边坡开挖与支护技术在水利水电工程施工的运用

【摘要】由于工程投资、安全、工期等的控制对边坡开挖与支护技术的要求越来越高，这就需要我们对其进行更深层次的研究与开发。本文对我国水利水电工程施工中边坡开挖与支护技术进行了相关的分析和探讨。

【关键词】水利水电;工程施工;边坡开挖;支护技术

1前言

边坡是水利水电工程施工中由于人类活动而形成的，有永久性边坡和临时性边坡。例如隧洞、坝肩和枢纽区公路等属于永久边坡，而枢纽区建筑物开挖形成的边坡则属于临时边坡。边坡的开挖与支护影响着工程的安全、进度与投资，对整个水利水电工程的顺利完成具有重要意义。

2边坡开挖与支护技术在水利水电工程中的应用

边坡开挖与支护技术的成功应用大大减少了施工过程中的集渣环节，同时，缩短了施工工期，减少了施工成本，确保了整个工程的安全和顺利完成。例如，浅层支护技术使得工程在后期的投入使用中排水孔能够进行长期排水，极大地缓解了山体水体的压力，避免了边坡的破坏。深基坑支护技术既确保了整个基坑的安全，又减少了挖土量，节约了工期和成本。总的来说，边坡开挖与支护技术即确保了工程施工的安全，缩短了工期，又减少了施工成本。

3边坡开挖和支护施工流程

3.1土质边坡的开挖方法

在水利水电工程施工中，土质边坡开挖需要操作人员按照从上到下的施工顺序进行开挖与施工。操作人员在施工中应注意以下几点：首先，需要合理对削坡层的厚度进行控制；其次，在进行削坡施工时，操作人员使用反铲挖掘机进行施工；最后，为确保施工质量，操作人员通常采用边削坡边修坡的方法进行施工。操作人员还应掌握专业的施工知识，具备相应的施工技术能力。在施工过程中，操作人员还应做好上下坡的道路铺设，经常检查、维护，从而提高开挖施工效率。

3.2岩质边坡的开挖方法

针对岩质边坡，操作人员可以选用钻爆法自上而下进行开挖，此方法既能确保开挖的质量，又能加快工程进度。在进行具体的操作时，通常采用以下方法进行开挖施工：

3.2.1逐层爆破开挖

在进行岩质边坡开挖施工时，操作人员可按照工程规定、要求选用梯段爆破法施工。选用此种方法进行开挖施工时，需要操作人员合理控制其高度。由于岩质边坡的坡面相对较薄，开挖的切角较小，这就要求操作人员能够对边坡的切角实施合理的控制，从而保证边坡开挖的质量。

3.2.2台阶式分层爆破开挖

在水利水电工程施工时，因为施工机械的操作范围通常比较大，所以必然会极大的影响边坡的稳定性，同时还可能会对边坡支护造成困难，从而引起开挖体的滑移。所以，施工时选用台阶式分层爆破的方法进行施工，这样既确保了工程施工的安全，又保证了周围人民的生命财产安全。

3.3边坡支护施工技术

3.3.1浅层支护施工技术

边坡浅层支护方法主要包括布置排水孔、布设锚杆束和喷混凝土等。为了避免山体中的水压力给边坡造成过大的损害，边坡支护施工时需要考虑到排水时间过长的问题。因此，边坡浅层支护施工时普遍布置经久耐用的排水孔。经久耐用的排水孔在喷混凝土或贴坡混凝土区域中的广泛应用，对减轻山体内部的水压产生了很大的帮助。布设锚杆束是边坡支护施工中比较常用的方法。施工时，通常采用钻机进行锚杆束钻孔，钻机主要有全液压式和XZ-30两种类型。其中，全液压钻机采用的造孔技术更多地应用于开挖形成的施工台面，其具有高速、优质效率和安全可靠等优点，更适合用于钻孔施工。当完成排架搭设工作以后，可以选择应用XZ-30钻机对边坡上部的孔位进行钻孔施工。安装锚杆束时，需要使用先注浆后插杆的方法对岩层相对比较完整的地方进行施工，而针对一些岩层容易塌孔、较破碎的部位则需要选用先插杆后注浆的方法进行施工，以此达到提高施工效率的目的。在进行布设锚杆束的同时，XZ-30型钻机还可用于边坡排架上的排水孔钻孔。施工时，须安排工人及时进行清孔，等进行到富水层后及时安装滤管。喷混凝土也是浅层支护常用的施工方法,其主要作用是对已开挖到位的边坡建基面进行强化封闭,从而减少建基面基岩因为受到风吹日晒而进一步风化的机会。施工时，采用干喷法喷混凝土的施工工序，利用运浆料系统把混凝土运到施工地点，保证了现场施工的顺利进行。

3.3.2深层支护施工技术

深层支护是水利水电工程边坡支护中经常采用的方法，工程中通常使用轻型锚固钻机对锚索进行钻孔，例如全液压锚固钻机，然后利用GPS导向仪控制锚索钻孔的斜度，同时需要仔细检查及时对其进行纠正和测量。深层支护灌浆施工通常选用3SNS高压灌浆泵，使用溜槽入仓锚墩混凝土，需要锚墩混凝土凝结并且达到设计强度后开始锚索张拉，控制初期的张拉力值，此值应该是设计值的90%，需用专用的设备对单根钢绞线进行对称循环张拉，以此来判断是否需要进行补偿张拉，最后利用锚索封锚；对施工地质条件比较差的地方进行深层支护，应该选用灌浆的方法对其进行固壁，并且使用钢绞线绑扎牢固，以此保证钢管导向帽连接的稳固，预防在下锚过程中使锚索体倾斜或整体扭转而受到损坏。

4边坡开挖的物探分析和监测

4.1物探分析

在水利水电工程边坡开挖与支护施工中，物探分析是十分重要的环节，它与工程质量密切相关。任何水利水电工程在施工前都应制定完善的施工方案，才能确保工程施工的顺利进行，物探检测和分析在改进施工工艺的同时，还优化开挖技术参数，进而提高边坡开挖的质量。

4.2监测分为爆破振动监测和边坡安全监测

其中，爆破振动监测主要根据衰减规律的经验公式，指导控制边坡开挖施工的爆破振动情况；边坡安全监测是将临时性与永久性进行结合，对开挖边坡内部变形情况进行断面布置的监测。两种监测方式对边坡施工质量的提高都发挥了不可替代的作用。

5结语

边坡开挖与支护技术是整个水利水电工程施工技术的重要组成部分，对整个水利水电工程的安全、工期、成本控制都是非常重要的。复杂多变的地质、地形状况使得边坡开挖与支护成为整个水利水电工程的施工难点，这就要求我们要不断的探索和研究，从而提高边坡开挖与支护施工技术水平。

作者:朱连伟 单位:浙江广川工程项目管理有限公司

参考文献：

[1]殷杰.浅谈水利水电工程水工设计方案对比研究[J].科技资讯,2010(24).

[2]许利利.浅谈土钉支护施工技术[J].科技信息,2011(22).

[3]郑凤.边坡加固技术在水利水电工程中的应用[J].河南水利与南水北调,2011(20).