水利水電工程邊坡開挖支護的施工技術與應用

覃燕蘭

身份證號碼：452223198411205084 廣西省南寧市 530021

摘要：隨著經濟和社會的快速發展，對能源的需求也在不斷增多，為了滿足需要我們必須大力興建水利水電工程。為了保證工程質量，必須要重視對工程邊坡的開挖和支護技術，這樣才能更好的為經濟的發展提供幫助。接下來，我們就對這個問題進行詳細的介紹。

關鍵詞：水利水電工程；邊坡開挖技術；支護技術

1、引言

現在，水利水電工程已經成為影響經濟發展的重要因素，但是在建設過程中要受到各種地形和地質因素的影響，這就大大增加了水利水電工程的建設難度。利工程施工中進行邊坡開挖的主要方式是分層式，即從上到下的開挖方式，在使用過程中，還要將施工的區域劃分出來，以便可以對不同的層次采取不同的施工步驟和方式。接下來，我們就以實際工程為例對這個問題進行詳細的介紹。

2、實際工程案例

該水利水電工程屬于II等工程，經過一系列的調查研究表明，這個工程的支護和開挖工作量為以下內容：明挖的土方工程為24.62萬立方米，明挖的石方為56.09萬米，護坡的混凝土為0.83萬米。根據工程的設計圖我們可以了解到，工程邊坡最大的開挖高度達到了120米。在水電站中一共安置了4臺水輪發電機組，機組的安裝高程達到了58.9m。

3、開挖邊坡的具體操作方式

3.1土質邊坡的開挖方式

在修建水電站時要開挖土質邊坡，在施工時必須要保證一定的施工順序，即由上至下進行。另外要確保每一次削坡層的厚度要控制在3米之內。削坡結束之后要使用反鏟挖掘機進行作業面的削坡操作，另外在削坡的同時要進行修坡，要安排專業的施工人員進行。在施工過程中反鏟挖掘機要通過已經修筑好的施工道路，并且建立起“之”字形的道路，這種形式有很多優點，最主要的是可以在作業過程中減少集渣環節，這樣就可以有效的提高施工效率，降低施工成本。另外，在施工過程中還要加強檢查力度。

3.2開挖巖質邊坡的方法

一般我們都采取鉆爆法來進行巖質邊坡的開挖施工，開挖的順序也是從上到下進行的，并且采取毫秒微差梯段爆破和噴錨支護的方法。

3.2.1開挖逐層爆破。在開挖巖質邊坡時，依據設計的規定應該采取分層的梯段爆破法。一般要將梯段的高度合理的控制在6到10米。由于巖質邊坡是較薄的順向的坡，另外開挖的坡角要比巖層的傾角大，所以最好不要進行太大的切腳開挖。經過研究調查顯示，我們要將開挖爆破的梯段控制在6米左右，這樣才能減少爆破的藥量。

3.2.2臺階式分層爆破開挖。在經過一定的施工之后，邊坡會受到各種因素的影響，這樣就會加大支護難度。在爆破、巖層切腳和上層巖層的作用下，經常會出現滑塌現象。這是很不安全的，所以我們必須采取分層爆破的方式。

3.2.3薄層爆破開挖。對距邊坡12m內側的巖體采取薄層爆破開挖，其開挖高度控制在3m左右。

3.3槽挖方法

針對地質條件復雜、開挖質量要求高的施工狀況制定了槽挖施工技術措施，采取快慢結合的不同方式進行開挖，即拉槽分層爆破開挖，臨近建基面的保護層開挖。

3.3.1拉槽分層爆破開挖。對不影響邊坡穩定、無輪廓尺寸要求和建基面要求的巖體進行開挖，即對于設計邊坡輪廓線12m以外的巖體采取垂直于河床方向的交錯拉槽開挖方法，然后進行擴挖，分層下臥，層厚控制在6m。施工實踐證明：這種開挖方法機械化使用程度較高，挖、裝、運匹配，實現了快速施工。

3.3.2臨近建基面的保護層開挖。對于超挖問題我們要進行嚴格的控制，這樣才能確保建基面的爆破效果，減少在爆破過程中出現的裂縫。所以，在開挖時一定要重視質量問題，要對臨近建基面的保護層采取淺孔、密孔、少藥量的鉆爆技術進行開挖。

3.4鉆爆設計方法

巖質邊坡開挖的鉆爆設計是很關鍵的環節，其對于改善開挖質量、加快施工、提高效率等有著重要的意義。設計鉆爆時必須根據實際情況進行，在掌握巖石情況時必須做好巖石結構勘察，采取生產性爆破試驗及對爆破參數準確調整。此次工程中，巖質邊坡的鉆爆施工積極采取了微差起爆技術、預裂爆破一次開挖成型技術，在對爆破設計、單響爆破藥量、起爆順序優化調整之后，被爆巖體的破碎程度顯著改善，從而有效控制了爆破振動給邊坡巖體造成的損壞，維持了2號導流洞工程的合理性。

4、邊坡開挖支護施工技術措施

水電站邊坡支護施工緊跟開挖作業面并滯后于開挖作業面1個臺階進行，這樣既可避免開挖區域出現塌方，同時又加快施工進度、保證了施工安全。具體采用如下施工方法：

4.1錨桿施工方法

錨桿是邊坡支護施工中常用的方法，水電站結合邊坡錨桿開展一期支護的方面較多。通常錨桿依照梅花的形狀來進行布置，傾角控制在30°上下，要選擇符合標準的焊管和扣件，還要搭建好臨時的腳手架施工平臺，做好安全防護的措施，最好在腳手架上面鋪設比較結實的竹膠板，還要在支架周圍安裝安全網，切實保證施工人員的人身安全。整個操作過程利用焊管和扣件搭設腳手架結構，腳手架層高在2.2m左右，鉆孔需參照巖石走向、傾角等情況對錨桿孔角度調整，鉆頭直徑要比桿體直徑大18左右，鉆孔鉆到標準深度之后，需采用高壓風清理干凈，把孔內雜質去除。錨桿選用II級普通螺紋鋼筋，水泥采用強度等級不低于P 042.5的普通硅酸鹽水泥，砂選用最大粒徑小于2.5的中細砂，水泥砂漿強度等級為M20，采用人工注漿并安裝錨桿。

4.2鋼筋網鋪設

水電站在邊坡施工中為有效遏制邊坡巖體遇水后發生塌滑、塌方等地質災害，在邊坡的破碎區域選用掛鋼筋網的手段以進一步提高邊坡的穩定性。

4.3噴混凝土施工

噴混凝土也是在早期的邊坡支護過程中經常使用到的方式，主要的實施內容就是強化和封閉已經開挖好的基建面層，有效降低水利工程基建面在陽光下曝曬的頻率，并減少風吹雨淋的次數，保證基建面的質量。該施工方法是在邊坡開挖、放空洞出口邊坡開挖、右壩肩開挖中普遍使用，并取得了良好的效果。

本工程在邊坡噴混凝土的施工中，通過放空洞出口配備的2臺JS1500型強制式拌和機統一供應混凝土，采用混凝土攪拌運輸車將混凝土運至施工現場，利用錨桿施工己搭設好的鋼管腳手架平臺，采用TK961型混凝土噴射機按濕噴法工藝噴射C20混凝土，噴射混凝土的厚度為10—20cm噴混凝土施工時由預先埋設的鋼筋條進行控制，采用鉆孔法檢查其噴射厚度。

4.4排水孔施工

考慮到邊坡長時間的排水問題，避免山體中的水壓力給邊坡帶來過大的損害，制定邊坡永久排水孔布設方案則成為了支護施工較為常用的方法。永久排水孔在噴混凝土或貼坡混凝土區域中的運用廣泛，其對于減輕山體內部的水壓很有幫助。

4.5貼坡混凝土支護

貼坡混凝土在邊坡施工支護中是普遍采取的一種方式，該操作對水電站邊坡施工的運用條件為后坡高程達390m，該坡混凝土是厚度大于4cm的C20混凝土，為保證順向邊坡的穩定性而在邊坡

局部陡峭的區域增加鋼筋條帶混凝土。選擇貼坡混凝土時要確保良好的持續性，施工操作必須按照水工混凝土的標準嚴格控制。

5、邊坡施工中安全監測及防護措施

邊坡施工會受到很多因素的影響，比如說施工周期和爆破安全距離等。這就造成了邊坡支護與邊坡開挖之間存在著一定的空間差和時間差，從而造成邊坡安全隱患。另外，在開挖區的原始山坡上本身就存在著很多坡面