探討水利水電施工工程中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)

張志英

摘要：水利水電工程，在國(guó)家的發(fā)展中非常重要，因?yàn)殡S著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)能源的需求也在不斷增多，為了滿足需要我們必須大力興建水利水電工程。邊坡作為水利水電工程的施工重點(diǎn)，其施工質(zhì)量是否合理直接關(guān)系到工程的進(jìn)度、質(zhì)量以及耐久性，同時(shí)還影響到工程功能的發(fā)揮。本文以某水電站的左岸高陡邊坡為例，該邊坡的地質(zhì)條件比較復(fù)雜，通過(guò)仔細(xì)研究邊坡開挖支護(hù)技術(shù)，旨在能為水利工程建設(shè)的設(shè)計(jì)、施工人員提供相關(guān)的參考，保障水利工程的建設(shè)。

關(guān)鍵詞：水利；水電工程；邊坡工程；支護(hù)技術(shù)

隨著水利工程建設(shè)的不斷深入，其施工技術(shù)也在不斷地變化著，并且不斷有新型施工技術(shù)被應(yīng)用到水利工程的建設(shè)之中。工程施工中技術(shù)的實(shí)施對(duì)工程的質(zhì)量存在著非常重要的作用尤其是復(fù)雜的地質(zhì)條件下進(jìn)行邊坡開挖以及支護(hù)施工 其受到地基土質(zhì)的影響而存在著一定的難度啟也是工程施工事故和問(wèn)題的高發(fā)階段。為此在工程項(xiàng)目中我們必須要對(duì)邊坡開挖支護(hù)技術(shù)進(jìn)行研究，切實(shí)做到保障工程進(jìn)度的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、安全的水利水電工程任務(wù)，保障完成優(yōu)質(zhì)、高效的水利水電工程，促進(jìn)良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作的實(shí)現(xiàn)。

一、實(shí)際工程案例

該水利水電工程屬于II等工程，經(jīng)過(guò)一系列的調(diào)查研究表明，這個(gè)工程的支護(hù)和開挖工作量為以下內(nèi)容：明挖的土方工程為24.63萬(wàn)立方米，明挖的石方為56.1萬(wàn)米，護(hù)坡的混凝土為0.84萬(wàn)米。根據(jù)工程的設(shè)計(jì)圖我們可以了解到，工程邊坡最大的開挖高度達(dá)到了120.2米。在水電站中一共安置了4臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，機(jī)組的安裝高程達(dá)到了59m。

1、邊坡開挖的監(jiān)測(cè)和物探分析

1.1 監(jiān)測(cè)

邊坡安全監(jiān)測(cè)。通過(guò)永久與臨時(shí)相結(jié)合的方式對(duì)內(nèi)部變形監(jiān)測(cè)進(jìn)行斷面布置的監(jiān)測(cè)。經(jīng)過(guò)分析監(jiān)測(cè)資料，高程Ml4多點(diǎn)位移計(jì)測(cè)量的是14.27m m，逐漸呈現(xiàn)收斂趨勢(shì)?？傮w上錨索測(cè)力計(jì)呈現(xiàn)衰減的趨勢(shì)，變化較小，邊坡趨于收斂。

1.2 爆破

爆破網(wǎng)絡(luò)使用的是非電雷管孔間的微差順序爆破網(wǎng)絡(luò)，預(yù)裂孔在相鄰梯段孔之前的起爆時(shí)間不得少于75ms～100ms?？刂乒皦谓ɑ骖A(yù)裂孔的最大單響藥量在20kg以內(nèi)，距離建基面30m之外的單響藥量控制在100kg以內(nèi)，15m以內(nèi)的要少于或等于25kg，30m～15m的要少于或等于75kg，同時(shí)還要滿足質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的速度要求。

1.3 物探檢測(cè)

開挖的過(guò)程中在左岸壩肩的邊坡上布置了長(zhǎng)觀孔、變?？准奥暡滓杂米魑锾綑z測(cè)分析。全部檢測(cè)孔全孔段的聲波都平均達(dá)到了 4000～6000m /s，建基面以下 3m 范圍內(nèi)是邊坡爆破松弛破壞的主要集中地，孔口段的巖體完整性較差、裂隙發(fā)育、巖體破碎、孔壁粗糙，且波速較低，其他孔段的巖體完整性較好、孔壁光滑。采用物探檢測(cè)和分析，可以使開挖技術(shù)參數(shù)得到不斷的優(yōu)化，施工工藝得到改進(jìn)，邊坡的開挖質(zhì)量得到不斷的提高。

2、邊坡開挖和支護(hù)的施工程序

2.1 邊坡開挖的施工程序

使用由上而下分層的方式進(jìn)行邊坡開挖，在開挖每一層的過(guò)程中，沿上、下游的方向分成了三個(gè)施工區(qū)，每個(gè)施工區(qū)都是由外向里分塊推進(jìn)，每塊的面積約為30m×20m，每個(gè)區(qū)塊都是根據(jù)開挖施工工序進(jìn)行平行流水作業(yè)。

2.2 邊坡支護(hù)的施工程序

隨邊坡下挖由上自下分層進(jìn)行支護(hù)施工，緊跟著開挖工作面進(jìn)行淺層支護(hù)，相對(duì)淺層支護(hù)，深層支護(hù)滯后一級(jí)馬道（15m）。施工程序是：噴混凝土，錨桿束，排水孔，錨索。

二、邊坡開挖支護(hù)施工技術(shù)措施

1、錨桿施工方法

錨桿是邊坡支護(hù)施工中常用的方法，水電站結(jié)合邊坡錨桿開展一期支護(hù)的方面較多。整個(gè)操作過(guò)程利用焊管和扣件搭設(shè)腳手架結(jié)構(gòu)，腳手架層高在2.2m 左右，鉆孔需參照巖石走向、傾角等情況對(duì)錨桿孔角度調(diào)整，鉆頭直徑要比桿體直徑大18左右，鉆孔鉆到標(biāo)準(zhǔn)深度之后，需采用高壓風(fēng)清理干凈，把孔內(nèi)雜質(zhì)去除。錨桿選用II級(jí)普通螺紋鋼筋，水泥采用強(qiáng)度等級(jí)不低于P042.5的普通硅酸鹽水泥，砂選用最大粒徑小于2.5的中細(xì)砂，水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)M20，采用人工注漿并安裝錨桿。

2、噴混凝土施工環(huán)節(jié)介紹

噴射混凝土分為素噴混凝土、錨桿噴射混凝土、鋼纖維混凝土和鋼筋網(wǎng)（或鋼絲網(wǎng)）噴射混凝土等的施工作業(yè)。采用強(qiáng)度等級(jí)為C30混凝土，噴射厚度5cm ～15cm。其中網(wǎng)噴混凝土在噴射前布設(shè)鋼筋網(wǎng)，鋼筋直徑為φ8m m，鋼筋網(wǎng)采用在現(xiàn)場(chǎng)加工營(yíng)地將鋼筋調(diào)直斷料后，綁扎編制成網(wǎng)，間距200mm。采用8t載重汽車運(yùn)至施工部位現(xiàn)場(chǎng)。

3、淺層支護(hù)

一般來(lái)說(shuō)，水利水電施工工程在進(jìn)行邊坡開挖支的護(hù)施工過(guò)程當(dāng)中，邊坡的淺層支護(hù)涉及到的部分主要有排水孔、噴混凝土以及錨桿束等。施工過(guò)程中，可采用 XZ-30 鉆機(jī)或全液壓鉆機(jī)來(lái)進(jìn)行錨桿束的鉆孔工作。其中全液壓鉆機(jī)的造孔施工通常使用于對(duì)已經(jīng)形成的施工平臺(tái)進(jìn)行開挖作業(yè)，能夠保證高速、高效、可靠的鉆孔施工工作。在排架搭設(shè)的工作完畢之后，則可使用 XZ-30鉆機(jī)針對(duì)邊坡的上部孔位來(lái)造孔。對(duì)錨桿束進(jìn)行安裝的施工：采用先注漿后插桿的方法對(duì)巖層較為完整的部分進(jìn)行施工，然而對(duì)于巖層中的容易塌孔、較為破碎的部分則應(yīng)該采用先插桿后注漿的方法對(duì)其進(jìn)行施工，進(jìn)而切實(shí)可靠使施工效率有所提高。邊坡排架上排水孔的鉆孔工作則需要采用 XZ-30 型鉆機(jī)，同時(shí)安排專業(yè)工作人員進(jìn)行及時(shí)的安裝和清孔工作。需要注意的是要在鉆孔達(dá)到到富水層之后進(jìn)行濾管的安裝。

4、排水孔施工

考慮到邊坡長(zhǎng)時(shí)間的排水問(wèn)題，避免山體中的水壓力給邊坡帶來(lái)過(guò)大的損害，制定邊坡永久排水孔布設(shè)方案則成為了支護(hù)施工較為常用的方法。永久排水孔在噴混凝土或貼坡混凝土區(qū)域中的運(yùn)用廣泛，其對(duì)于減輕山體內(nèi)部的水壓很有幫助。

結(jié)語(yǔ)：

邊坡施工會(huì)受到很多因素的影響，比如說(shuō)施工周期和爆破安全距離等。這就造成了邊坡支護(hù)與邊坡開挖之間存在著一定的空間差和時(shí)間差，從而造成邊坡安全隱患。就當(dāng)前的水利水電工程而言，不同的地域環(huán)境的工程，需要通過(guò)技術(shù)上的變化實(shí)現(xiàn)工程任務(wù)的完成。實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、安全的水利水電工程任務(wù)，保障水利水電工程良好實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展。

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