水利水電施工過程中邊坡開挖支護技術(shù)施工技術(shù)

楊 正

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410000）

在水利水電工程中，邊坡開挖是一個非常重要的施工過程。由于水利水電工程通常建設(shè)在山區(qū)或者河流陡峭的地形地貌中，邊坡開挖施工面積大，邊坡高度大，坡度陡峭，地質(zhì)情況復(fù)雜，因此需要采用適當?shù)倪吰麻_挖支護技術(shù)來確保施工的安全和質(zhì)量。

邊坡開挖支護技術(shù)的應(yīng)用早在20 世紀初期就已經(jīng)出現(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，各種新型的邊坡開挖支護技術(shù)也不斷涌現(xiàn)。目前，邊坡開挖支護技術(shù)已經(jīng)成為水利水電工程建設(shè)中不可或缺的一部分。采用適當?shù)倪吰麻_挖支護技術(shù)，能夠有效保護施工人員的生命財產(chǎn)安全，同時也能夠確保工程的質(zhì)量和進度。

1 相關(guān)概念簡介

1.1 水利水電施工

水利水電施工是指在水利水電工程建設(shè)中進行的土建、水利、電力和機電等各項工程的施工過程。水利水電工程通常包括水庫、水電站、引水渠道、灌溉渠道、排澇渠道、防洪工程、河道治理等，施工過程需要經(jīng)過設(shè)計、勘察、施工準備、土方開挖、支護加固、混凝土澆筑、設(shè)備安裝、試運行和竣工驗收等多個階段。

水利水電施工需要充分考慮工程的特殊性和復(fù)雜性，施工過程需要遵守安全、環(huán)保、質(zhì)量、進度等方面的要求。同時，水利水電施工過程也需要充分考慮環(huán)境保護和生態(tài)建設(shè)的要求，對施工現(xiàn)場進行垃圾處理和植樹造林等生態(tài)保護措施。

1.2 邊坡開挖

邊坡開挖是水利水電工程建設(shè)中一個重要的施工過程，通常需要在復(fù)雜地形地貌和不穩(wěn)定的地質(zhì)情況下進行。因此，在進行邊坡開挖前，需要進行詳細的勘察和設(shè)計，確定開挖的坡度、坡高和支護方式等，以確保施工的安全和質(zhì)量。在邊坡開挖過程中，需要注意以下幾個方面：

1.2.1 地質(zhì)勘察

對邊坡開挖區(qū)域進行地質(zhì)勘察，確定地質(zhì)情況，以避免在開挖過程中出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害。

1.2.2 坡度和坡高根據(jù)設(shè)計要求確定邊坡的坡度和坡高，確保開挖過程中坡面穩(wěn)定。

1.2.3 土方開挖

按照設(shè)計要求進行土方開挖，避免開挖深度超過設(shè)計要求。

1.2.4 支護方式

根據(jù)邊坡的高度、坡度和地質(zhì)情況選擇適當?shù)闹ёo方式，如鋼筋混凝土樁墻、擋土墻、鋼支撐等。

1.2.5 護面處理

在完成邊坡支護后，需要對坡面進行護面處理，防止坡面水土流失和坍塌。

1.3 支護技術(shù)

支護技術(shù)是指在土方工程施工中，為了保護工程施工的安全和保證工程質(zhì)量，采用各種材料和技術(shù)手段來對土方進行加固和支撐的技術(shù)。支護技術(shù)在土方工程施工中起到非常重要的作用，其主要目的是確保土方工程的穩(wěn)定和安全，同時也能夠提高工程施工效率和質(zhì)量。常見的支護技術(shù)包括以下幾種：

1.3.1 鋼筋混凝土樁墻

鋼筋混凝土樁墻是一種常用的土方支護技術(shù)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，施工簡便，適用于邊坡、挖方等各種土方開挖施工場合。

1.3.2 擋土墻

擋土墻是一種可擋土可支撐的支護結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、施工簡單，適用于邊坡、挖方、基坑等土方施工場合。

1.3.3 土工格柵

土工格柵是一種新型的土方支護材料，其具有較好的抗拉性能和濾水性能，適用于軟土、松散土等土層的支護。

1.3.4 鋼支撐

鋼支撐是一種常用的土方支護材料，其結(jié)構(gòu)輕便，施工方便，適用于邊坡、挖方等土方施工場合。

1.3.5 預(yù)制混凝土板墻

預(yù)制混凝土板墻是一種新型的土方支護結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單、施工方便，適用于邊坡、挖方等土方施工場合。

2 水利水電施工過程中控制邊坡支護技術(shù)

2.1 淺層支護

2.1.1 擋土墻支護技術(shù)

技術(shù)參數(shù)：

①擋土墻的墻板厚度應(yīng)根據(jù)土體穩(wěn)定性、坡度、水位等要素確定，一般為0.35～0.6 m。②擋土墻的墻柱間距一般在1.5～3 m，柱徑要求不小于200 mm。③擋土墻的基礎(chǔ)寬度一般為擋土墻厚度的1.5～2 倍，基礎(chǔ)深度一般為擋土墻高度的1/2～2/3。④擋土墻的抗震性能需根據(jù)地震區(qū)的不同要求確定。

技術(shù)支持：

擋土墻支護技術(shù)是一種以擋板和墻柱為主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的支護結(jié)構(gòu)，其支護原理是通過墻板和墻柱的鋼筋混凝土組合，形成整體鋼筋混凝土墻體，對土體進行支撐和保護。

2.1.2 土工格柵支護技術(shù)

技術(shù)參數(shù)：

①土工格柵的網(wǎng)孔大小應(yīng)根據(jù)土體性質(zhì)和支護要求確定，一般為15 cm×15 cm～30 cm×30 cm。②土工格柵的長度和寬度應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況和土體穩(wěn)定性要求確定，常用的長度為50～100 m，寬度為2～6 m。③土工格柵的拉伸強度應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況和土體性質(zhì)確定，一般為50～200 kN/m。④土工格柵的鋪設(shè)需要采取專用工具和設(shè)備，以保證其與土體的緊密固結(jié)。

技術(shù)支持：

土工格柵支護技術(shù)主要是利用其優(yōu)良的抗拉性能和濾水性能，結(jié)合鋼筋混凝土或混凝土墻體進行固結(jié)，從而達到土體支護和加固的效果。

2.1.3 土釘支護技術(shù)

技術(shù)參數(shù)：

①土釘?shù)闹睆胶烷L度應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況和土體穩(wěn)定性要求確定，一般直徑為25～50 mm，長度為3～10 m。②土釘?shù)拈g距和排列方式應(yīng)根據(jù)土體性質(zhì)、坡度、水位等要素確定，一般間距為1.5～3 m，排列方式包括單排、雙排等。③土釘?shù)睦鞆姸葢?yīng)根據(jù)土體性質(zhì)和支護要求確定，一般為30～100 kN。④土釘?shù)陌惭b需要采取專用設(shè)備和技術(shù)，以確保其與土體的緊密固結(jié)和穩(wěn)定性。

技術(shù)支持：

土釘支護技術(shù)主要是利用土釘與土體間的摩擦力和土釘?shù)某休d能力，加固和支撐邊坡土體。同時，通過土釘與錨桿、網(wǎng)格等支撐體系的相互配合，達到對土體的全面加固和支護。

土釘?shù)倪x用應(yīng)根據(jù)土體性質(zhì)、施工要求等方面綜合考慮，選擇合適的土釘材料和規(guī)格，確保其承載能力和穩(wěn)定性。

2.2 深層支護

2.2.1 樁墻支護技術(shù)技術(shù)參數(shù)：

①樁的類型和直徑應(yīng)根據(jù)土體穩(wěn)定性和支護要求確定，一般直徑為0.3～1.2 m。②樁的間距和長度應(yīng)根據(jù)土體穩(wěn)定性、坡度、水位等要素確定，一般間距為1.5～3 m，長度為8～12 m。③樁墻的墻板厚度應(yīng)根據(jù)土體穩(wěn)定性、坡度、水位等要素確定，一般為0.35～0.6 m。④樁墻的基礎(chǔ)寬度一般為樁徑的3～4 倍，基礎(chǔ)深度一般為樁長的1/2～2/3。

技術(shù)支持：

樁墻支護技術(shù)是一種以樁和墻板為主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的支護結(jié)構(gòu)，通過樁的承載能力和墻板的鋼筋混凝土組合，形成整體鋼筋混凝土墻體，對土體進行支撐和保護。

2.2.2 地下連續(xù)墻支護技術(shù)

技術(shù)參數(shù)：

①地下連續(xù)墻的厚度和高度應(yīng)根據(jù)土體穩(wěn)定性和支護要求確定，一般厚度為0.5～1 m，高度為3～10 m。②地下連續(xù)墻的墻板厚度應(yīng)根據(jù)土體穩(wěn)定性、坡度、水位等要素確定，一般為0.35～0.6 m。③地下連續(xù)墻的間距和長度應(yīng)根據(jù)土體穩(wěn)定性、坡度、水位等要素確定，一般間距為2～3 m，長度不限。④地下連續(xù)墻的基礎(chǔ)寬度一般為墻厚的2～3 倍，基礎(chǔ)深度一般為墻高的1/2～2/3。

技術(shù)支持：

地下連續(xù)墻支護技術(shù)是一種以地下連續(xù)墻和鋼筋混凝土柱為主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的支護技術(shù)。其支護原理是通過地下連續(xù)墻和鋼筋混凝土柱的組合形成整體支護體系，對土體進行支撐和保護。

樁墻支護技術(shù)的支護體系由樁和墻板組成，樁主要起支撐和承載作用，而墻板則起固結(jié)土體和防止土體滑動的作用。樁的選用應(yīng)根據(jù)土體的穩(wěn)定性和支護要求，一般直徑為0.3～1.2 m，間距為1.5～3 m，長度為8～12 m。墻板的厚度一般為0.35～0.6 m 之間，基礎(chǔ)寬度為樁徑的3～4 倍，基礎(chǔ)深度為樁長的1/2～2/3。

地下連續(xù)墻支護技術(shù)的支護體系由地下連續(xù)墻和鋼筋混凝土柱組成。地下連續(xù)墻的厚度和高度應(yīng)根據(jù)土體穩(wěn)定性和支護要求確定，一般厚度為0.5～1 m，高度為3～10 m。墻板的厚度一般為0.35～0.6 m，基礎(chǔ)寬度為墻厚的2～3 倍，基礎(chǔ)深度為墻高的1/2～2/3。在施工過程中，需要采取適當?shù)募庸毯椭未胧?，以確保其在土體開挖過程中的穩(wěn)定性和完整性。

2.2.3 挖孔支護

2.2.3.1 護壁樁支護技術(shù)

技術(shù)參數(shù)：

①護壁樁的直徑一般為50～150 cm，深度一般為4～20 m 不等。②護壁樁間隔一般為2～4 m。

技術(shù)支持：

護壁樁支護技術(shù)主要通過鋼筋混凝土構(gòu)成的護壁樁，與樁之間的混凝土組合成整體支護結(jié)構(gòu)，對挖孔周邊土體進行支護。

2.2.3.2 錨桿支護技術(shù)

技術(shù)參數(shù)：

①錨桿的直徑和長度應(yīng)根據(jù)挖孔周邊土體的性質(zhì)和支護要求確定。②錨桿的間距一般為2～4 m，長度根據(jù)挖孔深度和周邊土體情況確定。

技術(shù)支持：

錨桿支護技術(shù)主要通過在挖孔周圍鉆孔并灌入灌漿材料的方式，使錨桿和周邊土體形成緊密的結(jié)合，從而增加土體的穩(wěn)定性和承載能力。

2.2.3.3 噴射混凝土支護技術(shù)

技術(shù)參數(shù)：

①噴射混凝土的厚度和強度應(yīng)根據(jù)挖孔周邊土體的性質(zhì)和支護要求確定。②噴射混凝土的噴射壓力和噴射速度需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整，以保證噴射混凝土與挖孔周邊土體的緊密結(jié)合。

技術(shù)支持：

噴射混凝土支護技術(shù)主要通過在挖孔周圍噴射混凝土的方式，使混凝土與挖孔周邊土體形成一體化的支護結(jié)構(gòu)，從而增加土體的穩(wěn)定性和承載能力。

2.2.3.4 鋼支撐支護技術(shù)

技術(shù)參數(shù)：

①鋼支撐的長度和直徑應(yīng)根據(jù)挖孔周邊土體的性質(zhì)和支護要求確定。②鋼支撐的間距一般為1～2 m。

技術(shù)支持：

鋼支撐支護技術(shù)主要通過使用鋼材支撐結(jié)構(gòu)，對挖孔周邊土體進行支護，從而增加土體的穩(wěn)定性和承載能力。

3 水利水電施工過程中邊坡開挖和支護施工

3.1 錨桿施工

挖掘孔洞：根據(jù)設(shè)計要求和實際情況，在邊坡或基坑周圍挖掘一定深度的孔洞。

鉆孔：在孔洞內(nèi)鉆孔，直至達到預(yù)定深度。

清洗孔洞：清除孔內(nèi)的灰土、砂石等雜物，并用清水洗凈孔洞內(nèi)壁。

安裝錨桿：將錨桿插入孔洞內(nèi)，注入灌漿材料，待灌漿材料凝固后，錨桿即與土體形成牢固的結(jié)合。

固結(jié)錨桿：將錨桿頭部固定在邊坡或基坑的支護結(jié)構(gòu)上，以增加錨桿的牢固性和穩(wěn)定性。

3.2 噴混凝土施工

準備工作：確定噴混凝土施工的區(qū)域范圍、施工高度和噴混凝土的種類等，同時檢查噴混凝土設(shè)備的工作狀態(tài)和噴混凝土的原材料質(zhì)量。

噴混凝土：在施工區(qū)域內(nèi)噴射混凝土，一般需要進行多遍噴涂，每遍厚度不宜超過5 cm，以保證混凝土的均勻性和穩(wěn)定性。

后續(xù)處理：待混凝土完全干燥后，進行后續(xù)處理工作，如挖掘出水口、噴涂防水材料等。

監(jiān)測和維護：在噴混凝土施工完成后，需要對邊坡進行監(jiān)測和維護，及時發(fā)現(xiàn)和處理任何問題。

4 結(jié)語

在水利水電工程建設(shè)中，邊坡開挖和支護技術(shù)是關(guān)鍵的一環(huán)。選擇適合的支護技術(shù)和施工方法對于保障工程安全和進度具有至關(guān)重要的意義。在實際施工過程中，需要根據(jù)具體情況選擇合適的支護方案，并加強現(xiàn)場監(jiān)管和安全管理，確保施工質(zhì)量和工程安全。同時，也需要不斷探索和研究新的支護技術(shù)和方法，為水利水電工程建設(shè)提供更加可靠、高效的支撐。