以在全面利用隧道巖體自身承重作用的前提下，通過與錨桿密切結合形成穩定的支護，以此為隧道工程施工提供安全穩定的環境。這一技術在選擇使用的過程中，需要與施工區域的實際土質特點進行選擇，一般而言，遇到邊坡開挖巖層傾角較小的情況，開挖也需要維持一個較小的傾角，鉆爆施工技術可以根據巖層的具體級別進行優選，具體如表1所示。

表1 鉆爆施工技術方式及其進度指標

2.4 噴射混凝土支護應用

圖1顯示了噴射混凝土施工的基本工作流程。在進行混凝土噴射操作之前，需要對水利水電工程飆破表面的全部雜物進行徹底的清理，并在經過全面檢測發現表面不存在崩裂等現象之后，使用高壓沖毛機進行巖體表面的處理，并嚴格遵照既定的施工設計圖紙進行支護。在混凝土分層噴射的過程中，可以對優先噴射的混凝土表面使用風水槍進行清理，確保施工面狀況能夠達到既定的工程要求。在混凝土噴射的過程中，需要使用既定規格的鋼筋在施工部位建設鋼筋網，其具體的間距數據需遵循工程質量的實際要求，隨后使用人工操作的方式，借助銷釘連接坡面和鋼筋網，并在遵循遇彎則彎原則的前提下，對于局部到鋼筋網位置使用重錘進行擊打，直至徹底與巖體表面徹底固定。在正式噴射混凝土的過程中，通常都會采用分層施工法，在清潔完成施工巖體表面之后，可以選擇對應型號的混凝土噴射機，配合人工操作方式，遵循自上而下的施工原則，完成混凝土的噴射操作，如果無法在60分鐘內使用完畢全部的濕拌混凝土，剩余的混凝土則需要實施廢棄處理。同時需要注意的是，一次噴射的混凝土厚度需要將之前的鋼筋網徹底覆蓋，并且噴射成型之后的混凝土不出現滑移等情況。如果兩次噴射混凝土的時間間隔超過60分鐘，必須先使用高壓風水槍對表面雜物進行清理。在混凝土噴射終凝兩小時后需要進行養護處理，一般都使用噴水養護的方式，并且養護工作具體時間需要超過14天，新噴射的混凝土表面在養護工作期間嚴禁遭受雨淋損害。

圖1 噴射混凝土基本工作流程

3.邊坡開挖支護技術在水利水電工程施工中應用效果提升的策略

3.1 勘測工作的全面落實

在水利水電工程邊坡開挖支護施工正式開始前，需要對施工的區域進行科學合理的劃分，并針對各個區域的環境進行全面勘察、檢測，可以使用物探檢測的方式，對邊坡結構及其變形的具體狀況進行全面了解。一般而言，在檢測邊坡施工區域的過程中，破斷面的現狀是影響整個邊坡開挖支護施工的重要因素，施工人員需要在檢測的過程中對破斷面的斷層位置及其裂縫長度、寬度等數值進行精準檢測，并結合斷面的實際高度數值做出合理預判。從邊坡傳輸孔道角度來看，可以使用邊坡技術，結合定點爆破的工作方式，詳細記錄傳輸孔道的區域變化，這也為后期邊坡滑坡問題的預防提供了最為精準、全面的數據支撐。

3.2 施工現場的科學管理

對于水利水電工程邊坡開挖支護施工而言，因為施工和管理人員數量相對較多，且需要運用到為數眾多的施工機械設備，管理工作難度自然就有所提升。但為了維護施工質量，管理人員必須要在施工之前將與施工環節無關的人員和設備全面清除，并嚴格把控各崗位工作人員和建設施工材料的進場資質。而在土方開挖的過程中，需要遵循自上而下，并將土方和石方開挖環節分開進行，結合機械和人工手動操作的方式，極大提升土方開挖工作的效率和質量。因為削坡是影響土方開挖施工安全的重要因素，相關管理人員需要對削坡的高度進行有效控制。安全檢查工作需要與邊坡開挖工作同步進行，針對土方開發的角度、深度進行嚴格控制，并可以適當地使用分層開挖掘進技術，將土方開挖的整體工作進度和效率進行提升。

4.總結

邊坡開挖支護施工技術對于提升水利水電工程邊坡的穩定性，提供良好的施工作業環境有著十分重要的價值。就目前的情況來看，錨桿技術、安全輔助鋼筋網、鉆爆技術等是邊坡開挖支護技術中最為常用的幾種，為了提升這類技術的實際應用效果，相關人員需要在工程開始之前針對施工區域進行全面勘察，并且強化施工現場的管理工作力度，以此來保障工程的安全順利進行。