水利水電施工工程中邊坡開挖支護技術(shù)應(yīng)用探討

文／繆建寧 江西中煤水利環(huán)保集團有限公司 江西南昌 330000

引言：

邊坡開挖支護技術(shù)是水利水電施工工程中的重要部分，該技術(shù)能夠保證工程施工的順利進行，確保工程整體的安全性及穩(wěn)定性。但是在水利水電工程邊坡開挖支護中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問題，比如地下水滲透及超挖等問題，使得邊坡開挖支護技術(shù)的作用無法得到發(fā)揮，對水利水電工程的開展產(chǎn)生不利影響。通過深入分析水利水電施工工程邊坡開挖支護中存在的問題，探究水利水電施工工程中邊坡開挖技術(shù)的應(yīng)用，有利于提出一些可靠的參考依據(jù)，促進邊坡開挖支護技術(shù)在水利水電施工工程中的有效應(yīng)用。由此可見，本文圍繞“水利水電施工工程中邊坡開挖支護技術(shù)應(yīng)”進行分析探討價值意義顯著。

1.水利水電施工工程邊坡開挖支護中存在的問題分析

第一，地下水滲透經(jīng)常發(fā)生，嚴(yán)重影響到邊坡開挖支護施工的效率。在水利水電施工工程中，必須做好邊坡開挖，使其滿足工程施工的需要，而在邊坡開挖的時候，都是選擇深基坑開挖，基坑較大且深。在這一情況下，施工人員必須在滿足設(shè)計要求的情況下，開展邊坡開挖，這一過程造成土壤的地表生態(tài)嚴(yán)重受損，改變了地質(zhì)狀態(tài)，進而發(fā)生地下水滲透的問題?；由疃仍酱螅敲捶e累的水分也就越大，導(dǎo)致土壤變成稀泥[1]。

第二，容易發(fā)生超挖的情況。在水利水電工程邊坡開挖支護中，僅僅采用施工機械很難完成邊坡土方的開挖，也要與人工操作相結(jié)合，通過人力施工彌補機械施工的不足，解決土壤開挖中的問題。對地勢環(huán)境進行了解的情況下，按照要求完成基坑開挖作業(yè)，在開挖不斷深入的時候，兩道支撐之間的坡度越加平順，然而控制挖掘深度的難度進一步提升，容易發(fā)生挖深、超挖等問題。因此，在測量基坑深度之后，不同設(shè)計的要求存在差異，經(jīng)常出現(xiàn)額外的修復(fù)施工。在基坑開挖中，未能及時對基坑中的土料進行清理，再加上雨雪天氣，使得土壤跟著雨水進入基坑，進一步加大了施工難度，使得工程施工的工期不斷延長。如下圖1 所示，為某水利水電工程邊坡開挖支護施工現(xiàn)場局部示意圖：

圖1 某水利水電工程邊坡開挖支護施工現(xiàn)場局部示意圖

2.水利水電施工工程中邊坡開挖支護技術(shù)應(yīng)用要點分析

2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

在水利水電施工工程中應(yīng)用邊坡開挖支護技術(shù)，首先就要完成施工前的準(zhǔn)備工作，使后續(xù)的工程施工能夠順利進行。需要做好邊坡開挖的監(jiān)督協(xié)調(diào)，保證工程施工符合規(guī)范要求，對每一個施工環(huán)節(jié)進行檢查，使其能夠達到設(shè)計的需要。在邊坡開挖支護技術(shù)應(yīng)用中，經(jīng)常采用鉆爆方式，其包括了分層開挖、分層爆破和薄層爆破等多種方法，對這些爆破方法進行應(yīng)用的時候，需要做好一些準(zhǔn)備工作，完成坑穴及型腔的挖掘，采取有效的安全措施，合理設(shè)置爆炸物的安全參數(shù)，之后進行邊坡開挖支護施工。應(yīng)做好爆破設(shè)計，對邊坡施工策略進行優(yōu)化，使施工的效率及質(zhì)量得以提升。要求技術(shù)人員對施工條件進行分析，了解巖石結(jié)構(gòu)，對科學(xué)合理的施工方法進行選擇，對爆破參數(shù)進行調(diào)整，對不合理的環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，使施工需要得到滿足。在鉆爆作業(yè)中，按照啟動順序?qū)Ρ坪奢d的數(shù)量進行控制，使邊坡開挖能夠順利進行[2]。

2.2 基坑開挖的地面保護

在邊坡開挖支護施工前，對工程現(xiàn)場的特點進行了解，做好開挖中的地面保護措施，且土壤體現(xiàn)出較強的流動性，需要對軟土支撐層進行保護。需要將基坑的位移保留，通過有效的技術(shù)手段對基坑附近的地面位移進行測量，若是地面的位移過大，需要選擇邊坡支護技術(shù)對其進行加固處理，杜絕發(fā)生土壤層的下沉問題。在基坑開挖支護前，需要對基坑的具體情況進行了解，將基坑保留，對基層進行多次檢查[3]。

2.3 爆破技術(shù)應(yīng)用

在邊坡開挖支護中經(jīng)常使用爆破技術(shù)，比如斜坡開挖的土壤硬度較高，普遍都是選擇鉆爆法，但是這一技術(shù)已經(jīng)很難滿足工程施工的需要，可以將新的爆破方法應(yīng)用到其中，提升爆破工作的效果。可以將噴射混凝土與螺栓相結(jié)合，建立起新的施工方法，通過新型爆破法及控制策略對施工質(zhì)量進行提升。通過這一技術(shù)能夠在錨固及巖體中利用隧道的自支撐作用，對周圍巖石的穩(wěn)定性進行提升。同時，這一技術(shù)越加成熟，可以提升基坑的開挖速度，有效降低施工成本。從施工安全這一方面來講，能夠?qū)こ痰陌踩禂?shù)進行提升，進行自動化的隧道施工。從施工精度這一方面來講，新的鉆爆方法能夠應(yīng)對各種環(huán)境，降低地質(zhì)巖體斷面形狀的影響。

2.4 錨桿支護技術(shù)

在應(yīng)用錨桿支護技術(shù)的時候，主要就是選擇基坑的垂直壁和地下壁進行鉆孔作業(yè)，該支撐方法包括了排樁支護方法和連續(xù)墻支護方法。一般在水利工程深基井的施工中都是采用連續(xù)墻支護方法，這主要是因為這一支護方法的完整性較好，且抗?jié)B性能較強。在水利工程出現(xiàn)較多地下水層的時候，可以將連續(xù)墻支護方法使用到深層土壤基礎(chǔ)支護中，對基坑的防滲能力進行有效提升[4]。如下圖2 所示，為某水利水電工程錨桿支護施工局部示意圖：

圖2 某水利水電工程錨桿支護施工局部示意圖

2.5 控制施工過程

在邊坡開挖支護中，普遍都是選擇淺支護的方法完成錨桿及排水孔的支護，結(jié)合施工情況來選擇鉆機的型號及配置，實現(xiàn)對水力鉆機鉆井工藝的優(yōu)化，使水力鉆機鉆井技術(shù)的穩(wěn)定性得以提升，確保施工的整體效率。在彎管組件安裝結(jié)束后，對鉆機井鉆井過程進行優(yōu)化，對錨桿施工程序進行優(yōu)化，將注漿優(yōu)化落實。在傾斜排水孔的鉆井作業(yè)時，對鉆井設(shè)備進行合理選擇，結(jié)合施工需要進行人員配置，做好設(shè)備安裝及相關(guān)的清理工作，對深層支護技術(shù)體系進行不斷完善，使邊坡開挖支護的施工質(zhì)量得以提升。在錨索鉆孔施工時，利用導(dǎo)向工具對傾斜度及撓度進行校正。在深層支護中，需要優(yōu)化高壓灌漿泵注入方案，對混凝土凝結(jié)進行改善。在邊坡支護開挖中，將鋼筋網(wǎng)安裝到斜坡上，杜絕出現(xiàn)邊坡塌方和塌陷等情況，對水利工程整體的穩(wěn)定性進行提升。

2.6 完善安全輔助鋼筋網(wǎng)

為提升水利水電工程邊坡巖體的穩(wěn)定性，解決邊坡開挖支護中的塌方問題，必須采取有效的防護措施對邊坡巖體結(jié)構(gòu)進行保護?？梢赃x擇鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)固定破碎區(qū)域的方法，實現(xiàn)對巖體結(jié)構(gòu)的防護作用。對一些重點開挖的區(qū)域，應(yīng)進一步提升防護力度，還可以將鋼筋網(wǎng)的鋪設(shè)面積擴大，方便進行材料的運輸。可以利用焊接技術(shù)將鋼筋網(wǎng)和錨桿頭連接起來，對鋼筋網(wǎng)和巖面貼合的緊密性進行提升，充分發(fā)揮防護體系在邊坡開挖支護施工中的作用，提升邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及安全性[5]。

2.7 加強邊坡安全監(jiān)測

為促進邊坡開挖支護的安全進行，需要對邊坡安全監(jiān)測工作進行強化，優(yōu)化施工安全監(jiān)控方案，對施工中可能出現(xiàn)的問題進行預(yù)測，制定出有效的處理措施。需要對邊坡的設(shè)計情況及施工情況和邊坡變形體的動態(tài)變化進行分析，通過安全監(jiān)測對項目結(jié)構(gòu)的安全性進行提升，對支護狀態(tài)及圍巖變化進行控制，充分滿足施工設(shè)計的要求。應(yīng)充分了解邊坡結(jié)構(gòu)的情況，對邊坡的施工程序進行優(yōu)化，實現(xiàn)最大化的經(jīng)濟效益，將邊坡安全監(jiān)測落實。需要對斜坡的橫截面進行監(jiān)測，使斜坡破壞得以降低，選擇裂縫區(qū)域、斷層區(qū)域和容易損壞的地方進行安全監(jiān)測。結(jié)合坡度的大小及高度，以及地質(zhì)條件，對監(jiān)測系統(tǒng)進行完善，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來優(yōu)化施工，確保施工安排的合理性。為滿足施工安全監(jiān)測的需要，可以在支護坡面布置聲波孔和觀察孔，以便對施工進行有效監(jiān)測。如下圖3 所示，為某水利水電工程邊坡安全監(jiān)測應(yīng)用的設(shè)備示意圖：

圖3 水利水電工程邊坡安全監(jiān)測應(yīng)用的設(shè)備示意圖

3.提升水利水電施工工程中邊坡開挖支護技術(shù)應(yīng)用效果的具體措施分析

3.1 制定邊坡開挖支護技術(shù)方案

為提升水利水電工程的施工質(zhì)量，發(fā)揮邊坡開挖支護技術(shù)在工廠中的作用，需要做好邊坡開挖支護技術(shù)方案的編制，使施工人員能夠按照技術(shù)方案的要求進行施工，有效提升工程的施工質(zhì)量。同時，將邊坡開挖支護技術(shù)方案的指導(dǎo)作用發(fā)揮出來，可以提升施工過程的安全性及穩(wěn)定性，使施工效率得以提升。在制定邊坡開挖支護技術(shù)方案的時候，必須充分了解工程整體的情況，比如邊坡開挖支護設(shè)計的質(zhì)量要求及技術(shù)要求，結(jié)合邊坡開挖支護施工的特點，設(shè)計出最佳的邊坡開挖支護技術(shù)方案[6]。

3.2 做好邊坡開挖支護技術(shù)交底

為促進邊坡開挖支護技術(shù)的有效實施，使其能夠發(fā)揮出應(yīng)有的作用，確保施工質(zhì)量，必須做好施工前的技術(shù)交底工作。由于各個工程的地形地貌存在差異，其建設(shè)難度各不相同，容易出現(xiàn)各種各樣的問題，且施工環(huán)境比較復(fù)雜，想要發(fā)揮邊坡開挖支護技術(shù)的作用，則必須對技術(shù)交底制度進行完善，做好邊坡開挖支護技術(shù)交底[7]。同時，需要做好工作人員的技術(shù)培訓(xùn)，結(jié)合施工人員的工作情況及工作經(jīng)驗對培訓(xùn)的形式及培訓(xùn)的內(nèi)容進行調(diào)整，確保技術(shù)培訓(xùn)的針對性及有效性。在人員培訓(xùn)中，需要將技術(shù)交底制度這一內(nèi)容納入其中，還有邊坡開挖支護相關(guān)的安全措施，使施工人員能夠更好地完成工作。在邊坡開挖支護技術(shù)交底時，要求施工人員對設(shè)備使用情況及技術(shù)實施的難度進行闡述，使邊坡開挖支護技術(shù)交底工作更加有效。

3.3 加強施工現(xiàn)場的管理

在水利水電施工工程中應(yīng)用邊坡開挖支護技術(shù)，必須嚴(yán)格做好施工現(xiàn)場的管理，確保施工質(zhì)量，減少施工問題的發(fā)生。由于邊坡開挖支護施工中的設(shè)備及人員數(shù)量較多，使得施工管理難度進一步提升，想要保證施工質(zhì)量，必須清楚無關(guān)工程施工的設(shè)備及人員，對材料和人員的進場資質(zhì)進行管控。在開挖土方的時候，按照由上到下的順序，分開進行土方開挖和石方開挖，將人工操作與機械施工的方式相結(jié)合，對工程施工的效率及質(zhì)量進行提升。由于土方開挖容易受到削坡的影響，必須控制好削坡的高度，并做好施工過程的安全檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題并處理問題。需要嚴(yán)格控制土方開挖的深度及角度，選擇分層挖掘技術(shù)，提升土方開挖的效率及質(zhì)量[8]。

3.4 加強機械設(shè)備管理

在水利水電工程邊坡開挖支護中，需要使用各種各樣的機械設(shè)備，這些設(shè)備的運行對工程施工的影響較大，必須嚴(yán)格做好機械設(shè)備管理，使其能夠保持正常的工作狀態(tài)。首先，需要根據(jù)施工需要對機械設(shè)備進行合理選用，做好施工前的設(shè)備參數(shù)調(diào)試工作，將機械設(shè)備的各項參數(shù)調(diào)整在適合的程度，使其能夠滿足施工需要，減少施工安全問題的發(fā)生。其次，需要安排專業(yè)的技術(shù)人員對機械設(shè)備進行維護保養(yǎng)，及時消除機械設(shè)備存在的隱患，降低設(shè)備故障的發(fā)生概率，在保證邊坡開挖支護施工順利進行的同時，維護施工人員的人身安全。最后，需要對機械設(shè)備進行定期檢修，一旦發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備存在故障隱患，或是磨損嚴(yán)重的部件，需要及時對其進行處理，使機械設(shè)備保持安全穩(wěn)定的運行狀態(tài)。對一些功能落后、陳舊的機械設(shè)備，應(yīng)及時對其進行更新，充分滿足邊坡開挖支護施工的需要，降低施工安全問題的發(fā)生率[9-10]。

結(jié)語：

綜上所述，為促進水利水電工程邊坡開挖支護施工的有效進行，需要充分了解水利水電工程邊坡開挖支護中存在的問題，結(jié)合工程情況對邊坡開挖支護技術(shù)進行合理應(yīng)用。具體來講，應(yīng)做好施工前的準(zhǔn)備工作、基坑開挖的地面保護、爆破工作、施工過程的控制、安全輔助鋼筋網(wǎng)的安裝、邊坡安全監(jiān)測等工作。同時，應(yīng)制定合理的邊坡開挖支護技術(shù)方案，做好邊坡開挖支護技術(shù)交底，加強施工現(xiàn)場管理和機械設(shè)備管理，以此提高邊坡開挖支護施工效果，進一步使水利水電工程的整體質(zhì)量得到充分有效保障。