水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術的應用研究

董衛

德州市陵城區禹興水利建筑工程有限公司 山東德州 253500

邊坡施工是當前水利水電工程項目施工建設中不可或缺的一部分，而且邊坡支護以及施工開挖時技術難度相對較大，管控工作落實不到位，可能會出現一系列的安全隱患和施工質量問題。水利水電工程邊坡施工時，工程項目施工單位應當根據項目建設的情況，選取切實可行的施工技術手段和方法，提高邊坡的穩固性[1]。

1 邊坡開挖支護技術及其影響因素

邊坡開挖支護施工是水利工程當中的重要環節，對提升整體的水利工程質量和性能具有良好的促進和提升作用。其主要是通過一系列的開挖和支護施工，提升水利工程邊坡的整體穩定性、堅固性、耐久性，以降低后續的水利工程建設和使用過程當中的安全風險與隱患。在實際施工時，根據不同的條件、環境以及施工要求，可采用錨桿框架、骨架、護坡、擋土墻、護面墻等不同施工技術，也可利用水利漿噴射的方式，在石質坡面進行作業，能夠有效地改善其輕度。水利工程的邊坡容易受到人為因素和自然因素的影響，只要出現相應的誘發因素和條件，如開挖方式、支護體系、水壓、地震等，水利工程邊坡就會出現不同程度的失穩現象，進而出現邊坡坍塌和滑坡等問題。施工設備機械的是確保水利工程邊坡支護技術能夠在工期內順利完成的重要途徑和方法之一。但在長期的施工作業過程中，一些重要的器械和設備會發生不同程度的磨損或者變形，但相關的施工單位卻未安排專業人員進行檢修和維護，這會影響先進施工技術的整體作業效果和工程質量的有效提升[2]。

2 邊坡開挖支護技術

以某水電站項目為例，其建設的主要目的在于發電以供水和兼顧防洪灌溉等；該水利水電工程項目中，攔河樞紐工程中涉及邊坡部分，即右岸邊坡和大壩的左側。其中，右岸邊坡自壩頂位置高程約為1170m；右岸邊坡與河床低谷處的高程約為1120m，其高度約為54m。與此同時，該水電站的左壩肩巖體相對平緩，其結構穩定性良好。受理裂隙切割巖體狀態，其為塊體狀，為順向坡，加之泥巖夾層的存在，以至于其可能會因人為因素的影響或者自然降水等，出現掉塊或者崩塌等問題。

2.1 施工現場準備階段

根據設計圖紙要求在確定施工范圍與場地后，首先，要做好“三通一平”施工準備工作，所有施工都要力爭提前做好準備，進而使得施工更加主動，保證施工有序進行。其次，要根據施工的實際需求與施工內容，合理配置相關的技術人員與管理人員，并將具體的施工任務落實到位，進一步明確不同施工人員的職責范圍。最后，根據施工實際情況與內容，對施工現場場地進行合理布局，以免由于布局不合理導致施工成本的增加與施工周期的延誤。此外還要組織相關技術人員對現場進行實地測量與勘察，以保證施工按照設計要求有計劃有目標地實施。

2.2 石方開挖技術

由于該施工環節主要是針對具有較高硬度、性能、厚度的巖面進行作業。因此，施工前需對巖石層進行綜合的評估，根據相關參數來進行開挖方案和開挖技術的選擇。鉆孔施工必須保持勻速，及時清理挖掘機上所粘附的雜質或者挖掘殘留物。當巖石浮于土壤表面時，用挖掘機拉出并將其錘斷，并根據分層開挖的原則和流程來進行作業。在進行爆破施工時，需根據巖層的水平條件、實際分布，以及角度、高度、邊坡的坡度來進行爆破材料和方法的選擇。根據參數圖紙進行炮眼的設計和布置，嚴格根據爆破參數確定炮眼的間距、角度、深度。其眼底間距和挖槽眼間距、輔助眼的行距和眼口排序，以及沿周邊眼所設計的斷面輪廓線間距的誤差都必須小于5cm。每個炮眼的總體深度必須小于2.5m，眼底是根據開挖斷面輪廓線來進行設置，前者不得超過后者10-15cm。裝藥完之后的炮眼需對其進行填堵密封，其堵塞的長度必須超過20cm。當巖石的抗壓強度或者巖石完整性超過30MPa時，若不對整體的強度和結構穩定造成影響，則可允許適當出現超欠挖，其各部位巖石隆起量必須低于5cm[3]。

2.3 土方開挖要點

本工程土方開挖技術應用實踐中，應當按照自上而下以及分層開挖的方式進行操作，同時還應當及時對修坡施工程序進行技術的跟進。就本工程而言，其分層高度應當嚴格控制在5-6m，開挖過程中采用360反鏟分層以及分段方式，挖出的土方可以暫時放置在修建的臨時性施工便道，然后其反鏟裝車并運送至渣場。在此過程中，邊坡修整和土方開挖應當保持同步進行，并且對放樣出各層的開挖面坡腳線及時進行測量，再根據所測量的具體位置從上到下反鏟開挖。在此操作過程中，對各段開挖面應當準確測量，保證其能夠有兩個寬度相同的標注坡面，然后再按照具體的操作標準削坡處理。

2.4 安全輔助鋼筋網設置

為確保施工安全，在施工過程中應采取一些預防滑坡或混凝土掉落的措施。其中，一種常用的方法就是設置安全輔助鋼筋網，保證施工質量，應在施工前做好各方面準備工作，明確鋼筋網的布置順序與連接形式，以規范的操作方法和技術程序嚴格按照施工圖紙開展施工。若是需要安裝加強型網絡，應結合實際情況采取相應的預防措施，防止混合使用，對增強網絡大小、總電壓等因素予以充分考慮，防止在后續應用過程中受到天氣等因素的影響出現安全問題，鋪設完鋼筋網后，應通過噴涂混凝土的方式來加強鋼筋網，為確保內部支撐結構有正常的排水系統，還需要設置好通風孔、排水孔。

2.5 錨桿施工技術

施工之前需要根據要求對錨桿進行防腐、防蝕處理。施工過程當中需要對邊坡的斜坡質量進行調節，可利用錨桿施工技術。根據其實際上的需求來選擇噴錨支護、錨洞、抗滑樁、預應力錨固等不同的類型。根據巖石情況和設計要求確定鉆錨固孔位置，對錨桿間距進行控制，通常將其規定為3m。將錨桿設置在鉆孔的中心位置，并利用環形墊塊來進行加固。不同錨桿之間的誤差必須小于150mm，其鉆孔軸線的偏差角度必須小于3°。若需進行永久性的錨桿固定段的設置，則需避免出現在沙塵密度為Dr＜0.3，或是巖石層未處理的液限、有機土WL＞50%的地段。為了更好地對保護欄進行固定，則可利用3根質量和規格相同的鋼筋固定在錨桿上，構建成三角形并對其進行焊接，每個結構之間的間隔為3m。一道防護欄先選用直徑在8mm左右，且長度為2m的鋼筋，還需要對各錨桿的固定效果進行全面檢測，及時修正存在質量問題或誤差的部分。

3 邊坡開挖支護技術保證措施

3.1 做好邊坡開挖支護施工監測

事實上，在水利水電工程項目的邊坡開挖和支護的實際施工過程中，會面臨非常多的不確定的因素，例如會因為一些很小的問題發生坍塌事故或者支護的變形等情況。為了有效地控制可能出現的安全隱患，達到邊坡開挖與支護工作的質量安全目標，有必要積極引進現代化的監測設備和技術，從而適當利用整個邊坡開挖與支護工程的監測設施來獲得對工程項目信息的實時監控，以及時調節施工的計劃方案，來進一步確保工程施工的整體安全質量。

3.2 制定完善的開挖支護技術方案

由于在實際的施工過程中可能會發生各種緊急情況，因此施工人員必須要具有豐富的經驗，并能夠靈活地應對在施工過程中出現的各種問題，同時確保施工結果符合預期的情況。例如，在挖巖石邊坡時，施工方可以結合水源保護和水電工程的實際情況，靈活地使用爆破和開挖技術，并根據開挖區域的厚度精確地控制開挖過程。在開挖保護層時，可以及時調整爆破參數，避免工程發生問題，從而保證了開挖的準確性。工程方案設計者在進行鉆孔和爆破工作之前，必須預先確定巖石的形成，設計人員需要預先確定巖石層的狀況，以避免環境突然變化而引起的問題，并要對遇到的環境變化進行及時調整爆破和挖掘工作的參數，以確保順利進行項目發展。

4 結語

隨著社會經濟的不斷發展，各個行業都得到了一定的發展，我國的水利工程事業也發展到了一定階段。但是水利工程事業在發展過程中也遇到一些問題以及挑戰，對此為了能夠保障水利工程施工的質量，并發揮出水利工程施工對社會經濟發展的作用，提高水利工程的質量，促進水利工程事業的進一步發展。