探析水利水電施工中邊坡開挖支護技術

陳思偉

（貴州山川秀水利建設工程有限公司 貴州貴陽 550000）

探析水利水電施工中邊坡開挖支護技術

陳思偉

（貴州山川秀水利建設工程有限公司 貴州貴陽 550000）

在水利水電工程中，邊坡開挖是一道重要的工序，為了保證邊坡開挖質(zhì)量，就必須要其進行一定的支護，防止邊坡倒塌，保證工程施工質(zhì)量。本文就水利水電施工中邊坡開挖支護技術進行了相關的分析。

水利水電施工；邊坡開挖；支護技術

1 引言

水利水電工程施工過程中，邊坡開挖是一項基礎工程，隨著開挖深度的加深，很容易出現(xiàn)塌方問題，進而影響到工程施工進度，不利于保證工程質(zhì)量。基于此，必須加強邊坡開挖支護技術的研究與應用。

2 影響邊坡開挖和支護的因素

在實際的邊坡支護方案的選擇過程中需要充分考慮邊坡變形失穩(wěn)機理、經(jīng)濟合理與可實施性，選擇最合理的支護結構形式。具體需要對以下幾點因素進行考慮：

2.1 地質(zhì)條件

在邊坡支護方案選擇的考慮因素中，地質(zhì)條件等相關因素是邊坡穩(wěn)定性分析和支護設計最基礎、最重要的因素，直接影響支護的實際效果，因此在支護方案確定過程中，需要加強在這方面的考慮。所謂的地質(zhì)條件，籠統(tǒng)地說包括地質(zhì)構造、地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地表水等。其中地形地貌等相關影響因素是邊坡穩(wěn)定性的控制重要因素之一，同時也是邊坡穩(wěn)定性分析過程中，可以作為參考借鑒的宏觀判斷的重要依據(jù)。此外，地質(zhì)構造等影響因素不僅影響邊坡的地形地貌，更重要的是影響邊坡巖體的力學性質(zhì)，在一定程度上，地質(zhì)構造決定著邊坡變形失穩(wěn)的機理，可能會導致陡傾巖體的傾倒破壞或者碎裂巖體危巖崩塌等危險發(fā)生。其次，水文地質(zhì)及地表水等因素的影響，可能會使邊坡土體軟化和強度降低，降低軟弱結構面的強度，因此支護結構必須和排水措施一并考慮，從而使邊坡穩(wěn)定性增強。

2.2 變形失穩(wěn)機理的因素

除了地質(zhì)因素決定的邊坡固有特性之外，邊坡的其他性質(zhì)也是需要考慮的因素，比如說：坡高與坡比、邊坡的使用年限；邊坡是挖方邊坡還是填方邊坡或者是半挖半填邊坡；以及邊坡上方的附加荷載、是否有震動因素等。這些因素的存在都一定程度上影響邊坡支護的設計方案的確定。此外，值得注意的一點是，邊坡的支護的方案的選擇很大程度上是根據(jù)邊坡變形失穩(wěn)機理的

原理進行設計計算而確立的，然后根據(jù)邊坡使用及周邊環(huán)境特性，分別確定邊坡重要性等級為一級、二級、三級，進而設計計算采用不同的邊坡支護方案。然而不同的邊坡其變形失穩(wěn)機理有所不同，其變形失穩(wěn)的主導因素也不盡相同。此外由于邊坡穩(wěn)定條件的影響因素太多，而且計算起來十分復雜，因此要想徹底搞清邊坡的變形失穩(wěn)機理是較為困難的，這也一定程度上制約著設計思路和支護形式的選擇。因此，認清邊坡產(chǎn)生變形失穩(wěn)的類型十分重要。

3 邊坡支護施工的控制技術分析

3.1 工程案例

某工程位于某河流支流的一級支流岔河上，是一項兼具灌溉、供水等多種功能的綜合性水利工程。工程的施工情況是土方開挖：2178m3，淤砂開挖：199m3，坑石開挖：4202m3，石方開挖：3057m3，土方回填：388m3，砂礫石回填：180m3，干砌塊石：89m3，碎石墊層：30m3，M5漿砌塊石：1760m3，M7.5漿砌塊石：2034m3，M7.5漿砌料石：147.2m3，C15混凝土：587m3，C20混凝土：182m3，C25混凝土：3.7m3，鋼筋制安：11.3t，M10砂漿勾縫：282m2，M10砂漿抹面：678m2，石渣運輸：4002m3，伸縮縫：49m2，噴漿護面：280m2。

3.2 水利工程的邊坡開挖施工技術分析

3.2.1 水利工程開挖的工序

水利工程開挖施工中一般按照“場地清理→施工放樣→圍堰砌筑→抽排水→機械開挖→人工修坡”的流程進行。開挖前人工對大致施工開挖范圍內(nèi)的場地進行清理，保證測量放樣時能通視，便于開挖時施工人員能清晰看到開挖線。根據(jù)施工設計圖紙及控制網(wǎng)，放出開挖點，并用膩子粉把開挖點連成開口線或基槽開挖邊線，并在開挖過程中隨時檢查開挖是否滿足設計要求。

3.2.2 邊坡開挖方式

（1）開挖土質(zhì)邊坡

在開挖土質(zhì)邊坡修建水電站時，必須按照由上至下的施工順序進行，且開挖時要要控制每一次削坡層在3m之內(nèi)。在削坡結束之后需要使用反鏟挖掘機對作業(yè)面進行削坡操作，并安排專業(yè)的施工人員進行修坡工作。在施工過程中還要加強檢查力度。

（2）開挖巖質(zhì)邊坡

開挖巖質(zhì)邊坡時一般采取鉆爆法來進行開挖施工，按照從上到下進行開挖的順序進行，爆破時采取毫秒微差梯段爆破的方法。

①分層開挖逐層爆破。依據(jù)設計的規(guī)定在開挖巖質(zhì)邊坡時應該采取分層的梯段爆破法，經(jīng)過研究調(diào)查顯示，我們要將開挖爆破的梯段控制在6m左右。由于巖質(zhì)邊坡一般是較薄的順向的坡，開挖的坡角比巖層的傾角要大，一般開挖的切腳都不太大。

②臺階式分層爆破開挖。經(jīng)過一定的開挖施工之后，邊坡會受到各種不同的因素影響，這無形中就加大了支護的難度。由于巖層切腳、爆破以及上層巖層的作用，經(jīng)常會導致滑塌現(xiàn)象產(chǎn)生。所以為了保證安全，我們必須采取分層爆破的方式來降低安全隱患。

③薄層爆破開挖。薄層爆破開挖距邊坡12m內(nèi)側的巖體，開挖高度應該控制在3m左右。

3.3 水利工程的邊坡支護

3.3.1 設置鋼筋網(wǎng)

進行水利項目施工時，在邊坡破碎地帶設置鋼筋網(wǎng)，可以很好遏制邊坡出現(xiàn)塌滑、塌方等問題出現(xiàn)，可以提升水利工程邊坡施工的穩(wěn)定性。本工程根據(jù)工程實際，現(xiàn)場綁扎鋪設20cm×20cm鋼筋網(wǎng)，鋪設面積2m×2m。

3.3.2 淺層支護

通常水利水電工程中邊坡的淺層支護主要分為三種形式：

（1）噴混凝土。邊坡水利工程中的一期支護施工過程中，最為常用的實際噴混凝土的方法，此施工方法的主要目的是保證工程開挖后邊坡建基面更加的堅固封閉，從而避免了邊坡巖體應長期露至在自然環(huán)境中而出現(xiàn)分化現(xiàn)象。在該工程中重點是加強堤身的防護，先用M7.5漿砌石對地基邊坡的平面進行砌筑，之后檢查其平整度，在此基礎上選用材料為C15，按照一定的比例配置出工程需求的混凝土進行邊坡噴繪支護，在噴繪混凝土前需要將噴繪面進行鋪填、壓實，經(jīng)驗收合格后進行模板安裝，模板采用鋼模板外撐內(nèi)抵進行固定，模板驗收合格后借助噴繪機，利用濕噴工藝將C15混凝土材料噴繪值所需位置，通常情況下，混凝土的噴繪后的在（10～20）cm之間。

（2）錨桿束。在水利工程中另一邊的支護技術就是錨桿，根據(jù)本工程的實際情況，在進行邊坡支護時采用了柵格結構進行支護，錨桿布置見附圖。①用挖掘機先修整護坡比、壓實，膩子粉標識出柵格結構邊線，人工開挖柵格槽，達到柵格設計尺寸要求。②經(jīng)驗收合格后進行模板的安裝，模板采用定型鋼模板，外側用30cm間距木楔子釘入護坡，面上用30cm間距4cm×5cm木條釘立木鍥頂以固定模板，保證結構尺寸；③模板安裝經(jīng)過監(jiān)理驗收合格后進行柵格混凝土澆筑，混凝土采用滾洞式攪拌機現(xiàn)場攪拌，用手推車運至倉面內(nèi)或采用溜槽入倉，混凝土拌制時嚴格按照已做的試驗配合比進行拌制，保證了混凝土的和易性及強度；④混凝土終凝后根據(jù)現(xiàn)場情況派專人灑水或加蓋草袋后灑水養(yǎng)護。

（3）排水孔。水利工程的邊坡排水時間較長，為了避免工程周圍山體因為長時間的水壓沖擊而對邊坡造成傷害，在邊坡的支護方案中通常采用排水孔來解決此項問題。目前，在工程中混凝土結構較多的區(qū)域多采用永久性的排水孔，以降低山體水壓的強度。本工程使用20m3空壓機及相關設備，其排水孔徑為50mm、孔深為4m；排水孔的仰視角度在10°左右。在實踐中考慮到排水孔可能出現(xiàn)的嚴重塌孔現(xiàn)象，為了應對此情況，選擇在配水庫的中間位置插入一根直徑為0.4mm的PVC盲管。

3.3.3 深層支護

在水利工程中，邊坡開挖面臨的一個施工技術就是深層支護，在工程施工中，設備上要選用輕型的錨固鉆機。例如：液壓錨固鉆機，使用此設備對錨索進行鉆孔的同時使用導向儀來控兩根塑料導爆管切斷后4個端頭插入四通連接件，為保證空氣進入導爆管，采用膠帶對其固定，這樣一個完整的四通連接完成了。在每個節(jié)點塑料導爆管采用四通連接完成后進行下一個節(jié)點連接，統(tǒng)一接入爆破網(wǎng)絡進行傳爆。

4 結語

總之，邊坡開挖支護是水利水電工程中的重要組成部分，科學合理的對邊坡支護是施工進行的保障。由于影響邊坡施工質(zhì)量的因素較多，在邊坡工程施工中應該根據(jù)具體情況制定邊坡支護方案，嚴格按照施工規(guī)范和要求進行施工，只有這樣才能保證水利水電工程的工程安全和質(zhì)量。

[1]何文輝.水利水電施工中邊坡開挖支護技術研究[J].建筑工程技術與設計，2015（12）：24.

[2]黃寶榮.探析水利水電施工中邊坡開挖支護技術[J].江西建材，2015（22）：139.

[3]張明爽.試論水利水電工程邊坡開挖支護的施工技術[J].科技致富向導，2011（03）：314～315.

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1673-0038（2015）46-0285-02

2015-11-2

陳思偉（1976-），男，從事的工作方向為水利水電建筑。