水利水電施工過程中邊坡開挖支護技術

胥桂梅 康平縣自然資源保護與行政執法中心

在一般的水利水電工程中，通常具有施工環境比較復雜的特點，為施工過程帶來了較大的困難，對施工技術的應用也提出了較高的要求。尤其是在復雜的工程地形和地質條件下進行邊坡開挖和支護工作，施工進度和施工質量會受到較大影響。這種情況下，就需要合理應用邊坡開挖支護技術，此技術在水利水電工程施工工作中具有十分重要的作用，可以有效解決施工過程中遇到的難題，為施工進度和施工質量提供有力保障，并且能夠確保施工過程的安全性，從而促進水利水電工程整體質量的提升。

1.工程概況

某工程場地三面環山，其地形大致是北邊高，南邊較低，最低標高大約是58m，最高的地方大約是127m；地形的坡度大致為13°～32°，平均25° 。在紅線之外，高危險邊坡區域范圍約有30000m2，該項目主要是因切方而形成的人工邊坡。本次主要是針對邊坡的北側進行治理，坡面采用格構梁錨桿作為支護，分為二級開挖，依照實際地形環境，每一級的高度設置為7m左右，坡率是0.7，并在中間位置預留了馬道，其寬度為2m，綜合坡角度是33°。

2.邊坡穩定因素分析

2.1 地質因素分析

當地質環境比較特殊時，首先要將能夠對工程的穩定性造成不利影響的因素找出，并采取針對性措施予以有效改進，這就需要對加固和支護技術進行合理應用，以此促進全新平衡地質環境的形成。因此，本工程在施工之前全面勘察了施工現場的地質和水文等可以對施工過程造成影響的因素，并進行了針對性分析。

2.2 變形失穩

水利水電工程一般具有較大的規模，施工周期也比較長，為提高施工質量和進度，應采取有效的措施來保證工程的穩定性。另外，還應確保邊坡施工的安全性得到提升，這對于整體工程質量的提高有很大幫助。通過對本工程的現場考察，發現工程邊坡有發生較大變形，會對正常的穩定性造成一定影響，并且對周邊居民的生命和財產安全造成嚴重威脅（如圖1所示）。

圖1 發生變形的水利水電工程現場

3.邊坡開挖技術

3.1 土質邊坡

在本項目中，首先對土質邊坡進行了開挖，在開挖過程中為了保證邊坡的穩定性，還會土質結構進行了分析。當前，自上而下是我國水利水電土質邊坡施工中常用的方式，這種方式可以為土質邊坡施工過程的安全性和穩定性提供有力保障。另外，專業技術人員在土質邊坡的施工工作中不可或缺，技術人員掌握著專業技術，能夠對施工過程中遇到的各種問題進行有效解決。除此之外，施工人員還進行了土層疏松工作，讓土質變得更加松軟，有利于邊坡開挖工作的順利進行。

3.2 巖石邊坡

專爆法是巖石邊坡開挖工作中的常用技術，主要爆破方式有兩種，分別是逐層爆破和臺階爆破，本次施工對兩種爆破方式都有應用。（1）逐層爆破：巖石結構會對水利水電施工過程造成較大影響，這個時候可以對逐層爆破方法進行應用。另外，開挖作業的高度對開挖技術的應用也會產生影響，并且本工程存在部分較薄的巖石邊坡坡面，有較大的開發角度，增加了施工難度，所以專門聘請了專業技術人員來進行指導操作。（2）臺階爆破：此方法具有安全性較高的特點，對于滑坡情況能夠有效進行避免，大大提高了本工程施工的安全性。另外，為了更加有效的對爆破和緩沖口進行定位，將爆破緩沖距離控制在了1.2～1.6m的范圍之內，將潛孔的深度控制在了16.13m之內，任意兩孔之間的距離維持在50～70cm之間，并且控制好線裝藥的密度。

3.3 槽挖

在工程施工的開展過程中，需要制定科學合理的施工方案。本工程在施工工作開展之前對施工現場各種影響因素進行了分析，以此為依據制定了一套詳細的施工方案，并以此為基礎遵照槽挖工序進行施工。通常情況下，拉槽分層爆破和保護層開挖是兩種經常用到的槽挖方法，如圖2，拉槽分層爆破施工現場。對于保護層開挖方法來說，應注意避免超挖情況的出現，確保邊坡質量得到提高。對于拉槽分層爆破來說，槽挖巖體會影響到邊坡的穩定性，所以本工程在施工過程中將巖體厚度控制在了5m，這是巖體比較合適的厚度，從而有效降低了施工難度，并且促進了槽挖環節的順利進行，還保證了施工過程中的安全性。

圖2 拉槽分層爆破施工現場

3.4 專爆設計

在開發巖石邊坡的過程中，專爆設計是一項非常重要的環節。本工程在設計期間，派遣專門人員全面勘察了巖石的結構，并以勘察分析的結果為依據，制定了科學的專爆施工方案。為降低巖體結構因爆破而發生的變化程度，本次爆破采用了微差起爆和欲裂爆破開挖，讓施工的安全性得到很大提升。

4.邊坡支護技術

4.1 錨噴支護

錨桿技術是在邊坡或者地基巖層中將受拉桿件的一段進行固定，另一端則連接到建筑物上面，其目的是對水壓力或土壓力進行抵抗，讓建筑的穩定性在錨固力的作用下得以維持。本工程在具體的邊坡開挖支護工作中就應用了此技術，并且在實際施工過程中，借助錨桿有效固定了邊坡巖石，從而提高了邊坡開挖工作的質量和效率，本工程錨桿設計參數詳見表1，錨桿設計參數。通常情況下，錨桿技術本身占地面積不大，施工操作也非常簡單方便，同時具有較高的安全性，被廣泛應用于水利水電工程邊坡開挖支護施工中。需要注意的是，此技術在實際的應用過程中，對錨桿自身的質量和性能有著非常高的要求，所以需要嚴格控制相關設備和材料的質量關。此外，在施工工作開展之前，還需要具體分析巖體情況，仔細查找存在的安全隱患，并確定好巖石的傾角和走向，還應防止巖體和鉆頭之間的距離發生變化，將錨桿插到提前打好的鉆孔之中。

表1 錨桿設計參數

4.2 混凝土支護

混凝土具有價格較低，承壓能力強的優點，并且具有較長的使用壽命，在各種施工工作中應用比較廣泛，本工程在進行邊坡支護施工過程中采取了混凝土灌注的方法。合理配制混凝土漿液是此施工方法的操作要點，還需要與施工現場的具體地質結構狀況相結合，首先將混凝土試樣制作出來。通過具體實驗來分析選用的施工材料和配比方法是否具有科學性，如果發現問題就需要及時進行調整，從而讓混凝土支護技術在邊坡支護工作中的應用效率得到有效提升。除此之外，還應保證模板連接穩定，將混凝土的抹面工作做好，從而使建筑物的美觀程度得到提升，并確保具有平整性。

5.結語

邊坡施工在水利水電工程中占有重要地位，在具體施工過程中，施工作業人員應科學合理的應用邊坡開挖和防護技術，保證施工質量和施工安全，從而使水利水電工程的整體施工質量和效率得到提升。