水利工程中高邊坡開挖與支護工程的施工技術探析

李增增

摘 要：隨著社會的快速發(fā)展進步，國家越來越重視水利工程的建設，水利工程的各方面也在不斷的完善和改進，在進行水利工程的施工過程中，施工技術很大程度決定著施工質量水平，所以今后一定要對施工技術提起重視。高邊坡開挖和高邊坡支護技術是水利工程中經(jīng)常用到的，這兩種技術對施工質量有重要作用。由于水利工程工作環(huán)境相對復雜程度較高，要想很好的做好施工工作，要合理的進行地基的處理工作，為了更好的進行高邊坡的支護施工作業(yè)，地基開挖也要保證一定的質量。也要對兩項技術的具體操作流程非常了解，本文介紹了水利工程施工前的準備分析，研究怎樣很好的應用高邊坡開挖和支護技術，最終得出水利工程高邊坡開挖采取的相關措施，從而很好的保證水利工程的施工質量。

關鍵詞：水利工程；高邊坡開挖；高邊坡支護

1 引言

水利工程的地基開挖和支護過程中，需要使用的技術手段是非常復雜多變的，其中高邊坡的支護和開挖技術也是當前水利工程中使用范圍最廣、最為關鍵的技術手段，施工中一定要重點確保施工技術的可靠性，防止不必要問題的出現(xiàn)，給施工帶來困難。因為大多數(shù)的水利工程都處在地理位置相對復雜的區(qū)域內(nèi)，使得非常容易受到各種外力的影響作用，不能充分保證施工的穩(wěn)定性。高邊坡支護和開挖技術的實際實施情況能夠一定程度決定水利工程的施工進度，如果在這兩方面的施工上存在缺陷，將會給水利工程的安全性造成隱患，增加施工成本。所以，在開始施工之前，要認真分析施工區(qū)域的實際情況看，深入、全面了解當?shù)氐乃牡刭|情況，施工工程中根據(jù)具體情況作出適當?shù)膶Σ哒{整。同時還要對設計施工提起注意，要嚴格確保每個開挖尺度的準確性，使得整個施工過程都能很好的按照計劃實施。本文對水利工程中的高邊坡開挖和支護技術進行深入分析，充分保證施工的質量水平。

2 高邊坡支護與開挖技術的重要性

高邊坡的支護和開挖技術是水利工程中經(jīng)常用到的方法。水利工程相對其他工程的施工難度更大，建設地點特殊，容易受到很多因素的影響作用，因此要充分保證其具有足夠承受各種破壞的穩(wěn)定性，一定程度上高邊坡的開挖和支護施工技術能夠決定工程的實際進度和質量情況，處理不好高邊坡開挖和支護中的相關技術問題，會給工程的長期使用埋下嚴重的安全隱患，大大提高了施工成本和維修費用。良好的水利工程會對國民經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生良好的促進作用，其具有非常重要的地位。

3 水利工程施工準備工作分析

3.1 查找排除安全隱患

我國水利工程的施工受到很多不安全因素的影響，一是水利工程高邊坡上部巖體可能不會有很好的穩(wěn)定性，這樣在進行水利工程施工時，由于上部巖體的不穩(wěn)定性，會提高施工的危險性。二是進行高邊坡施工過程中，要認真分析巖石的種類和相關性質，做好系統(tǒng)的整理和分析工作，其中包括對巖石硬度、內(nèi)部成分等的分析，最終形成一份綜合性的指標分析報告。三是要做好施工區(qū)域天氣情況的變化工作。四是要對施工地區(qū)的地質條件情況形成有效的分析報告。其中還要時刻注意施工中風化作用的發(fā)生，盡量防止風化造成的不利影響作用。

3.2 科學、合理的完成道路的布置工作

水利工程的施工，道路布置工作必須要認真完成，這對水利工程的施工有非常重要的作用，道路布置情況會對施工的工作效率產(chǎn)生很大影響作用，決定了施工工作效率情況，尤其是在進行水利工程中的高邊坡施工時，科學進行水利工程施工道路的設計能夠很大程度提高工作效率水平。從當前的水利工程高邊坡施工情況來看，一般工程中都會設置兩條以上的施工道路，大多是讓其對稱的設計在兩岸，對于道路的具體設計工作也要根據(jù)工程的實際情況來做出適當?shù)恼{整，假如有臨時的施工工程出現(xiàn)了，還可以增加建設兩條道路，這些都是可以隨機應變的。

4 高邊坡支護和開挖中施工爆破技術的使用

開始水利工程施工前，對高邊坡的支護和開挖工作要做好必要的分析工作，計算出具體應當進行的施工開挖量和土方量數(shù)據(jù)，從而做好保證施工質量的每個細節(jié)工作。水利工程的施工要參照圖紙中的要求對邊坡開挖高度進行確定，實際施工過程中，要根據(jù)實際情況計算確定出準確的高度值，從而為后續(xù)各環(huán)節(jié)施工做好準備。水利施工時要依據(jù)實際高邊坡施工技術和地質情況適當?shù)倪M行爆破處理，對于這種危險性很大的工作流程要嚴格進行各個細節(jié)的工作。同時只有合格的完成爆破才能很好的施工，保證開挖的質量。高邊坡支護和開挖的具體流程包括下面幾個步驟。

4.1 做好對爆破網(wǎng)絡工程的控制和組織工作

水利工程施工時，爆破的網(wǎng)絡通暢存在微差順序特點，所以，要對預裂孔的起爆時間做好確定工作，了解每個預裂孔中的藥量情況，能夠對爆破時的振動速度進行合理的控制，確保達到良好的施工質量水平。

4.2 嚴格按照標準進行爆破孔和緩沖孔的鉆孔工作

鉆孔過程中使用液壓鉆完成施工，可以很好的確保兩個鉆孔之間是平衡狀態(tài)，而且也容易確定兩個鉆孔之間的準確距離范圍。一般要嚴格控制好緩沖孔的要卷直徑，保持在50mm左右的范圍內(nèi)，同時在開始裝藥后，也要采用連續(xù)不耦合的方式進行，防止出現(xiàn)將孔口封堵的情況。

4.3 掌握好預裂孔的尺寸和爆破標準

預裂孔一般包括馬道水平預裂孔和坡面預裂孔兩種類型。這兩種預裂孔的鉆孔存在一些區(qū)別之處，使用不同的機械設備進行鉆孔，鉆孔同時還要控制好其尺寸大小，保證形成有效的孔道。馬道水平預裂孔進行鉆孔施工過程中，一般使用受風鉆進行施工，對孔深也有相應的規(guī)定，保持在兩米左右的深度是最好的，也要注意保持各孔洞之間合理的距離范圍，一般相鄰孔道之間的距離在50mm左右的范圍內(nèi)，要控制好孔口地方的堵塞深度，半米范圍最為合理。坡面預裂孔的鉆孔施工工作，孔徑大小保持在90cm范圍內(nèi)，要使用潛孔鉆完成整個鉆孔施工過程，根據(jù)施工規(guī)定鉆至制定深度。各孔之間保持正確的距離范圍。

5 邊坡開挖和支護的主要施工程序和施工技術要點

5.1 高邊坡開挖的施工

高邊坡在整個水利工程建設中發(fā)揮著非常重要的作用，良好的進行高邊坡的開挖工作，合理的將各項技術應用到水利工程建設中，能夠很大程度提高整個水利工程的建設質量，同時也能保證在是實際中正常運行。對于將水利工程中的高邊坡開挖技術充分應用到實際施工過程中，必須要做好清理工作。通常來說，水利工程高邊坡開挖都是從上而下進行施工，具體施工流程是：進行表面植被的清理工作、土方開挖、石方開挖，在沒有徹底完成上一步驟的工作時是不能進行下面工作內(nèi)容的。水利工程施工中的邊坡開挖工作一般使用分層式開挖方法，從上到下的順序完成整個開挖工作，還要適當?shù)倪M行施工區(qū)域的劃分工作，從而能夠合理的確定不同時期的施工進度情況，對于處于不同層次的施工，可以根據(jù)實際情況采用不同的施工方法。水利工程施工區(qū)域的劃分，一般可以分為三個施工區(qū)間，可以按照河流的流向進行合理劃分，可以從外向內(nèi)依次推進進行分區(qū)，控制好各個分區(qū)的面積，防止出現(xiàn)各分區(qū)面積過大或過小的現(xiàn)象。為了保證整個施工工作的順利進行，可以采用水平流水作業(yè)的方式進行施工。下面對水利工程高邊坡開挖進行具體施工說明。

（1）對于植被的人工清理工作，開挖區(qū)域內(nèi)的植被清理工作范圍確定，要根據(jù)施工圖設計的最大開挖線外側最少5m的距離內(nèi)進行植被清理，需要進行樹根挖除的地方，挖除范圍要達到施工圖最大開挖線外3m的范圍，并且還要對清理區(qū)域附近的天然植被做好保護工作。（2）土方開挖，要使用挖機從上向下逐層開挖，并且施工中形成一定的坡勢，確保其能夠很好的進行排水，開挖過程一定要保證其積水量在邊坡承受范圍內(nèi)。挖機對土方的剝離過程，要在邊坡的上方進行，設置的坡度要留有一定可以修坡的量，安排人工進行修整工作。在開始挖土前，為了防止邊坡受到嚴重雨水沖刷，要在邊坡上設立長期或臨時的截水溝。（3）石方開挖，石方開挖主要有左岸壩肩石方開挖工作、右岸壩肩石方開挖工作和河床石方開挖工作，施工中要達到下面幾點要求。

一是對于左岸肩的開挖工作而言。開挖過程中主要選擇使用CM351露天液壓鉆和ZQl00D潛孔鉆兩種機具，手風鉆進行輔助工作。每層都要根據(jù)設計的要求一次完成任務，邊坡和建基面預裂也要一次確保成功，中部要使用深孔微差梯段的爆破方式，分層高度控制在15m。開始挖石渣時，要使用PC220反鏟翻渣到河床中。

二是右岸壩肩石方開挖工作。這部分的開挖要使用CM35l露天液壓鉆和ZQ100D潛孔鉆兩種器具進行工作，也是將手風鉆作為輔助設備。邊坡和建基面要進行預裂爆破，中部的施工是同左岸相關要求完全一樣的，在使用CAT320反鏟配15T自卸車經(jīng)過出碴線最終運到軋石場，還有一部分到達上游的棄碴廠。

三是河床中的石方開挖工作。大壩河床基坑都是從上到下、全徑向進行施工作業(yè)。河床開挖距地面的高程要達到94m的距離，相對深度是4m左右，開始基坑石方開挖工作時，先從大壩中部下游入手動工，在這個區(qū)域內(nèi)挖出一個先鋒槽，在向著上下游的方向繼續(xù)進行挖掘工作，直到徑向土方全部挖完為止，再使用先鋒槽為臨空面向著大壩的兩側開始梯段的爆破開挖工作。

5.2 高邊坡支護施工

水利工程高邊坡支護工作的施工，要想保證良好的施工質量水平，施工過程中要注意做好以下幾點工作。

一是采用錨桿進行支護時，這是經(jīng)常使用的一種施工方式。尤其是在水利發(fā)電站的高邊坡支護工程是應用非常廣泛的一項技術，使用邊坡錨桿完成起初的支護工作。在很多工程中也非常適合采用錨桿支護技術，比如后邊坡高為477m內(nèi)的廠房建設工程、放空洞出口高465m的建筑范圍內(nèi)等。錨桿一般根據(jù)梅花的形狀進行布置，傾角抱在30度左右的范圍內(nèi)，選擇最合適的焊管和扣件完成工作，搭建出臨時的腳手架施工臺子，設置良好的安全防護措施，其中在腳手架上鋪一層結實的竹膠板是能夠很好保證工人安全的方法，在支架的四周設置安全網(wǎng)，最大限度保證工人的安全不受侵害。錨桿鉆孔過程中，一般都會使用手風鉆和簡易潛孔鉆，還要使用孔徑為48cm的焊管，搭建的腳手架高度大約是2.2m，正式開始鉆孔時，要觀察巖石的紋理、走向和傾角等因素，確定出最好的鉆孔方式，對錨桿孔的角度做出適當?shù)母淖儯褂勉@頭的直徑一般要大于錨桿的直徑，差距一般在18cm左右。一旦鉆孔達到了規(guī)定的深度范圍，這時可以開始使用高壓風將內(nèi)部雜志全部清理出去，保證可以順利進行下面的施工作業(yè)。工程中所使用的錨桿一般選擇普通的螺紋鋼筋，這是一種非常經(jīng)濟可靠的選擇。選擇使用的水泥強度要大于一般的硅酸鹽水泥，選擇合適的沙粒即可，一般比較喜歡使用直徑小于2.5cm的中細砂，水泥砂漿的強度要將其保持在M20的等級范圍內(nèi)。

二是排水孔的施工過程。進行水利工程施工時，要合理的確定高邊坡可以良好的進行排水，如果很好的保證排水工作，山體中的大量水積存，就會給水利工程高邊坡施工帶來很大的不利影響作用，甚至造成坍塌現(xiàn)象出現(xiàn)。為了很好的防止這種情況的發(fā)生，在做相關施工防護工作時，一般采用的支護方式是在高邊坡坡上開挖出永久的排水孔，從而很好的減小山體中的水壓力，確保施工工程良好的穩(wěn)定水平。這種方法經(jīng)常用在噴混凝土和貼坡混凝土的范圍中，也收到了很好的應用效果。

三是保證噴混凝土和混凝土支護的質量。在初期進行高邊坡支護時需要噴混凝土，工作內(nèi)容就是對完成開挖的基建面層進行強化和封閉工作，從而減少做好的水利工程基建面在陽光下暴曬的時間，防止受到風雨的破壞，保證基建面的良好質量。這種方式經(jīng)常在廠房高邊坡開挖工程、石壩開挖中用到，能夠發(fā)揮很好的支護作用。在進行混凝土的供給工作時，要安排設置兩臺相應型號的強制式拌合機，運輸混凝土使用的車輛容量在6立方米左右即可。

四是預應力錨索的施工環(huán)節(jié)，在使用預應力錨索技術施工時，要做好下面幾點工作，首先是必須安排專職安全檢查人員，及時進行安全隱患的排除工作，一旦發(fā)現(xiàn)問題出現(xiàn)及時進行解決。然后是如果在錨索造孔時實用哦個潛孔錘風動鉆進時，要做好相關除塵工作。開始造孔時，對孔口松動的巖塊有所了解，防止在沖擊鉆的作用下巖石松動下落，造成人員傷亡。其次是鋼絞線要通過特制形成的放料支架進行下料，防止由于彈力造成人員受傷，在孔內(nèi)安裝錨素時，要安排專業(yè)人員進行指揮工作。其次是進行錨索張拉時，在千斤頂?shù)纳扉L端設警戒線，防止人員誤入造成傷害。最后是，進行錨索施工時，要充分保證高壓油管、風管連接足夠牢固；張拉器械的轉動部分要設置完整的護罩保護。

6 結語

綜上所述，可以發(fā)現(xiàn)水利工程發(fā)展和壯大標志著一個國家的發(fā)展水平。我國在水利工程施工方面具有比較完善的體系設置，盡管有不足之處，但是只要能夠很好的理解施工方案中的各項要求，很多問題根據(jù)現(xiàn)有知識和經(jīng)驗都是能夠被很好解決的。高邊坡的開挖和支護是水利工程中非常重要的環(huán)節(jié)，一定程度決定了水利工程施工質量的好壞。從當前實際情況來看，對于水利工程中常見的高邊坡施工工程，做好高邊坡的開挖和支護相關工作是非常重要的，也受到了人們的廣泛重視，同時能夠在這兩方面做的很好的項目，對工程質量有很好的促進你作用，能夠掌握這兩方面技術的關鍵環(huán)節(jié)和精髓是水利工程順利完成施工決定因素。我國要不斷嚴格高邊坡開挖和支護各個環(huán)節(jié)的措施，并鼓勵不斷進行改進，從而建設高質量的水利工程項目，并且減少水利工程施工中的各項投入，減少資金的浪費現(xiàn)象發(fā)生，可以說是對企業(yè)有很大好處的。本文對高邊坡的開挖和支護工作進行了認真的分析和研究，主要是想給今后的水利工程施工提供有用的指導，是我國的水利工程建設不斷進步。

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