開挖支護技術(shù)在水利水電施工工程中的應(yīng)用分析

楊通文

（貴州山川秀水利建設(shè)工程有限公司 貴州貴陽 550000）

開挖支護技術(shù)在水利水電施工工程中的應(yīng)用分析

楊通文

（貴州山川秀水利建設(shè)工程有限公司 貴州貴陽 550000）

在水利水電工程建設(shè)中，為了在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)建設(shè)水利項目，需要使用相應(yīng)的施工技術(shù)解決實踐中的困難，開挖支護技術(shù)應(yīng)運而生。本文首先介紹了幾種常見的邊坡開挖技術(shù)的方法，然后根據(jù)工程案例詳細探究了開挖支護技術(shù)在水利水電施工中的具體應(yīng)用，以期實現(xiàn)高質(zhì)量的完成水利水電工程任務(wù)，更好的服務(wù)社會。

開挖支護技術(shù)；水利水電施工工程；應(yīng)用

1 引言

水利水電工程是利國利民的建設(shè)項目，若是設(shè)計不合理，受到環(huán)境因素影響或者施工操作出現(xiàn)偏差等，都會影響水利水電施工質(zhì)量和施工安全。邊坡支護結(jié)構(gòu)形式有很多種，不同的支護形式的支護效果也不同，所以在水利水電施工中，使用科學合理的邊坡支護技術(shù)有利于保障水利水電工程施工質(zhì)量。

2 邊坡開挖支護的方法

2.1 掛網(wǎng)噴凝混凝土法

掛網(wǎng)噴混凝土的施工方案具體分為以下幾個步驟：①施工準備。準備施工時需要的材料和工具；②清理坡面。借助高壓水沖洗坡面，將坡面上的浮土、危石等沖洗干凈，并保證坡面平整，使得混凝土和坡面能夠較好粘結(jié)；③錨桿錨孔施工。在錨孔鉆好之后，用高壓風沖掃錨孔，保證在孔底沒有雜物；④掛網(wǎng)。在掛網(wǎng)的時候要保證網(wǎng)和坡面剛好吻合，還要坡面的平整；⑤噴射混凝土。在網(wǎng)掛好之后，將拌合料和水按比例攪拌均勻，噴在坡面上，厚度因設(shè)計要求而異；⑥在噴射混凝土初凝之后，再噴水養(yǎng)護，一般時長大約為7d。這種辦法是為了增強坡面的穩(wěn)固性和持久性，使坡面封閉性加強，盡量減少風力作用對坡面的損害。

2.2 錨桿支護法

現(xiàn)在大多數(shù)的邊坡支護過程中，最常有、最有效的方式就是錨桿法。在整個支護的過程中，經(jīng)常利用焊管和扣件搭設(shè)手腳架結(jié)構(gòu)，手腳架的高度一般控制在2.20～2.30m之間，隨著巖石的走向進行鉆孔，并且還要調(diào)整好角度等其它的一些影響因素，鉆頭的大小一般要比桿直徑大上18.00mm，在鉆孔達到規(guī)定的深度后，要對鉆孔進行清理，采用高壓風清理孔中的雜物。錨桿的選取必須要采用二級普通螺紋鋼筋，而且水泥采用的強度一般不要低于5ⅡP的普通硅鹽酸水泥，所選用的砂石最好是中細沙，砂粒徑一般要小于2.50mm，水泥漿的硬度為M20，采用人工注漿法，并安裝上錨桿。

2.3 鉆爆法

鉆爆法是一種通過鉆孔、裝藥、爆破來開挖巖石的辦法，主要有毫秒爆破、預(yù)裂爆破、光面爆破等爆破技術(shù)。在施工的過程中，

一般根據(jù)實際的地址情況、斷面大小和支護方式來選擇具體的爆破掘進方式。在水利水電的支護過程中，施工人員主要是利用鉆爆來開挖邊坡，一般是由上而下，逐層鉆爆。鉆爆法的應(yīng)用大大降低了施工難度，可以有效的加快施工的進度。

2.4 分層式支護法

分層式支護法一般應(yīng)用在邊坡淺層的支護中，具有穩(wěn)固邊坡邊緣，加強邊坡淺層牢固性的作用，一般能起到很好的支護效果。

3 工程案例

3.1 工程概況

某水電站工程是Ⅱ等工程，經(jīng)過勘察得出水電站的廠房開挖以及支護工程量的具體情況為：土方明挖24.60萬m3，石方明挖56.10萬m3，護坡混凝土0.81萬m3，各類錨筋的總數(shù)量為0.50萬根。根據(jù)工程的施工圖紙，確定鞭炮的最大開挖高度為120.00m，在邊坡開挖實際施工中，開挖最大高差為140.00m。該水電站廠房結(jié)構(gòu)形式為岸邊樣式的地面廠房，在水電站內(nèi)布置有4臺水輪發(fā)電機組，總裝機容量大約為880MW，主廠房的長136.00m、寬25.20m、高67.57m，機組的安裝高程為358.80m。廠房388.60m高程以上的邊坡基本按1：0.5，1：1.1，1：1.5的坡比進行開挖操作。在開挖邊坡位置，每隔15m布置馬道，寬度為2～3m。廠房389.60m高程之下的基礎(chǔ)多數(shù)是垂直開挖。一期支護廠房邊坡時選擇錨噴，二期支護時選擇鋼筋混凝土護坡或者錨索進行加固處理。

3.2 邊坡開挖控制爆破技術(shù)

3.2.1 爆破控制和爆破網(wǎng)絡(luò)

本工程爆破網(wǎng)絡(luò)可以采用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間在75～100ms之間?？刂乒皦谓ǖ幕骖A(yù)裂孔的最大單響藥量在20kg以內(nèi)，另外，與建基面距離30m以外的單響藥量應(yīng)該控制在100kg以內(nèi)，與建基面距離15m以內(nèi)的單響藥量應(yīng)該控制在25kg以內(nèi)，與建基面距離15～30m之間的單響藥量應(yīng)該控制在75kg以內(nèi)，與此同時還應(yīng)該符合質(zhì)點振動的速度要求。

3.2.2 爆破孔和緩沖孔

對于爆破孔以及緩沖孔可以使用液壓鉆進行鉆孔施工，在鉆進過程中，應(yīng)該確保爆破孔以及緩沖孔呈水平，預(yù)裂孔以及緩沖孔之間應(yīng)該有1～1.5m之間的距離。另外，預(yù)裂面和爆破孔孔底的垂直距離應(yīng)該控制在2.5m以內(nèi)。緩沖孔的藥卷直徑為50mm，連續(xù)不耦合裝藥，且要分兩段進行，堵塞段為1.0～1.5m，線裝藥的密度在2.00～2.80kg/m3之間，在第一段封堵中部，在第二段封堵孔口。爆破孔的藥卷直徑為70mm，不耦合連續(xù)裝藥，單耗為0.40～0.55kg/m3，孔口堵塞尺寸在2.00～2.50m之間。

3.2.3 預(yù)裂孔

預(yù)裂孔可以分為馬道水平預(yù)裂孔以及坡面預(yù)裂孔。使用YT28手風鉆鉆馬道水平預(yù)裂孔，孔深度為3m，間距為50cm，孔口堵塞為0.50m，線裝藥的密度在150～200g/m3之間，藥卷直徑為25.00mm；坡面預(yù)裂孔的孔徑大小為90.00mm，造孔施工使用XZ-30潛孔鉆，孔深為17.30m，超深為0.50m，間距為60～80cm，根據(jù)2個爆破梯段進行預(yù)裂。藥卷的直徑大約為32.00mm，加強底部，孔口堵塞為1.00～1.50mm，線裝藥密度在260～350kg/m3之間。

3.3 邊坡支護施工技術(shù)措施

水電站邊坡支護施工緊跟開挖作業(yè)面，而且通常滯后于開挖作業(yè)面1個臺階進行，不僅能夠防止開挖區(qū)出現(xiàn)塌方，而且有利于保證施工進度和施工安全，具體的方法如下所示：

3.3.1 錨桿施工方法

在邊坡支護施工中，錨桿施工技術(shù)是最常使用的方法之一，水電站結(jié)合邊坡錨桿開展一期支護施工需要注意很多方面，例如：后邊坡477.00m高程以下、右壩肩530.00m高程以下、放空洞出口465.00m高程以下也可以采用錨桿施工方法。錨桿參數(shù)為φ25@3m×35，L=6.1m/6.5/9m，外露100cm，分布形式為梅花形，傾角為30°，灌注M20水泥砂漿；施工時選擇φ48×3.5mm的標準焊管、扣件，在施工前，應(yīng)該搭建好施工腳手架，提供安全的作業(yè)平臺，并在腳手架上鋪設(shè)滿竹膠板，另外還應(yīng)該在腳手架附近設(shè)置安全網(wǎng)，確保高空作業(yè)安全。錨桿鉆孔選擇手風鉆以及YQ-100QB簡易潛孔鉆。在整個施工過程中，使用φ48mm焊管以及扣件搭設(shè)腳手架結(jié)構(gòu)，腳手架層高為2.30m，鉆孔過程需要綜合考慮巖石走向以及傾角的情況，并及時調(diào)整錨桿孔角度，鉆頭直徑應(yīng)該大于桿體直徑18.00mm左右。當鉆孔達到設(shè)計深度要求后，還應(yīng)該使用高壓風將施工現(xiàn)場清理干凈，去除孔內(nèi)雜質(zhì)。對于錨桿可以選擇II級普通螺紋鋼筋，而水泥可以采用強度等級高于P.042.5的普通硅酸鹽水泥，砂料的最大粒徑應(yīng)該大于2.50mm，水泥砂漿強度等級為M20，并且采用人工注漿并安裝錨桿。

3.3.2 鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)

在水電站的邊坡施工中，為了避免邊坡巖體遇水發(fā)生塌陷等其他地質(zhì)災(zāi)害，可以在邊坡破碎區(qū)掛鋼筋網(wǎng)，提高邊坡穩(wěn)定性。例如，廠房邊坡427～477m高程、放空洞出口邊坡415～466m高程以及右壩肩全部開挖區(qū)域均采用鋼筋網(wǎng)護坡。施工時采用φ48mm鋼管搭設(shè)腳手架平臺，安排施工人員在現(xiàn)場綁扎鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)φ8@20m×20cm，一般鋪設(shè)面積為2m×2m，方便運輸。通過人工運輸?shù)姆绞剑瑢摻罹W(wǎng)運輸至需要鋪設(shè)的區(qū)域，然后將鋼筋網(wǎng)緊密貼合在巖面，并與邊坡中原有的錨桿頭進行焊接，形成整體。

3.3.3 噴混凝土施工

在本工程的邊坡噴混凝土過程中，在放空洞中配置的2臺JS1500型強制式拌以及機供應(yīng)混凝土材料，采用6m3混凝土攪拌運輸車運輸施工材料，利用在錨桿施工中已經(jīng)搭設(shè)好的鋼管腳手架平臺，采用TK961型混凝土噴射機按濕噴法工藝噴射C20混凝土，厚度為10～20cm，在混凝土的噴射過程中，通過預(yù)先埋設(shè)的鋼筋條進行施工質(zhì)量控制，施工完成后采用鉆孔法檢查混凝土噴射厚度。

4 結(jié)語

綜上所述，開挖支護技術(shù)是水利水電工程施工中十分先進的技術(shù)，在具體的施工過程中，技術(shù)人員首先應(yīng)該明確施工現(xiàn)場實際情況，然后合理使用開挖支護施工技術(shù)，有效開展水利水電工程施工，確保工程質(zhì)量的提升，進而促進社會經(jīng)濟的和諧發(fā)展。

[1]陳玉姣.開挖支護技術(shù)在水利水電施工工程中的應(yīng)用分析[J].科技經(jīng)濟市場，2014（05）：8.

[2]江世勇.試論水利水電工程邊坡開挖支護的施工技術(shù)[J].低碳世界，2015（2）：67～68.

[3]成萬龍.分析水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術(shù)的應(yīng)用[J].珠江水運，2014（17）：71～72.

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1673-0038（2015）46-0215-02

2015-11-2

楊通文（1973-），男，從事的工作方向為水利水電工程建筑。