水利水電工程邊坡開挖及防護(hù)技術(shù)研究

薛斌XUE Bin

（中鐵水利水電規(guī)劃設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，南昌330029）

0 引言

當(dāng)前在人民群眾的日常生活之中，水利水電工程始終占據(jù)著重要的地位，此類工程項(xiàng)目不僅直接關(guān)乎我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展情況，同樣也直接影響了人民群眾的日常生活水平，因此真正提高水利水電工程的綜合施工效果對于我國整體社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大。水利水電工程中邊坡開挖及防護(hù)技術(shù)為重中之重，需要緊密結(jié)合工程所在地區(qū)的實(shí)際情況，有針對性的開展邊坡開挖與防護(hù)，因此本文主要圍繞水利工程邊坡開挖與防護(hù)技術(shù)類型，邊坡開挖與防護(hù)技術(shù)的主要控制要點(diǎn)，并結(jié)合具體的施工案例進(jìn)行綜合探討，以期能夠進(jìn)一步推進(jìn)我國水利水電工程邊坡開挖及防護(hù)技術(shù)綜合水平提升。

1 水利水電工程邊坡開挖及防護(hù)技術(shù)概述

1.1 邊坡開挖

水利水電工程的邊坡開挖大體可以分為兩種類型，分別為土方開挖和石方開挖。在進(jìn)行邊坡開挖技術(shù)施工時(shí)，往往需要按照由上至下的開挖順序進(jìn)行逐步開展，在進(jìn)行水利水電工程邊坡開挖之前需要提前劃定開挖區(qū)域，連續(xù)翻新并打掃地基所處的邊緣地帶，確保開挖過程不會(huì)受到其他雜物、碎石的影響，隨后需要嚴(yán)格按照施工單位所提出的施工計(jì)劃與方案中規(guī)定的開挖步驟進(jìn)行施工[1]。在進(jìn)行水利水電工程邊坡開挖之前，大多需要開展低技術(shù)作業(yè)，同時(shí)要特別注意施工過程和安全性，避免出現(xiàn)邊坡坍塌或材料丟失等多方面問題，有效保障水利水電工程邊坡開挖的安全性效果。

在應(yīng)用開挖技術(shù)之前，需要提前考察施工現(xiàn)場區(qū)域的地形地勢以及主要地質(zhì)特征，合理確定邊坡開挖的具體位置。但是也要特別注意，由于水利水電工程所處的地質(zhì)條件不同，這也導(dǎo)致了在邊坡開挖過程中所挖掘出的石頭和土質(zhì)也有所不同，因此需要分別采取更有針對性的邊坡防護(hù)技術(shù)，以提高水利水電工程整體防護(hù)效果。在開展工程建設(shè)時(shí)需要做好前期勘察，除此之外要進(jìn)一步強(qiáng)化施工現(xiàn)場的安全排查，在開挖作業(yè)時(shí)特別強(qiáng)化對周邊土壤以及土層的保護(hù)，避免因?yàn)殚_挖而引起土層震動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致周圍的邊坡出現(xiàn)坍塌意外，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的安全隱患問題發(fā)生。

1.2 邊坡防護(hù)

在水利水電工程邊坡開挖技術(shù)開展過程中，邊坡防護(hù)技術(shù)是重中之重，如果只進(jìn)行邊坡開挖而不進(jìn)行邊坡防護(hù)，則難免無法保障水利水電工程邊坡的穩(wěn)定效果，甚至?xí)l(fā)更為嚴(yán)重的邊坡坍塌問題，因此邊坡防護(hù)技術(shù)需要嚴(yán)格配合邊坡開挖進(jìn)行應(yīng)用。例如在我國當(dāng)前很多水利水電工程施工過程中，往往會(huì)應(yīng)用懸臂支護(hù)樁技術(shù)以及錨桿支護(hù)技術(shù)兩種類型進(jìn)行邊坡防護(hù)[2]。首先在懸臂支護(hù)樁技術(shù)類型中,需要提前應(yīng)用埋板樁進(jìn)行支護(hù)或者應(yīng)用木柱或鋼柱進(jìn)行支護(hù)，確保埋板樁能夠有效支撐邊坡?lián)跬翂?，此種防護(hù)技術(shù)類型針對普通類型的邊坡優(yōu)勢明顯，但是部分水利水電工程的邊坡為斜坡，因此擋土墻的設(shè)置一般為6m 至9m 左右，所以在進(jìn)行邊坡防護(hù)時(shí)需要根據(jù)具體的施工類型以及施工區(qū)域邊坡的實(shí)際情況采取效果更好的邊坡防護(hù)技術(shù)。

其次在錨桿支護(hù)中，這種技術(shù)類型為邊坡防護(hù)作業(yè)中廣泛采取的加固與支護(hù)方式，成本相對較低，支護(hù)效果更好，同時(shí)使用方面更加靈活。錨桿支護(hù)需要應(yīng)用各類金屬部件或其他材料的部件制成錨桿，隨后將錨桿打入地表巖體或地下巖體的預(yù)制孔之中，將錨桿進(jìn)行有效連接，進(jìn)而起到良好的支護(hù)效果。除此之外，一些水利水電工程也往往會(huì)應(yīng)用懸掛噴射混凝土的方式進(jìn)行邊坡防護(hù)，此種防護(hù)方法能夠有效針對斜坡進(jìn)行密封，避免邊坡出現(xiàn)風(fēng)化問題而導(dǎo)致整體穩(wěn)定性下降。除此之外也可以用用鋼筋網(wǎng)施工技術(shù)，此種施工形式能夠減少水利水電工程周邊惡劣環(huán)境對邊坡造成的負(fù)面影響，同時(shí)也能切實(shí)強(qiáng)化邊坡的排水效果。

2 水利水電工程邊坡開挖及防護(hù)技術(shù)的主要作用和施工要點(diǎn)

2.1 邊坡開挖和防護(hù)技術(shù)的主要作用

不論是哪種工程類型，在施工建設(shè)過程中都需要保證施工的安全性和整體質(zhì)量，同時(shí)也要圍繞該項(xiàng)目的獨(dú)特性效果著重強(qiáng)化施工要點(diǎn)，在水利水電工程邊坡開挖與防護(hù)施工中，要著重提升思想認(rèn)識(shí)，做好邊坡開挖與防護(hù)，為水利水電工程項(xiàng)目整體的質(zhì)量和效果奠定良好的基礎(chǔ)性保障[3]。邊坡開挖與防護(hù)技術(shù)為最為普遍的技術(shù)類型之一，在應(yīng)用過程中覆蓋范圍較廣，實(shí)際價(jià)值更高，能夠真正將實(shí)現(xiàn)水利水電工程效率的提升以及質(zhì)量水平的良好保障，為水利水電工程后期投入使用奠定良好的基礎(chǔ)。

例如在很多水利水電工程中同樣要建設(shè)移民安置點(diǎn)，因此此類移民安置點(diǎn)的高邊坡在進(jìn)行防護(hù)與開挖的過程中要真正實(shí)現(xiàn)安全與穩(wěn)定的施工特點(diǎn)，保障人民群眾的正常生產(chǎn)和生活。開展邊坡開挖與防護(hù)技術(shù)需要結(jié)合施工現(xiàn)場以及施工項(xiàng)目的實(shí)際情況，對現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)行全面的優(yōu)化與科學(xué)考量，進(jìn)而合理開展水利水電工程邊坡開挖與防護(hù)施工，要特別注意避免采用其他水利水電工程中邊坡開挖與防護(hù)技術(shù)的施工要求、施工類別甚至是施工材料等，杜絕千篇一律直接照搬其他項(xiàng)目建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的行為。

2.2 施工要點(diǎn)分析

水利水電工程邊坡開挖及防護(hù)技術(shù)的施工要點(diǎn)主要體現(xiàn)為施工前期勘察、施工方案以及施工過程中所采取的各類施工技術(shù)三個(gè)方面。首先在施工前期勘察中，邊坡開挖技術(shù)實(shí)施的效果與周邊地理位置、地質(zhì)條件有較大的聯(lián)系，需要在邊坡開挖技術(shù)開展過程中，結(jié)合施工項(xiàng)目所處區(qū)域的相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行有針對性的支護(hù)，這也需要在施工開展之前提前針對項(xiàng)目所處區(qū)域的地形條件、地貌特征、地質(zhì)要素等進(jìn)行嚴(yán)密有序的勘查，確保各類信息和數(shù)據(jù)精準(zhǔn)有效，隨后可以嚴(yán)格履行邊坡開挖與支護(hù)方案操作流程和相關(guān)技術(shù)方案，以更好的確定施工技術(shù)和具體的施工類型。除此之外，開展前期勘查也有利于對土壤狀況進(jìn)行更加全面的把握，提高邊坡開挖與支護(hù)技術(shù)的實(shí)際開展效果。其次在施工方案方面，要著重保障施工設(shè)計(jì)方案的針對性和個(gè)性化特征，如果在施工過程中出現(xiàn)各類意外或安全隱患問題也可以結(jié)合原有的數(shù)據(jù)和信息，開展備選方案的可行性論證，真正實(shí)現(xiàn)因地制宜[4]。最后在施工過程中所采用的各類施工技術(shù)中，要強(qiáng)化施工的指導(dǎo)性效果，嚴(yán)格按照施工方案和施工設(shè)計(jì)要求開展施工，如果在實(shí)際建設(shè)或邊坡開挖與支護(hù)施工中出現(xiàn)與方案不相符的情況，要第一時(shí)間進(jìn)行上報(bào)并采取補(bǔ)救措施，避免釀成更為嚴(yán)重的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，其次要針對邊坡開挖與支護(hù)技術(shù)開展的設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行技術(shù)交底，確保各類施工技術(shù)能夠施工需求相符合，避免引發(fā)更為嚴(yán)重的意外事故，造成水利水電工程的經(jīng)濟(jì)損失或延誤水利水電工程的施工開展周期。

3 水利水電工程邊坡開挖及防護(hù)技術(shù)案例分析

為了深入探究水利水電工程邊坡開挖與防護(hù)技術(shù)的實(shí)施效果，本文主要結(jié)合江西省浯溪口水利樞紐工程移民安置點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目（圖1）進(jìn)行分析與研討，該建設(shè)項(xiàng)目移民安置點(diǎn)中盧家集中安置點(diǎn)和金家塢移民安置點(diǎn)是典型的高邊坡開挖，地質(zhì)情況基本相同，需要針對高邊坡進(jìn)行處理，防護(hù)措施主要采取格構(gòu)錨固配合綠化的施工方式。

3.1 邊坡開挖技術(shù)實(shí)踐分析

3.1.1 土方開挖

移民安置點(diǎn)開挖首先用GPS 定點(diǎn)測量設(shè)備對建設(shè)項(xiàng)目所處的原始地形進(jìn)行反復(fù)測量和審核，隨后開展測量放樣工作，主要應(yīng)用木樁或以紅色噴漆對放樣點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。完成測量放樣之后，以人工手持油鋸進(jìn)行伐木，清理施工區(qū)域的雜草和樹木，而針對地表土則應(yīng)用推土機(jī)配合2.0m3液壓反鏟進(jìn)行清理，隨后對清理出的土方進(jìn)行外運(yùn)，應(yīng)用自卸汽車將土方運(yùn)送至棄渣場進(jìn)行統(tǒng)一清除。在土方開挖的過程中始終保持內(nèi)高外低的原則，此種設(shè)計(jì)方法更加有利于坡面排水，對坡面進(jìn)行整修整修工作中主要以人工配合液壓反鏟的形式進(jìn)行處理，確保與土方開挖工作同步開展。在土方開挖時(shí)要特別注意坡面安全，采取有針對性的應(yīng)急處理措施，如果在開挖過程中邊坡出現(xiàn)裂縫或滑動(dòng)問題，要立即停止開挖，隨后相關(guān)人員撤出危險(xiǎn)區(qū)域，重新商定施工方案之后，繼續(xù)開展邊坡施工[5]。

3.1.2 石方開挖

石方開挖與土方開挖不同整體施工流程更加復(fù)雜。一是，做好爆破前的準(zhǔn)備工作，由于盧家和金家塢工程移民安置點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目所處區(qū)域地質(zhì)條件相對堅(jiān)硬，因此可以實(shí)行爆破開挖，在爆破之前需要對施工現(xiàn)場進(jìn)行全面的測量，綜合確定擬爆破區(qū)域的巖石及地質(zhì)情況，結(jié)合充足的爆破經(jīng)驗(yàn)科學(xué)設(shè)計(jì)爆破參數(shù)，其中合理設(shè)計(jì)炮孔布置圖、裝藥量、鉆孔機(jī)具以及起爆網(wǎng)路的設(shè)計(jì)形式等等，確保石方開挖過程中所開展的爆破能夠達(dá)到應(yīng)有的效果，同時(shí)也不會(huì)在爆破過程中對人民群眾的日常生活或施工人員的生命安全造成影響。二是，做好測量放線工作，完成爆破勘查與方案設(shè)計(jì)之后，應(yīng)用GPS 設(shè)備確定爆破點(diǎn)位的具體位置和主要方向控制點(diǎn)，隨后進(jìn)行合理化標(biāo)注，并應(yīng)用履帶式鉆機(jī)進(jìn)行爆破孔的鉆孔，如果履帶式鉆機(jī)無法到達(dá)的區(qū)域，則用人工的形式應(yīng)用YT-28 手風(fēng)鉆開展鉆眼施工。三是，針對已經(jīng)鉆好的爆破點(diǎn)位進(jìn)行裝藥，預(yù)裂孔采用間隔裝藥方法，保證藥卷之間的凈間距，主要用鋼卷尺進(jìn)行確定；而在梯段孔位而采取散裝藥的形式，整體裝藥工作指派專業(yè)的爆破工程師和專業(yè)工作人員進(jìn)行指揮和操作。完成裝藥之后，用粘土對藥孔進(jìn)行深層搗實(shí)隨后用粘土堵塞，與爆破網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。四是，完成前期起步準(zhǔn)備之后可以開展起爆，要特別注意提前設(shè)置警戒區(qū)，相關(guān)人員和設(shè)備應(yīng)及時(shí)撤離爆破現(xiàn)場，爆破完成之后可以用用挖掘機(jī)和推土機(jī)進(jìn)行出渣，及時(shí)清理好時(shí)挖開挖爆破現(xiàn)場。

3.2 邊坡防護(hù)技術(shù)實(shí)踐分析

3.2.1 錨筋施工

盧家和金家塢工程移民安置點(diǎn)高邊坡防護(hù)都采用錨桿支護(hù)技術(shù)，在開始施工時(shí)，首先需要開展錨筋施工，應(yīng)用履帶式鉆孔機(jī)進(jìn)行鉆孔，完成鉆孔之后需要應(yīng)用高壓風(fēng)管直接插入孔位的底部，將孔內(nèi)各類雜質(zhì)如積水、巖粉等等及時(shí)清理干凈，隨后需要對孔洞內(nèi)的孔深、鉆孔傾角進(jìn)行數(shù)據(jù)的核查與記錄，為后期施工奠定良好的基礎(chǔ)。隨后可以開展錨筋樁的制作與安裝，其中錨筋樁可以在鋼筋加工廠進(jìn)行預(yù)制加工和焊接加工，每兩根鋼筋之間可以用用電焊焊縫控制在5cm 以下，不同鋼筋的間距為1m，其中注漿管主要應(yīng)Φ25PVc 管，注漿管的出漿口要控制在距離樁頭1m 左右的距離，而排氣管則應(yīng)用軟塑料管。在錨筋樁的安裝過程中，首先需要應(yīng)用運(yùn)輸車將預(yù)制好的錨筋樁運(yùn)輸?shù)竭吰路雷o(hù)的施工現(xiàn)場，以人工配合放鏟的形式將錨筋樁安裝入孔洞之內(nèi)，同時(shí)要保障注漿管和排氣管的應(yīng)有位置，露出位置不得小于30cm，安裝完成之后則需要應(yīng)用速凝砂漿進(jìn)行封孔，隨后可以應(yīng)用錨桿注漿機(jī)對注漿管進(jìn)行灌注[6]。

3.2.2 砂漿錨桿施工

在此次工程施工中需要根據(jù)移民安置點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目所處區(qū)域的邊坡實(shí)際情況，合理設(shè)置不同類型的錨桿支護(hù)方法，其中分別應(yīng)用Ф28 系統(tǒng)砂漿錨桿和Ф25 系統(tǒng)砂漿錨桿進(jìn)行施工，在具體的錨桿布置方面則應(yīng)用梅花形進(jìn)行交替布置，這種布置形式能夠有效保障錨桿的穩(wěn)定效果。隨后需要針對砂漿錨桿施工進(jìn)行測量布孔放位，應(yīng)用履帶式鉆機(jī)進(jìn)行造孔，孔徑的大小需要控制在60mm 以上，隨后應(yīng)用高壓風(fēng)槍對孔洞進(jìn)行清理，鉆孔完成之后要保障對著作業(yè)的整體水平，如果高度不夠則可以應(yīng)用人工的形式搭建操作平臺(tái)。隨后需要針對錨桿進(jìn)行制作，可以提前在鋼筋加工廠進(jìn)行加工成型，并按照鋼筋的不同直徑、長度、應(yīng)用點(diǎn)位進(jìn)行統(tǒng)一編號，合規(guī)放置。施工過程中，需要堅(jiān)持先插桿后注漿的施工順序和施工方法，應(yīng)用注漿機(jī)進(jìn)行注漿，之后以人工的形式插入錨筋，確保施工過程的有序開展。

3.3 排水孔施工實(shí)踐分析

盧家和金家塢移民安置點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目處于高邊坡位置，因此排水孔的施工至關(guān)重要，為了進(jìn)一步達(dá)到良好的排水孔施工效果，本次工程同樣也應(yīng)用布孔、造孔、清孔等一系列施工技術(shù)和施工方法，在排水孔造孔方面控制在孔徑大于76mm，造孔完成之后可以人工安裝排水管，以進(jìn)一步保障邊坡的良好排水效果。如圖2 所示，墻外排水邊溝和縱向排截排水溝都采取C25 混凝土澆筑的施工方法，配合平臺(tái)花壇的建設(shè)，既實(shí)現(xiàn)了良好的截水和排水效果，也能進(jìn)一步降低邊坡防護(hù)工程開展過程中的各類風(fēng)險(xiǎn)隱患問題，提高了邊坡的穩(wěn)定性。

圖2 墻外排水邊溝示意圖

4 結(jié)論

綜上所述，在我國現(xiàn)階段的發(fā)展過程中，水利水電工程始終關(guān)系到人民群眾的民生福祉問題，因此在水利水電工程開展過程中，要進(jìn)一步做好邊坡開挖與防護(hù)技術(shù)。本文分別從邊坡開挖與邊坡防護(hù)進(jìn)行技術(shù)概述，隨后探究了二者的主要作用及施工要點(diǎn)，最后結(jié)合具體的應(yīng)用案例，分析水利水電工程邊坡開挖與防護(hù)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，希望能夠有效保障我國水利水電工程的良好質(zhì)量效果。