水利工程施工中高邊坡支護與開挖技術(shù)的應用

馬瑞霞+陳軍

[摘要]水利工程在社會經(jīng)濟發(fā)展過程中占據(jù)著重要地位，能夠有效促進區(qū)域間經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展，緩解水資源緊張的狀況。在新經(jīng)濟發(fā)展背景下，需要不斷提高水利工程建設施工質(zhì)量，充分發(fā)揮水利工程在經(jīng)濟發(fā)展中的作用，減少安全隱患。高邊坡的支護與開挖是水利工程施工的重點，本文主要對其施工技術(shù)和具體應用進行了分析，為具體的施工實踐提供參考。

[關(guān)鍵詞]水利工程；高邊坡支護與開挖；施工技術(shù)

隨著水利工程建設數(shù)量不斷增多，需要不斷提高施工質(zhì)量以滿足經(jīng)濟發(fā)展的要求。但是，水利工程在具體施工過程中受外界環(huán)境的影響，存在一定的施工難點，特別是在地質(zhì)條件相對復雜的情況下，高邊坡支護與開挖工程也會有很多施工技術(shù)難點，需要根據(jù)具體情況采用相應的處理技術(shù)，若相關(guān)問題解決不及時，將會對水利工程的安全性能造成惡劣影響。因此，必須重視高邊坡的支護與開挖技術(shù)，嚴格按照相關(guān)標準規(guī)范進行施工。

1.工程案例

某水利工程在修建過程中設計其裝機總?cè)萘繛?0萬kW，預計其年發(fā)電量為30.26億kW/h。經(jīng)勘察測量，該工程的地質(zhì)條件具有弱應力、陡傾角、薄夾層的特點，在右壩肩邊坡開挖的最高差值為209m，廠房邊坡開挖高差值為125m，屬于高陡邊坡類型。該項水利工程的施工難度相對較大，要求施工單位必須根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，規(guī)劃高邊坡的支護開挖作業(yè)，確保水利工程的建設施工質(zhì)量。

2.高邊坡支護與開挖技術(shù)施工的準備工作

高邊坡施工的工程量較多，技術(shù)難度相對較高，因此在施工開始之前要結(jié)合具體的施工經(jīng)驗，做好相關(guān)準備工作，保證水利工程施工能夠順利進行。

（1）做好施工現(xiàn)場的勘測作業(yè)，施工單位組織相關(guān)人員對施工現(xiàn)場實際情況進行勘測，包括施工范圍內(nèi)地質(zhì)條件和水文環(huán)境等要素。若在工程邊坡中存在松軟的地質(zhì)土層，必須進行加固處理，避免在施工過程中出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，對施工安全造成威脅。另外，還需對邊坡的巖石風化程度和分布情況進行詳細掌握，統(tǒng)籌規(guī)劃具體的施工組織。

（2）進行施工方案的復核工作，施工單位在充分掌握施工現(xiàn)場各項條件之后，對施工方案的內(nèi)容進行復核，避免在方案中存在不合理之處。同時對施工方案的各項流程和技術(shù)進行學習，規(guī)范施工操作行為。

（3）做好道路布置工作，在水利工程建設施工的過程中，需要運送大量的原材料和施工過程中產(chǎn)生的廢渣，因此，在施工開始之前要對附近道路進行合理規(guī)劃，確保水利工程建設的進度。一般情況下，需要布設2條主干道，在工程量較大的情況下還可增設2條分線。

（4）施工機械的準備，在邊坡支護與開挖過程中，需要用到液壓鉆、挖掘機等相關(guān)機械設備，在施工開始之前這些機械設備應提前到達施工現(xiàn)場，并對其性能進行檢測，存在問題的設備應及時進行更換，同時組織專業(yè)人員對其進行維護和保養(yǎng)。

3.水利工程施工中高邊坡開挖的技術(shù)分析

3.1邊坡清理作業(yè)

在高邊坡開挖之前，應對邊坡表面進行清理，將開挖范圍內(nèi)的植被和雜物清除，清理范圍應大于開挖線5m以外的部分，為開挖作業(yè)創(chuàng)造良好的施工條件。另外，還需要注意施工范圍內(nèi)地下管線的走向和分布，避免施工過程中造成管線的破壞。

3.2土方開挖

進行土方開挖時，需要在高邊坡的上坡面修建截水設施，盡量減少雨水沖刷作用對邊坡施工的質(zhì)量產(chǎn)生影響。一般情況下，具體的開挖工作應自上而下進行分層開挖，將每層的削坡厚度控制在3m左右。在采用挖掘機進行邊坡開挖過程中，需要配備施工人員進行修坡作業(yè)，使得在開挖范圍內(nèi)形成一定坡度，便于水利工程的排水，避免高坡上存在積水影響其施工質(zhì)量。在土方開挖過程中，必須要對開挖坡度和開挖量進行檢測，嚴格控制土方開挖的質(zhì)量。

3.3石方開挖

（1）壩肩石方開挖。與土方開挖施工相比，石方開挖的難度相對較高。在壩肩石方開挖過程中分為左壩肩與右壩肩，必須嚴格按照施工方案設計標準進行開挖施工，在必要時可以采用預裂爆破施工方式對邊坡和建基面進行處理，由于爆破施工具有一定危險性，因此合理控制炸藥的用量，構(gòu)建科學的爆破網(wǎng)絡工程，避免由于爆破作業(yè)造成周圍巖石的破碎，不僅影響了水利工程施工的進度，還可能會出現(xiàn)施工安全事故。在爆破鉆孔時，鉆孔的間隔應保持一致，控制在50cm左右，鉆孔阻塞的深度不應大于50cm。若在坡面進行預裂孔的鉆探作業(yè)，必須根據(jù)相關(guān)要求采用潛孔鉆，鉆孔的直徑控制在90cm閥之內(nèi)。壩肩石方開挖作業(yè)完成之后，將挖掘出來的殘渣運輸?shù)胶恿魃嫌尾课坏膹U料放置場地。

（2）河床石方開挖。河床石方開挖的方式與土方開挖大致相同，均采用自上而下的操作方式。在具體施工過程中，首先在大壩中間部位開挖出先鋒槽，以此為標準向上下游兩側(cè)進行拓展，當開挖寬度滿足一定標準后，可以運用先鋒槽在允許范圍內(nèi)進行階梯爆破，這樣能夠有效加快高邊坡開挖工程的施工進度。

4.水利工程施工中高邊坡支護的技術(shù)分析

4.1鋼筋網(wǎng)鋪設

由于水利工程所處的地理環(huán)境位置較為特殊，在邊坡施工中可能會出現(xiàn)邊坡結(jié)構(gòu)在受到水的沖刷和侵蝕作用出現(xiàn)塌方或者位移的現(xiàn)象，為了盡量避免這種情況的出現(xiàn)，可以采用鋪設鋼筋網(wǎng)的方式對破碎區(qū)域進行加固，有效提高邊坡的整體穩(wěn)定性能。施工單位應根據(jù)具體情況合理規(guī)劃鋼筋網(wǎng)的規(guī)格，一般情況下綁扎的鋼筋網(wǎng)為20cm×20cm，鋪設的面積是2m×2m，這樣的規(guī)格更加方便運輸，降低施工難度。綁扎鋪設完成的鋼筋網(wǎng)應與巖石表面緊密的連接在一起，并將其與錨桿頭進行焊接，保證鋼筋網(wǎng)的牢固性。

4.2淺層支護技術(shù)

（1）噴混凝土。噴射混凝土是邊坡防護中常用的技術(shù)，通過在開挖后的邊坡基面噴射混凝土，能夠有效對其進行支護，同時也可以防止基面由于長期處于自然環(huán)境中出現(xiàn)風化現(xiàn)象，達到加強邊坡防護的目的。在具體操作過程中，首先將漿砌石砌筑在邊坡的基面上，砌筑作業(yè)完成之后需要對其平整度進行檢測，避免在混凝土噴射過程中出現(xiàn)不平整現(xiàn)象。確保將漿砌石砌筑的平整度以及壓實度達到相關(guān)標準之后，進行噴繪模板的安裝作業(yè)，將模板緊密固定在基面之上，對模板的質(zhì)量進行驗收，保證模板連接的準確性和穩(wěn)定性，隨后進行模板的安裝。在模板外側(cè)每隔30cm采用木楔子進行固定，模板的表面用3cm×5cm的木條釘對模板加固，對模板安裝的質(zhì)量進行驗收，安裝不到位或者有模板變形的地方應及時進行處理；其次是混凝土的拌合，必須按照施工方案設計的配合比進行拌合作業(yè)，采用噴繪機進行混凝土的噴射作業(yè)，一般情況下，混凝土噴射的厚度應控制在10cm-20cm之間。

（2）錨桿支護。根據(jù)邊坡施工的具體情況選用適當?shù)目奂秃腹?，在錨桿支護的部位根據(jù)要求搭設架手架，并做好相關(guān)的安全防護措施。在進行錨桿鉆孔的過程中，應以水利工程的地質(zhì)條件和巖石的走向為依據(jù)進行鉆探作業(yè)，傾斜角度控制在30°左右，根據(jù)錨桿的直徑選取相應規(guī)格的鉆頭。當鉆孔深度達到相應標準之后，對孔洞內(nèi)進行清理作業(yè)，保證后續(xù)施工程序能夠順利開展，進行錨桿埋設。

（3）排水孔。在邊坡施工過程中，開挖排水孔也是一種有效的支護方式，能夠有效降低內(nèi)部的水壓力。如果不做好相關(guān)排水工作，水分的沖刷或者浸泡等因素都會對邊坡質(zhì)量產(chǎn)生影響。一般情況下，在排水孔開挖時，其孔洞直徑應控制在50mm左右，傾斜角度保持在10°。另外，為了防止排水孔在后期出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，可在孔洞內(nèi)預埋相應規(guī)格的PVC管。

4.3深層支護技術(shù)

深層支護技術(shù)主要是通過錨固鉆機對需要支護的基面進行鉆孔，保證孔洞的直徑和位置符合設計的要求，隨后用高壓灌漿泵進行混凝土漿液的灌注，待混凝土砼的強度達到一定標準之后，進行錨索張拉作業(yè)，初期的張拉強度控制在設計值的90左右，避免出現(xiàn)張拉過度情況，錨索張拉的范圍達到設計要求之后方可停止，最后進行封錨作業(yè)。

5.結(jié)語

綜上所述，通過對高邊坡支護與開挖技術(shù)在水利工程中應用的分析，為具體施工實踐提供了相應的理論指導。隨著國民經(jīng)濟發(fā)展水平的不斷提高，對于水利工程建設的質(zhì)量也有了更高的要求，需要不斷應用新技術(shù)、新方法來進行水利工程的施工。邊坡施工是水利工程建設施工過程中的重要組成部分，在邊坡支護和開挖時還存在一定的技術(shù)難度，容易出現(xiàn)安全隱患問題。因此，在進行邊坡施工時，施工單位必須要根據(jù)水利工程建設的具體情況，選取相應的施工技術(shù)，規(guī)范施工操作行為，不斷提高邊坡的穩(wěn)定和牢固性，保證水利工程的使用性能。