水利水電工程邊坡地質狀況及支護施工技術

汪小明

（婺源縣水利水電建筑工程有限公司，江西 婺源 333200）

興建水利水電工程時，需全面考慮建設區域地質狀況及地形等因素，科學選用相應的施工技術[1]。邊坡開挖支護施工技術已經較為成熟，在水利水電工程建設實踐中應用較為普遍。

1 水利水電工程邊坡地質狀況施工概述

水利水電工程以露天施工為主，是對自然環境的一種改造，在進行邊坡施工的過程中，因邊坡較為復雜、施工要求高，影響水利水電工程整體施工進度。針對某隊里水電邊坡進行研究，將坡腳看作坐標原點，構造直角坐標系如圖1所示。

圖1 邊坡直角坐標系

圖1中，C代表坡腳，E代表潛在拉裂點，E'代表 在坡地的投影點，F代表坡頂，H代表邊坡高度，θ代表坡角，W代表邊坡水平寬度，[c，c‘，e’，e]代表最危險滑動面圓心部分，G代表[c，c‘，e’，e]和邊坡斜坡的交點。

水利水電工程邊坡開挖支護施工技術的應用，可有效應對工程邊坡復雜狀況，穩定邊坡并鞏固巖體，加快工程后續施工速度，確保水利水電工程達到施工質量、施工進度、施工成本、施工安全等目標。

2 水利水電工程地質狀況施工技術

2.1 土質邊坡施工

一般情況下，開挖邊坡都會涉及并應用到土質邊坡開挖施工方法[2]。采用這一開挖技術時需要把握如下幾點：

（1）開挖施工要遵循一定原則及步驟，開挖順序為自上而下。

（2）土質邊坡開挖應參照國家及地方標準規范進行，對邊坡開挖進行全程監控。

（3）保護層開挖，根據設計要求進行，接近建基面時采用人工或小型機具挖除，不能擾動建基面以下原地基；在保證開挖面平整度的基礎上，確保基坑斷面的長寬均要大于10 m，嚴格執行設計要求標準，誤差控制在20 cm以內；基坑坑底標高符合設計要求，斜面平整度偏差小于15 cm。

2.2 巖質邊坡施工

巖質邊坡開挖相比土質邊坡開挖，技術要求要更高，由于在開挖巖質邊坡時，可能會接觸巖石材質邊坡層，因此開挖方式的選擇必須做到科學合理。相關要點如下：

（1）巖質邊坡開挖可采用爆破方式，參考巖石硬度數值及巖石性質。

（2）開挖順序依然為自上而下，注重做好專項技術監督，提高開挖效率。

（3）在巖質邊坡爆破施工前，考慮到水利水電工程邊坡巖層不具備較大的厚度[3]，需要確定其邊坡穩定性，邊坡穩定性系數可通過下式計算：

其中，Qi代表土條i的體積質量，代表土條i在滑動面上的內摩擦角，Si代表土條i在滑動面上的粘聚力，di代表i的弧長，γi表示土條i的厚度。

2.3 確定槽挖方式

進行水利水電工程邊坡開挖施工時，施工人員及技術人員要充分考慮環境因素帶來的影響，根據水利水電工程實際情況，科學確定工程槽挖施工工藝步驟及邊坡開挖周期。在具體選擇上把握以下要點：

（1）水利水電工程主體結構如果較為復雜,為避免邊坡開挖支護對主體結構造成影響，宜采用拉槽分層爆破開挖方式。

（2）確定槽挖施工方式后，應對工程邊坡參數及輪廓進行測量分析，根據邊坡輪廓確定成本更低、周期更短的槽挖方式。

（3）確定采用拉槽分層爆破開挖方式后，施工技術人員要與爆破技術人員進行技術交底，準確確定爆破點位置，將爆破開挖支護納入全過程管控中，滿足水利水電工程預期設計及施工要求。

3 水利水電工程邊坡支護施工要點

在水利水電工程邊坡開挖及支護施工實踐中，錨桿支護技術憑借技術的便捷性及低成本的優勢，應用范圍廣泛，且應用頻率極高。

由于水利水電工程施工環境復雜，為了使工程邊坡開挖及支護時巖體始終保持安全穩定狀態，消除工程邊坡失穩甚至塌方隱患，在采用錨桿支護及鉆爆技術的同時，可以輔助使用鋼筋網支護方法提高邊坡穩定程度。根據實際施工需求，配備腳手架等設施。

水利工程所處的運行環境比較復雜，極易受風蝕，采用混凝土噴涂支護，能充分發揮混凝土強度好的優勢，鞏固工程邊坡防護結構，保護建基面基巖，提高工程使用壽命。

4 水利水電工程邊坡支護技術的具體應用

水電站設置4臺水輪發電機組，發電機組安裝高程為58.6 m。施工人員根據工程建造要求及施工區域地質地貌，綜合使用土質邊坡開挖、巖質邊坡開挖、槽挖、鉆爆設計、錨桿施工、混凝土噴射等多種開挖支護方案。

根據勘察結果，確定爆破位置、孔內藥量及爆破時間，對質點振動情況進行嚴密觀測。根據工程需求調整起爆順序，減少爆破振動造成的巖體損壞程度，通過該開挖支護技術，有效解決導流洞施工困難問題，加快施工進度。

5 結語

水力發電工程邊坡開挖及支護施工技術專業性較強，在選擇相應的開挖方式及支護技術時，應結合水力發電工程及其附屬工程的實際情況，把握開挖及支護的技術要點，做好各工藝的銜接，以提高水力發電工程的經濟效益和社會效益。