水利水电工程边坡开挖技术研究

摘要：对水利水电工程中边坡开挖支护技术的重要性进行了分析，然后对其施工技术要点以及应用进行仔细探究。

关键词：水利水电工程；边坡开挖；施工技术

水利水电工程与我们的日常生活有密不可分的联系，同时也是我国基础设施建设的重要组成部分，现阶段越来越受到人们的高度重视。在这种趋势与背景之下必须有效加快水利水电工程建设，实现对施工技术的创新，同时加强工程管理，这对水利水电工程质量的保障有极大的促进作用。边坡开挖支护技术是水利水电工程的重要组成部分，同时是其前提与基础。因此必须提高对该项技术的重视程度，从根本上实现对水利水电工程施工质量的保障。

1水利水电工程边坡开挖支护的施工技术的重要性分析

首先我们对现阶段水利水电行业的发展现状进行分析，为实现对新型电力资源的开发，必须实现对水资源的合理开发与运用，这对电力行业的多元化发展有极大的促进作用，最终实现对全国经济建设与工程建设进行带动的目标。施工工艺的不断提高与管理手段的不断完善在一定程度上实现对水利工程质量以及施工进度的有效保障。现阶段的支护开挖技术不仅可以实现对施工过程水安全性的保障，同时还可在一定程度上促使施工工作优质优良的完成，始终作为技术支撑与技术保障存在于水利水电施工工作中。挂网喷混凝土、锚杆支护方法以及钻爆方法是边坡开挖支护技术的重要组成部分，必须结合实际情况实现对施工技术合理选择。为在真正意义上实现对施工质量的有效保障，必须实现对开挖方式的合理选择，同时注意实现对工程地质以及地形情况的综合考虑，严格的质量保证措施也是实现保障工程质量的有效手段。

2水利水电工程边坡开挖支护的施工技术要点

2.1边坡开挖支护类型。在实际进行水利水电工程施工时我们拥有多种技术对边坡进行开挖，下面我们对其中使用率较高的技术进行仔细分析。1）浅层支护。排水孔、锚杆和喷混凝土都是浅层支护技术的重要组成部分，在实际进行边坡开挖作业时通常利用全液压钻机进行。在实际进行锚杆安装时首先需要进行的作业就是灌浆，然后在进行插杆以及灌浆工作。在遇到开挖岩层不够的稳固的情况下需要先进行插杆在进行灌浆工作。在实际施工时我们要对上述问题进行特别注意。2）深层支护法。深层支护是边坡开挖工作中必不可少的一部分。在实际施工中一般使用导向仪器对钻孔进行调整，有效避偏斜现象的出现。2.2施工关键点。在水利水电工程的边坡开挖支护施工中，应注意以下施工要点：1）喷射混凝土。主要分为素喷、锚喷、钢钎维和钢丝网喷射等这几种作业方式。在实际工程施工中，可采用强度等级为C30的混凝土，喷射厚度应控制在5～15cm；在深洞内喷射时应按照先墙后拱、自上而下的原则进行混凝土喷射，喷射作业时分片分段进行，分片宽度一般2m左右，分段按纵向，每3～4m一段。遇到较大的凹面时应先将凹面处喷平再进行分片作业。2）做好钢筋网的铺设工作。当边坡受到地质灾害的破坏而坍塌时，就必须开展有效的钢筋网铺设工作，以加固边坡，使其更为安全。在输送钢筋网时，必须保证钢筋网与岩石层之间无缝隙，并且要将其与锚杆头进行焊接，以形成稳固的整体。3）排水孔工作也是水利水电工程边坡开挖支护施工中的重要环节。例如：在喷混凝土的区域中，常常会使用永久性排水孔方法，能有效降低水压对边坡的影响。为保障排水效果，可在其内部添加排水盲材，以防止排水孔出现塌孔现象。

3结合实例具体分析水利水电工程边坡开挖支护的施工技术

3.1工程概况。某水电站在区域经济发展中发挥着十分重要的作用，其基本情况如下：初拟装机容量16000MW，多年平均发电量640.95亿kW•h，水库总库容206.27亿m3，该水电站共布置5条导流洞（其中左岸布置3条、右岸布置2条），总长8980.27m，其中，柱状节理玄武岩洞段总长为2450m。根据岩体特点，在该水电站导流洞柱状节理玄武岩洞段开挖支护施工过程中，采取了针对性的措施。3.2开挖技术要点。1）开挖分层高度。为了改善爆破开挖质量、提高支护效率、减小围岩变形，结合现场爆破开挖试验结果，对该水电站导流洞柱状节理玄武岩洞段开挖分层厚度进行了多次调整，最终确定的开挖分层厚度为：第Ⅰ层9～10m；第Ⅱ层8～10m；第Ⅲ层5～7m。2）边墙超挖。在柱状节理玄武岩洞段第Ⅰ层开挖施工时，为便于第Ⅱ层开挖预裂孔造孔施工时搭设钻机，第Ⅰ层底板以上3.0m高范围内的两侧边墙增加了20cm技术超挖，且暂不实施锚喷支护（原计划该部分支护待预裂孔造孔施工完成后、第Ⅱ层开挖前再行实施）。在后续的柱状节理玄武岩洞段开挖施工中，可将上层两侧边墙技术超挖厚度增加至30～35cm，并在开挖完成之后及时进行锚喷支护施工，这样既保证了喷锚支护的及时性，而又不影响下层预裂孔造孔施工。3）第Ⅱ层开挖。在第Ⅱ层梯段开挖施工过程中，根据柱状节理玄武岩岩体开挖后易松弛的特性，为了避免预裂爆破以后边墙围岩暴露时间过长而产生较大的松驰变形，第Ⅱ层梯段开挖采用深孔光面爆破、预留保护层的开挖方式，即采用两侧边墙预留保护层（厚度3.0m左右）、中槽预裂、中间抽槽的开挖方法，侧边墙预留保护层采用光面爆破开挖，可最大程度地减小爆破松动圈、保证边墙围岩稳定。3.3洞段支护技术要点。支护设计方案：1）柱状节理玄武岩洞段第Ⅰ层初喷应采用早期强度较高的钢纤维混凝土，以尽快形成一层具有较高的抗拉、抗压、抗弯和抗剪强度的承载拱圈，有效防止开挖后的松弛变形和掉块。并根据第Ⅰ层所揭露出的围岩地质条件，在顶拱布置随机挂网钢筋（范围可适当增大），并采用钢纤维混凝土或素混凝土进行复喷。第Ⅱ、Ⅲ层边墙初喷宜采用钢纤维混凝土，复喷可采用挂网喷混凝土。2）对柱状节理玄武岩洞段产生开裂、剥落一侧的拱肩部位采取个性化设计，适当加强这一范围的支护，如增加挂网钢筋、适当加密锚杆的间距等。3.4质量控制措施。根据该水电站导流洞柱状节理玄武岩洞段开挖支护施工特点，开挖支护施工时采取以下质量控制措施：1）在时间上，应在开挖以后的3d内完成初喷钢纤维混凝土封闭，在7d内完成全部支护。2）在空间上，初喷钢纤维混凝土滞后掌子面的距离不宜超过10m，锚杆支护滞后掌子面的距离不宜超过30m。3）对于柱状节理玄武岩洞段遭遇缓倾角层间、层内错动带、断层及高地应力时，应缩短爆破进尺，严格按照“一炮一支护”的要求进行施工，并加强施工期间的围岩变形监测。在水利水电工程施工中，大力推广和应用边坡开挖支护技术，具有实用价值，能有效保护水利水电工程的建设效果。在边坡施工中，要充分发挥边坡开挖支护技术的作用，以提高边坡施工的效益，为水利水电工程的施工带来安全。总而言之，边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用，是现代水利水电工程建设的必然要求，顺应了时代的发展，具有重要的意义。

作者:潘亚林 单位:黑龙江省密山市知一灌区管理站

参考文献

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