水利水電施工過程中邊坡開挖支護技術的運用

趙國棟

固安縣水務局 河北 廊坊 065500

隨著工程建設的不斷發展，水利水電施工工程在經過多年的發展與實踐，較為成熟的技術方法也得到了沉淀和總結。在這些技術方法中邊坡開挖支護技術是其中的重要一環，它在水利水電施工中扮演著非常重要的角色，為水利水電施工中的工程前期準備和后期保障提供了強有力保障。而邊坡開挖支護技術能夠根據具體地質條件，采取相應的支護措施，提高邊坡的穩定性和承載能力，確保工程的質量達到設計要求。

1 對邊坡穩定造成影響的因素

1.1 地質因素

邊坡穩定性是指土體在自身重力和邊坡形狀的作用下，能夠抵抗外界力量和環境變化的能力。然而，地質因素對邊坡穩定性產生重要影響。首先，地質構造是影響邊坡穩定的主要因素之一。地質構造的差異會導致不同地層之間的接觸面發生滑移或變形，進而對邊坡穩定性產生影響。例如，斷層的存在可能導致巖石出現裂隙和位移，進而破壞巖石的整體結構，減弱邊坡的穩定性。第二，巖土性質也是地質因素對邊坡穩定性產生影響的重要因素之一。不同的巖石和土壤類型具有不同的物理和力學性質，這些性質決定了其堅硬度、強度、黏聚力等特征，進而影響邊坡的穩定性。例如，黏性土壤含有較高的黏聚力和內摩擦角，使得其更容易坍塌，對邊坡的穩定性構成威脅。第三，地下水位的變化對邊坡穩定性產生重要影響。地下水的存在和滲流會降低土壤的黏聚力和內摩擦角，使得土壤的承載力下降，加劇邊坡的滑動和變形。特別是在降雨季節或長期降雨的情況下，地下水位的上升會導致邊坡松散化和溶解，從而增加邊坡穩定性的風險。

1.2 地形和坡度

邊坡是指山坡、路堤等地貌特征構成的地形。邊坡的穩定性是指邊坡在自然環境下能否保持穩定，不發生塌方、滑坡等地質災害。邊坡的穩定性受許多因素的影響，其中地形和坡度是最主要的因素之一。地形是指邊坡所處的地理位置和地形特征。不同的地質地形對邊坡的穩定性有著不同的影響。例如，地勢險峻的山區往往存在較大的地面壓力，地質構造復雜，巖石破碎、風化等情況比較嚴重。這些因素會增大邊坡的傾覆和滑坡的風險。而平緩的地區則相對穩定，邊坡的穩定性較高。另一個重要的因素是坡度。坡度指邊坡的傾斜程度，是影響邊坡穩定性的關鍵因素之一。坡度越大，地表受力越大，邊坡的穩定性越差。強風、降雨等外力的作用下，坡度大的邊坡容易發生塌方、滑坡等不穩定現象。相反，坡度較小的邊坡更加穩定，有利于防止地質災害的發生。

1.3 外界因素和不良人為活動

邊坡穩定是指山體或土地斜坡的穩定性能，它直接影響到土地利用和交通建設的安全。在邊坡穩定中，外界因素和不良人為活動被認為是主要的影響因素。外界因素是指自然環境對邊坡穩定的影響。首先，降雨是主要的外界因素之一。強降雨會增加土壤含水量，導致邊坡土體的重量增加，增加了邊坡整體的滑動和崩塌傾向。其次，地震也是邊坡穩定的重要外界因素。地震的震動會使邊坡土體產生變形和位移，進而導致邊坡的失穩。此外，地質構造、地下水位和植被狀況等因素都會對邊坡的穩定性產生影響。不良人為活動是指人類活動對邊坡穩定的不利影響。大規模的土地開發和采石等工程活動會改變原有的地質條件，破壞邊坡的穩定性。土地開發過程中的挖掘、填方和排水等活動會改變土壤的性質和壓實程度，進而影響邊坡的穩定。

2 邊坡開挖在水利水電施工工程中的主要流程

2.1 技術交底

邊坡開挖在水利水電施工工程中是一個關鍵且復雜的過程，為確保施工的安全和高效進行，技術交底顯得尤為重要。在進行邊坡開挖之前，一系列的流程和步驟需要進行詳細的技術交底，以確保施工人員的專業素質和工作執行力。首先，技術交底的前提是施工方充分了解相關的設計圖紙和施工規范。施工方需要細致研讀設計圖紙中的邊坡開挖部分，并明確工程的要求、標高和線形控制。接下來，技術交底的重點將放在施工工藝和施工方法上。施工方需要詳細介紹邊坡的開挖順序、開挖深度、開挖坡度和開挖面的處理方法等。在這一步驟中，施工方需提醒施工人員注意的安全事項，如施工現場的平整程度和滿足開挖的支撐要求。在技術交底過程中，施工方還需要重點關注邊坡開挖過程中可能遇到的特殊情況和應對措施。如在開挖過程中可能遇到的土體松動、陡坡滑坡、坡腳起滑等。施工方需要向施工人員介紹應對措施，如采取噴混凝土滿足邊坡的穩定要求和增加支護措施等。此外，技術交底的流程還包括邊坡開挖的質量要求和驗收標準的闡述。施工方需要明確開挖面的平整度、坡腳的夯實程度、邊坡的坡度和坡面的平整度等。并強調在施工過程中要嚴格按照驗收標準進行自我檢查和整改。

2.2 測量放線

邊坡開挖是水利水電施工工程中十分重要的一個環節，較為精確的測量放線是確保邊坡施工順利進行的關鍵。邊坡開挖前的測量放線工作可以分為以下幾個步驟。首先，需要清理開挖區域，確保工地清晰可見，以便進行測量。接下來，根據設計圖紙和相關要求，確定邊坡開挖的起點和終點，并在地面上做出標記，以便后續施工操作。在測量放線之前，需要準備好相關的測量工具。常用的工具包括全站儀、測距儀、三腳架、測量桿等。確保這些工具的準確度和可靠性對于放線測量的精確性至關重要。接下來是實際的測量放線工作。使用全站儀等儀器進行基準點的測量，確定邊坡的起點和終點的坐標。根據設計圖紙上的數據，確定邊坡每個測量點的橫縱坐標，并在地面上做出標記，以便后續的開挖工作。在放線測量過程中，需要注意的是測量的準確性和實時調整。如果發現某些點的測量結果與設計圖紙上的數據存在差異，需要及時進行調整，并準確記錄調整后的測量結果。這樣可以保證邊坡的開挖符合設計要求，并確保施工的安全性和穩定性。

2.3 洞室和豎井開挖

邊坡開挖和洞室/豎井開挖是水利水電施工工程中常見的關鍵環節。首先，對于邊坡開挖，需要進行前期準備工作。這包括詳細了解工程地質情況，進行地質勘探和水文勘測，以確定邊坡的穩定性，并制定相應的施工方案。接下來，進行邊坡開挖的準備工作。這包括清理現場，搭建安全防護設施，確保施工區域的安全。然后，進行邊坡開挖的主要施工工作。首先是進行爆破拆除，使用爆破工具和爆破劑將邊坡的巖石或石塊進行破碎和拆除。接下來是進行挖掘，使用挖掘機等工具將邊坡土方進行開挖和清理。邊坡開挖完成后，需要對邊坡進行加固，以確保其穩定性。這可能涉及到噴射砼、鋼筋網格等加固措施的施工。接下來，來介紹洞室/豎井開挖的主要流程。首先，進行前期準備工作，包括詳細了解工程地質情況，并設計出合適的洞室/豎井結構。然后，進行洞室/豎井開挖的準備工作。這包括清理現場，搭建臨時支撐結構，確保施工區域的安全。接下來，進行洞室/豎井的主要開挖工作。首先是進行地面開挖，使用挖掘機等工具將地面土方進行開挖和清理。然后，進行井壁支護，使用鋼模板、混凝土等材料進行井壁的支撐和固定。洞室/豎井開挖完成后，進行內部的處理和加固工作。這可能涉及到洞室/豎井墻面的清理、噴射砼加固等。最后，在洞室/豎井開挖工作完成后，進行清理現場和檢查工作，并進行必要的修復和維護工作，以確保工程的順利完工。

3 水利水電施工中邊坡開挖支護技術的要點

3.1 土方開挖技術

水利水電施工中邊坡開挖支護技術是保證工程施工安全和質量的重要環節。在土方開挖過程中，施工人員應注意以下要點。首先，要根據工程的具體要求和設計要求，在進行邊坡開挖前進行詳細的工程勘察和設計。通過地質勘察、水文地質勘察和巖土工程勘察，了解邊坡土體的性質、坡度、坡高等參數，為后續施工提供準確的數據。其次，土方開挖支護是一種最基本、最常用的邊坡支護方法，其主要作用全穹是保證邊坡的穩定性。在進行土方開挖之前，需要對土體性質進行調查和分析，以確定掘進斜度、深度、方向等具體參數。在實際土方開挖過程中，由于地質條件的復雜性，可能遇到土性松軟、邊坡高度大、坡度陡峭等問題，此時需要根據實際情況采取一些強化措施，例如進行整體加固、加大邊坡穩定基面等。此外，要加強對施工人員的培訓和安全意識的提高。施工人員要了解開挖過程中可能出現的風險和安全措施，嚴格按照操作規程進行施工。同時，加強安全教育，提高施工人員的安全意識，做到安全施工。最后，要進行邊坡開挖后的復查和整改工作。及時對邊坡開挖過程中存在的問題進行復查和整改，確保施工質量和安全[1]。

3.2 石方開挖技術

水利水電施工中，邊坡開挖支護技術是非常重要的環節，其中石方開挖是關鍵的一部分。首先，要進行詳細的工程勘察和設計。在進行石方開挖前，必須進行充分的勘察，了解邊坡的地質情況、土層結構和坡面穩定性等信息。根據勘察結果，制定合理的設計方案，確定開挖的深度、傾斜度以及邊坡的支護措施等。只有通過細致的勘察和科學的設計，才能保證后續施工的順利進行。其次，要合理選擇石方開挖的方法。常見的石方開挖方法包括爆破法、機械翻挖法和液壓沖洗法等。選擇合適的開挖方法需要綜合考慮邊坡的地質條件、坡面的穩定性要求以及施工工期等因素。在選擇爆破法時，要進行嚴格的爆破設計，確保爆破效果的控制和周圍環境的安全。然后，要嚴格執行邊坡開挖的安全操作規程。在進行石方開挖時，必須按照相關安全規定進行操作，確保施工人員的安全。對于復雜的邊坡開挖，需要組織專業的人員進行操作，并配備必要的安全防護設備。同時，要定期進行開挖質量的檢查和監測，及時發現和解決問題，確保施工的順利進行。最后，要采取有效的邊坡支護措施。石方開挖后，邊坡的穩定性可能會受到影響，為了保證邊坡的安全，必須采取適當的支護措施。常用的邊坡支護方式有噴砂錨桿、錨網、預應力錨索等。選擇和設計邊坡支護措施時，需要綜合考慮工程的需求、地質條件和經濟性等因素[2]。

3.3 邊坡錨桿支護技術

邊坡開挖支護技術在水利水電施工中起著至關重要的作用。其中，邊坡錨桿支護技術是一種常用的邊坡支護方法，它通過錨桿的固定來增強邊坡的穩定性和抗滑能力。邊坡錨桿支護的設計要點包括以下幾個方面。一是合理確定錨桿的布置密度和深度。在設計中，需要根據邊坡的坡度、土質情況和工程要求等因素，合理確定錨桿的布置密度和深度，以確保足夠的支護效果。二是選擇合適的錨桿類型和規格。根據邊坡的高度、土質特性和工程需求，選擇合適的錨桿類型，如直徑、材質和長度等，并確定合理的埋置深度。三是進行合理的預應力設計。預應力設計是邊坡錨桿支護中的重要環節，要確保預應力的大小和分布符合設計要求，以提高邊坡的整體穩定性。邊坡錨桿支護的施工工藝也需要注意幾個要點。一是根據設計要求進行試錨。在正式施工之前，需要進行試錨工作，通過試錨來驗證設計參數的合理性，確保施工的可行性。二是選擇合適的錨桿施工方法。邊坡錨桿支護的施工方法一般包括打孔、埋錨和張拉等步驟，施工時要根據邊坡的實際情況選擇合適的施工方法，并嚴格按照規范進行施工。三是加強現場管理和施工監督。在施工過程中，要加強對施工質量和工藝的監督，及時解決施工中的問題，確保施工的安全性和可靠性[3]。

3.4 混凝土支護技術

水利水電工程中的邊坡開挖和混凝土支護技術是保障工程穩定和安全的重要環節。混凝土支護技術在水利水電工程中具有很大的應用價值。混凝土作為一種高強度材料，能夠有效地支撐邊坡，并提供穩定的支護。在實施混凝土支護時，需要注意選材、配合比和施工工藝等因素。選用質量優良的混凝土材料，確保配合比的準確性，以及采用合適的施工工藝，能夠保證支護結構的強度和穩定性。混凝土支護技術還需要考慮施工工程的特點和環境條件。不同的工程類型和地質條件，對支護技術的要求不盡相同。例如，山區水利工程可能需要面對復雜的地質情況和巨大的土壓力，因此在混凝土支護設計中需考慮抗剪強度和耐沖刷性能等因素。而在平原地區的水電工程，對混凝土支護的要求可能更多集中在強度和耐久性上。此外，施工過程中的監控和質量控制也是關鍵。在混凝土支護施工過程中，需要嚴格按照設計要求和規范進行操作，并監測施工中的質量和進度。通過定期檢測混凝土的抗壓強度、密實度和滲透性等指標，及時發現問題并進行調整和修復，以保證支護結構的安全和可靠性[4]。

4 結語

總結起來，邊坡開挖支護技術在水利水電施工過程中的重要性不容忽視。它可以保障施工的安全，提升工程的質量，提高施工的效率。因此，在水利水電工程的規劃和設計中，需要對邊坡開挖支護技術進行充分的研究和應用，以確保工程的順利進行和高質量完成。