水利水電工程設計中的邊坡支護技術

李曉翰

（廣東中灝勘察設計咨詢有限公司惠州分公司，廣東惠州 516000）

1 邊坡開挖支護技術概述

由于我國幅員遼闊，所以有著豐富的水資源，如果想要我國的水資源價值為充分發(fā)揮，其利用率被大大提高，就要加強建設水利水電工程，積極發(fā)揮水資源的價值。在水利水電工程建設中，重要的內(nèi)容之一就是邊坡開挖工程，邊坡開挖關系著水利水電的穩(wěn)定性和安全性，已經(jīng)廣泛地應用于各個水利項目當中[1]。比如在農(nóng)田兩側安裝水保護系統(tǒng)或者建設沿河建筑，支持我國水利水電項目的順利開展。邊坡支護有著較高的技術要求，在支護結構選擇時，要注意對附近的情況加強了解，比如在建造骨架保護坡時可以選用石頭、混凝土等材料，在邊坡外觀裝飾中可以種植本土植物，在美化環(huán)境的同時達到防護的效果。如果施工地點的巖石風化程度較為嚴重那么可以利用利用水泥噴涂加固。需要水利水電相關專業(yè)人員在進行邊坡支護的前期，對施工實際的現(xiàn)場狀況進行觀察，合理選擇支護方案，嚴格按照施工流程開展邊坡支護。通常需要水利水電邊坡支護要結合美觀性要求[2]。

2 工程概況

本工程位于甲子河惠鹽高速上游，馬過渡支流永光河河口右岸，同時位于規(guī)劃艾瑞克斯智能裝備科技產(chǎn)業(yè)園西南側，現(xiàn)狀均為工業(yè)用地，目前規(guī)劃作為艾瑞克斯智能裝備科技產(chǎn)業(yè)園開發(fā)建設用地，永光河是流經(jīng)仲愷區(qū)惠環(huán)街道辦西坑村中心區(qū)域及惠陽區(qū)鎮(zhèn)隆鎮(zhèn)的惠臺工業(yè)區(qū)，流域地形以山丘區(qū)為主，上游山谷為西坑村主要建設用地區(qū)域、下游河道兩岸平坦區(qū)域基本為城市建成區(qū)，永光河流域內(nèi)常住人口約10萬人（根據(jù)區(qū)域建成區(qū)面積估算，基本都為防洪保護人口）；永光河為馬過渡上游支流，地面高程相對較高，可以劃為一個獨立的防護區(qū)。考慮規(guī)劃片區(qū)規(guī)劃人口、經(jīng)濟、城市重要性和發(fā)展目標等方面因素，按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL 252—2017）第3.0.1條規(guī)定，確定本工程等別為Ⅳ等，工程規(guī)模屬小（1）型，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級，臨時建筑物級別為5級。

3 工程建設的必要性

根據(jù)仲愷高新區(qū)解決企業(yè)困難“直通車”會議精神，為配合艾瑞克斯智能裝備科技產(chǎn)業(yè)園項目建設，需盡快實施該產(chǎn)業(yè)園臨河側護岸建設。

根據(jù)《河道管理范圍內(nèi)建設項目技術規(guī)程》（DB44/T 1661—2015）要求，臨河建筑物項目以及臨河建筑物主體樁墩確需布置的，不得降低堤防強度、穩(wěn)定、抗?jié)B性，不得影響堤防運行管理。規(guī)劃艾瑞克斯智能裝備科技產(chǎn)業(yè)園實施后，產(chǎn)業(yè)園局部位置建筑樁墩靠近馬過渡河支流永光河河口現(xiàn)狀右岸，為確保該處現(xiàn)狀右岸堤防安全穩(wěn)定，同時完善該段堤防達標加固，確保防汛搶險道路暢通，避免后期重復建設影響，以及滿足堤防管理范圍以外的用地規(guī)劃，本工程工作須在艾瑞克斯智能裝備科技產(chǎn)業(yè)園臨河建筑物前實施，因此本工程建設是十分必要與迫切的。

4 設計原則

（1）保障排澇安全、結構安全的原則。通過對河道內(nèi)澇整治，近遠期相結合，按20年一遇的防洪標準要求完成河道護岸部分，河道建筑物滿足規(guī)范規(guī)定的結構安全系數(shù)。

（2）因地制宜，尊重自然，注重生態(tài)的原則。運用現(xiàn)有河道的原有形態(tài)以及本土植物，再結合城市周圍的具體空間尺度，規(guī)劃科學的設計方案。

（3）經(jīng)濟合理，便于操作的原則。通過安全經(jīng)濟的方案，采取實事求是的科學態(tài)度，加強調(diào)查研究，充分利用以往的規(guī)劃設計和有關資料進行比較論證，優(yōu)選設計方案。

5 水利水電施工過程中的邊坡支護控制技術

5.1 淺層支護

淺層支護關鍵內(nèi)容包括錨桿束、排水口施工以及噴混凝土等施工環(huán)節(jié)。普遍是選用全液壓鉆機進行錨桿束施工作業(yè)的，能夠極大程度上提高鉆工的速度，以達到高效率施工的目的[3]。同時，確保了施工的全過程都具有安全穩(wěn)定性。注意在安裝錨桿的實際過程中是要先插桿注漿的，才能為后續(xù)工程奠定良好的基礎，并且從根本上提高整體的施工效率。相關人員在邊坡排架上鉆孔的過程中，不但要確保鉆孔的質量，還必須要及時的進行清理。除了要保證鉆孔的完成治療，同時還要對鉆孔進行及時的清理和安裝。在進行噴混凝土作業(yè)的實際過程中，想要保證其具有穩(wěn)定性，需要通過運漿系統(tǒng)把水泥混凝土運到作業(yè)現(xiàn)場，總之，控制淺層支護施工作業(yè)的控制要點包括錨桿束、噴混凝土以及排水孔[4]。

5.2 深層支護

在水利水電工程的施工過程中，深層支護是很關鍵的技術，其良好的施工質量能夠在一定程度上使穩(wěn)定性得到提高，其是運用輕型錨固鉆機進行作業(yè)的，在鉆孔結束之后，需要相關人員通過導向儀控制好錨索孔實際傾斜度，使其能夠達到標準要求。若采用錨墩混凝土逐漸凝結，并且凝結強度達到工程標準之后，再使用錨索進行張拉。深層支護的工程施工也需要秉承因地制宜的原則，根據(jù)工程的實際情況以及場地的地質條件制定針對性地深層支護方案，進一步強化深層支護的作用與效果，有效保障工程質量[5]。

6 水利水電施工過程中的邊坡開挖和支護施工

6.1 錨桿施工

在水利水電工程的施工過程中，一般情況下，在進行錨桿鉆孔的時候需要使用能夠熟練操作的手風鉆，不僅能夠保證鉆孔質量，同時還能夠保證鉆孔效率。在整個錨桿鉆孔的過程中，需要使用φ48mm焊管和扣件搭設腳手架結構，將腳手架層的高度設置在2.2m左右。在鉆孔的時候并不是盲目鉆孔，需要按照巖質結構的走向以及整個工程的傾角對錨桿孔角度進行調(diào)整，使得錨桿孔角度達到工程所需[6]。鉆頭的直徑要大于桿體的直徑，約為18mm，鉆孔達到標準深度之后，使用高壓風將鉆孔的內(nèi)部清理干凈，保證鉆孔內(nèi)部沒有雜質，為后續(xù)施工奠定良好的基礎。水利水電工程中錨桿一般選擇Ⅱ級螺紋鋼筋，水泥選擇強度在P.O42.5以上的硅酸鹽水泥。在選擇砂石的時候，一般選擇顆粒相對較小的砂石，最大砂石的顆粒不應超過2.5mm，所以細砂最為適宜。在調(diào)配水泥砂漿的時候，要保證水泥砂漿的強度在M20以上，水泥砂漿強度達到標準之后才可以投入到實際的施工當中。水泥砂漿的注漿方式為人工注漿，錨桿也需要人工安裝。錨桿施工見圖1。

圖1 錨桿施工

6.2 噴混凝土施工

噴混凝土其在支護工程中是最普遍的作業(yè)方法。運用其的關鍵目的是為了開挖的程度能夠達到邊坡建設的標準要求，同時增強基面的封閉性，可以有效地預防邊坡建基面在長期的暴曬和風吹中出現(xiàn)風化的情況。在噴混凝土施工過程中，普遍放空洞其出口處的兩側配置兩臺強制攪拌機，攪拌機作為混凝土材料供應的主要來源，當混凝土材料被專車運輸?shù)浆F(xiàn)場后，運用混凝土噴射機進行濕噴工藝，通過錨桿施工鋼管腳手架平臺，把C20的混凝土材料進行噴射，要噴在預先設定好的具體位置[7]。

通常情況下，噴混凝土的厚度在10~20cm左右，在進行噴混凝土施工之前，還需要在噴射地方預埋鋼筋條，目的是對混凝土的厚度進行有效的控制，噴射完成之后，使用鉆孔法檢查噴射厚度是否達到預期，如果與預期存在一定的差異性，要進行及時的處理，直到厚度達到預期為止。水利水電工程噴混凝土施工如圖2所示。

圖2 水利水電工程噴混凝土施工

7 水利工程高邊坡支護處理技術要點分析

7.1 鋪設鋼筋網(wǎng)

邊坡支護建設的實際穩(wěn)定性會受到鋼筋網(wǎng)鋪設效果的影響。如果在施工現(xiàn)場出現(xiàn)了硬質的巖石，且體積較大，那么只有鋪設好鋼筋網(wǎng)，才能夠加強之后的整體效果，從而能夠更好地確保水利建設工程具有穩(wěn)定性。相關人員需要注意的是鋪設鋼筋網(wǎng)的過程中非常考驗技術性，其對技術要求偏高，因此，要是哪一個技術階段沒有處理恰當，肯定使在重力的作用有松弛以及滑落等問題出現(xiàn)。施工人員在進行作業(yè)的過程中必須要徹底清除鋼筋產(chǎn)生的銹跡，后期要養(yǎng)護好鋼筋網(wǎng)，進行防腐涂料涂刷，才能夠把鋼筋網(wǎng)的性能進一步提高。水利水電工程邊坡支護鋪設鋼筋網(wǎng)施工見圖3。

圖3 水利水電工程邊坡支護鋪設鋼筋網(wǎng)施工

7.2 排水施工

在邊坡支護中必須要重視排水的相關工作，因為后期有滲漏問題產(chǎn)生幾乎都是排水作業(yè)不當引起的，會導致后期發(fā)生滲漏水，邊坡結構會被嚴重損壞，甚至會出現(xiàn)嚴重的事故。因此，在排水作業(yè)開展的前期，必須要將排水管道做好預埋工作，才能夠及時的把雨水以及積水順利進行排出，有效的預防邊坡被雨水沖刷后穩(wěn)定性受影響，同時，起坡必須要符合排水孔的嚴格要求，控制在10°左右的標準，排水孔的直徑控制在45cm以上，排水性能必須要提高，才可以預防排水孔發(fā)生坍塌[8]。

7.3 坡面防護

在邊坡開挖作業(yè)結束后需要專業(yè)的人員對作業(yè)的質量情況進行檢查，當檢查質量與符合標準要求，就可以進行對邊坡周圍的滑坡體進行防護加強。首先必須對遮擋的土體進行清理，盡量減小坡面，預防發(fā)生滑坡以及坍塌等安全事故，提高整體的坡面效果。進行坡面維護的過程相關作業(yè)人員必須要根據(jù)標準要求對坡體隱患進行控制，在進行處理的過程中，普遍都必須要運用到柔性防護網(wǎng)（圖4），通過防護網(wǎng)的布置可以邊坡的整體以及穩(wěn)定性進行提高。

圖4 柔性防護網(wǎng)

8 結語

水利水電工程施工中，影響工程施工質量和安全的關鍵之一就是邊坡支護是否合理。工作人員要根據(jù)當?shù)氐牡刭|情況和施工需求做好邊坡開挖和支護作業(yè)，加強勘查地質環(huán)境，做好邊坡支護方案的制定和優(yōu)化，加強防護，避免施工中發(fā)生安全事故。