關于水利水電施工工程中開挖支護技術探究

【摘要】水利水電工程在發(fā)電、灌溉、通航、防洪、抗旱等方面功不可沒。工程建設始終受諸多因素制約，如管理、技術、人員、自然環(huán)境等，任何環(huán)節(jié)的偏差，都可能給工程帶來危害。地形、地質(zhì)因素是水利水電工程建設必須面對的難題，開挖與支護工作的優(yōu)劣決定了工程是否有牢靠的基礎。

【關鍵詞】水利水電；施工；開挖支護技術

眾所周知，我國地形復雜，環(huán)境多樣，在水利水電施工過程中不可避免的會遇到地下深洞等特殊地質(zhì)條件，如此一來，為確保安全作業(yè)和施工質(zhì)量，開挖支護技術便應運而生。因此為獲得安全、高效、優(yōu)質(zhì)的水利水電工程，我們有必要對其開挖支護技術形式和施工要點進行分析，希望對進一步提高施工質(zhì)量和水平有所助益。

一、水利水電施工工程中開挖支護技術概述

為適應經(jīng)濟發(fā)展?jié)M足社會需求，水利水電工程得以大力興建，而且在一些地區(qū)中往往會遇到深洞區(qū)域，若處理不當，不僅影響正常施工，還易引發(fā)安全事故，因此為確保能夠安全順利的施工，就必須采用合理的開挖支護技術。實踐證明，開挖支護技術的應用有助于水利水電工程安全作業(yè)，改善施工質(zhì)量，可以說是整個工程的技術保障和技術支撐。

水利水電工程在完成深洞挖掘作業(yè)后，就必須采取一定的支護措施，常見的支護模式包括：引水上平洞支護，即首先在加工廠進行鋼筋網(wǎng)的預制，經(jīng)隧道作業(yè)臺車或者鉆機作業(yè)筐給與配合施掛，然后借助吊車配合人工吊起并安裝鋼筋格柵，再將鋼筋格柵、鋼筋網(wǎng)、錨桿等支護結構構件運至工作面，最后完成混凝土攪拌和運輸后進行澆筑成型等施工作業(yè)。引水下平洞支護，即在深洞開挖之后，在距離開挖面5-10m位置進行噴混凝土，針對地質(zhì)不良地段做好邊掘進邊支護工作；引水豎井支護，同樣是在繼深洞開挖后緊跟開挖面進行錨噴支護，在此過程中一般涉及鉆孔、插桿、注漿等環(huán)節(jié)，其中混凝土料可借助攪拌車運至上平洞然后經(jīng)真空溜管到達作業(yè)面。至于選擇何種開挖支護模式，應視水利水電工程實際情況而定。

二、水利水電施工工程中開挖支護技術的應用探究

為了更直觀的了解水利水電施工工程中的開挖支護技術，在此以工程爆破開挖和支護施工方案為例，就其作業(yè)流程和技術要點加以分析。

1.前期工作要做好

眾所周知，較之一般工程，水利水電施工更為系統(tǒng)性和復雜化，而且有著一定的不可預知性，所以為保證施工安全和作業(yè)質(zhì)量，必須做好前期準備工作。具體包括：施工人員應提前到施工現(xiàn)場進行測量放線，以便對作業(yè)的地理環(huán)境有所了解，結合實地勘測，特別是重要地段和特殊地段的地質(zhì)水文條件，和施工圖紙進行對比分析，用于及時發(fā)現(xiàn)和糾正問題，提高設計方案的合理性和準確性；然后了解施工的整體規(guī)劃和詳細步驟，涉及的技術工藝、機械設備以及施工材料和構件等，做到有據(jù)可依，避免施工期間的手忙腳亂，其中應重點熟悉掌握施工技術要點和規(guī)則，認真檢查所用設備的質(zhì)量和性能，以此為保障水利水電開挖支護施工質(zhì)量打下基礎。

2.合理的進行爆破

在對水利水電工程中的深洞進行開挖之前，必須做好爆破工作，但是其不僅特殊要求多，而且難度系數(shù)大，因此為保險起見，應立足工程實際進行科學勘察，然后進行相應的鉆爆試驗，以便選擇合適的爆破方法，準確調(diào)整爆破參數(shù)。一般情況下為自上而下逐層鉆爆，具體應在控制爆破梯段得當?shù)幕A上，嚴格控制緩沖孔和預裂孔的間距，使其處于1-1.5m之間，并保持爆破孔孔底與預裂面之間的垂直距離小于2.5m，以此提高爆破效果；同時根據(jù)與基面距離的大小調(diào)整爆破藥量，通常距離小于15m，藥量應低于25kg，若距離處于15-30m之間，藥量應小于75kg，若距離超過30m，那么藥量應100kg，同時兼顧質(zhì)點振動速度要求，以此改善爆破質(zhì)量。此外，還應就不同孔洞的爆破順序、大小和時間進行合理的控制。

3.靈活的實施開挖

開挖進度和質(zhì)量在水利水電施工過程中不容忽視，因為如果開挖時間較長，容易增大邊坡失穩(wěn)面積，同時弱化土質(zhì)的抗剪強度，所以為防止上述情況的發(fā)生必須靈活應用開挖方法，在確保施工質(zhì)量的前提下盡量縮短開挖時間。如在對邊坡進行開挖時，應在設置上、下游方向的基礎上分別再設置三個作業(yè)區(qū)，然后由上而下進行開挖和平行流水作業(yè)；同時為保證順利施工，還應做好監(jiān)測工作，其中通過多點位移計測量、判斷內(nèi)部變形可以對斷面布置進行判斷，進而分析邊坡是否安全，而利用相關公式和衰減規(guī)律可以監(jiān)測爆破振動情況，以便指導開挖工作有序開展。此外物探檢測也可發(fā)揮重要作用，不過還是建議先詳細分析和了解邊坡狀態(tài)，然后根據(jù)實際所需選擇合適的開挖方法和監(jiān)測技術，以此發(fā)揮技術的優(yōu)越性，提高開挖效率和質(zhì)量。

4.重要的支護技術

對于水利水電工程而言，支護質(zhì)量和水平至關重要，一旦處理不當，則容易埋下安全隱患，影響工程質(zhì)量和效益，所以必須予以高度重視和嚴格管理。

在水利水電支護技術中，錨桿作業(yè)因具備安全性高且占地少等優(yōu)勢，得以廣泛應用于開挖支護施工中，顯然有很強的實用性。具體而言，在噴射混凝土之前，首先應及時清除具有安全隱患的危石，結合欠挖處理以及高壓水沖洗等對圍巖面進行清洗，并認真檢查機械設備和所用管線，待修正調(diào)整且試運正常后著手后續(xù)施工；如果施工巖層穩(wěn)定性較差，建議先插桿之后灌漿，反之只需直接灌漿即可，即將漿液灌入施工洞孔完成錨桿固定，至于漿液和錨桿的比例，通常以不外漏為準，如果期間發(fā)現(xiàn)有的位置漿液灌入不充分，可進行逐漸調(diào)補。為防止?jié){液外溢，必須采取恰當?shù)拇胧┯枰砸?guī)避。在混凝土噴射環(huán)節(jié)，首先應根據(jù)設計要求合理布設鋼筋網(wǎng)，其中鋼筋直徑必須滿足不小于8mm，在對其調(diào)直斷料進行綁扎的時候，鋼筋之間應保持200mm的間距。鋼筋網(wǎng)的綁扎面積以20cm×20cm多見，鋪設面積則多為2m×2m，這樣做的主要目的是方便交通運輸；在此之后利用載重汽車將其運至作業(yè)現(xiàn)場，為確保巖體安全和穩(wěn)定性，防止其遇水出現(xiàn)塌方或者滑塌事故，應針對破損區(qū)域采取掛設鋼筋網(wǎng)的方式。在此基礎上，采用C30強度等級的混凝土進行噴射，一般采取自上而下、先墻后拱的順序進行分片分段噴射，縱向一般是3-4m為一段，分片寬度可控制在2m左右，若凹面較大可在噴平后再分片噴射。由于混凝土噴射風壓和坍落度會對噴射角度和距離造成影響，所以將受噴面與噴嘴口距離保持在0.6-1.5m范圍內(nèi)同時垂直受噴面進行噴射會有良好的噴射質(zhì)量，而噴射厚度可控制在5-15cm之間。值得一提的是，除了嚴格控制上述環(huán)節(jié)施工質(zhì)量外，還必須保證在安全地帶布設錨噴作業(yè)設備，同時結合具體環(huán)境因地制宜，選擇最佳的止水和排水措施，切忌照搬技術，以免適得其反。

結束語：

總而言之，在水利水電工程中應用合理的支護開挖技術，不僅能夠實現(xiàn)順利施工，而且也促進了技術本身的不斷發(fā)展。但畢竟作業(yè)環(huán)境相對復雜，系統(tǒng)性和技術性較強，所以我們還應立足實際，確定合適的施工方案，選擇恰當?shù)拈_挖支護技術，進行規(guī)范施工和嚴格管理，以此保障每一道工序都能達到相關要求，進而推動水利水電工程穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻：

[1]馬庶嚴.水利水電施工工程中開挖支護技術分析[J].工程科技，2015，12：200-201.