水利工程施工中的邊坡開挖支護技術分析

王玉成

東營市河口區水利灌溉管理站，山東 東營 257200

與其他工程相比，水利工程的施工內容更為復雜且多變，施工難度更大，因此在開始施工前，工作人員需要到實地進行考察，同時結合實際情況選擇合適的施工技術。在水利工程的常用技巧中，邊坡開挖支護技術的應用頻率較高。該技術的使用能為水利工程的支護結構提供開挖作業安全的技術保障，同時也能為整個工程的順利開展奠定良好的基礎。

1 水利工程概述

文章研究的水利項目位于長江澄通河段，為通州沙西水道通沙汽渡至五干河段邊灘治理工程。為了確保施工順利，工作人員需提前到達施工地進行現場踏勘，同時了解水利工程所處地域的降水量。該項工程中還涉及涵洞工程，因此在作業開始之前對土方開挖和邊坡支護的技術應用選擇是十分重要的。該水利工程所處地帶擁有較長的雨季，故在涵洞工程開挖時，工程施工人員既要保證工程的整體施工進度，又要盡全力避免因雨水沖刷而為工程帶來的損失。

結合現場的實地觀察和綜合分析，該涵洞工程的建設過程中，會涉及大量的土方開挖工作，其工作量已達到4萬m3。該工程中應用的噴錨邊坡支護技術需要大量的混凝土，保守計算大概需要2000m3，完成好邊坡支護后，仍需要大量的錨筋和鋼筋加以固定。通過實地考察后，可以大概估測涵洞工程施工作業最大開挖深度為8.7m，但在后續的實際施工中，實際的開挖深度遠遠超過了預估值，已經達到9.5m，對于這種情況，施工現場的棄土和地下水將有可能成為阻滯施工、降低施工效率的主要因素，因此施工企業必須注意邊坡開挖的科學合理性設計。

2 邊坡開挖支護的意義

水利工程建設通常規模較大，并且與人們的生產生活有著密切聯系，如果水利工程存在隱患，便容易引發事故。邊坡開挖支護技術基本應用于特殊邊坡地帶，主要是利用合適的支撐材料及構件來提高邊坡的穩定性，以確保水利工程的質量及安全。邊坡開挖支護施工中，施工人員必須充分調查及掌握邊坡位置的土質情況（如土層厚度、緊實度、質量等），以防因地基不穩定而影響支護效果，同時也需要嚴格控制開挖深度，確保邊坡的穩定性。

3 水利工程施工中的邊坡開挖支護技術

3.1 邊坡開挖施工技術

（1）準確測量及放線。為了保證水利工程的順利開展，工作人員需要在工程開展前對工程項目的實際情況進行預先測量和估計。若項目數據出現偏差，則會影響后續工序的順利開展，嚴重時還會導致整個工程無法順利開展。測量階段的施工人員必須嚴格按照圖紙和設計方案開展測量和放線工作，確保測量數據的準確性。為了保證距離和位置的準確性，測量人員需要在測量后對地點和距離進行再次校對檢查，避免因個人原因而導致數據出現偏差。

（2）鉆爆技術。若水利工程所處地理位置的邊坡土體硬度較大，則可采用鉆爆技術，以滿足邊坡施工技術要求，增強邊坡開挖支護的穩定性。該技術應用了鉆爆法的原理，同時也結合了系巖體力學的相關領域知識，主要是將錨桿和噴射混凝土進行結合，以此展現施工效果。在面臨隧道支護問題時，應用鉆爆技術也能很好地對隧道巖體進行開挖支護，應用過程中，錨桿結合的穩定支護結構能夠進一步提高隧道的安全性。在水利工程的施工階段，鉆爆技術的應用也要根據土質特征來進行合理規劃，若巖層的斜角較小，那么施工人員就要在開挖時注意掌握好切角，以確保切角較小，不同施工方法要根據不同的實際施工情況來判斷。

（3）石方開挖技術。石方開挖技術是一種普遍應用于施工現場巖石與山體挖掘的邊坡開挖技術。在對巖石與山體進行開挖前，應先對其表面開展清理工作，將覆蓋于巖石表面的土壤、雜草、樹葉等雜物清除，從而使其表面暴露出來。完成清理后，將巖石通過碎石機等設備破碎至可以進行邊坡開挖的程度。鑒于巖石堅固的特性，相較于其他技術，石方開挖技術的操作難度較高，且具有更高的風險性，因此在該環節不僅需要消耗大量的人力，應用專業的機械，還需要耗費較長的施工時間。

（4）土方開挖技術。土方開挖技術是針對土壤進行挖掘的邊坡開挖技術，在進行土方開挖前，需要制訂科學的挖掘方案，該方案的制訂不僅需要綜合考量工程的規模與特點、施工環境的自然條件，同時還要結合施工導流方式、工程進度、施工條件及施工方法確定開挖方式。相較于石方開挖技術，該技術的整體難度及施工周期皆相對較低，所使用的機械設備與施工工藝也相對簡單。

3.2 邊坡支護施工技術

（1）錨桿支護。為了提高邊坡的安全性，往往會應用加固邊坡和支擋邊坡方法，而在實際施工中應用最為廣泛的為錨桿支護。該支護技術的原理是通過錨干內部結構從而調節控制邊坡力學狀態，為了形成穩定的區域，加強邊坡的穩定度，需對錨桿的作用位置和深度展開精準的計算與科學的驗證。錨桿支護技術的應用一方面需要配備適配的設備與材料，另一方面需要對巖石屬性進行具體分析，對施工場地的傾角與走向進行計算，從而制訂最合理的方案。在施工過程中要及時調整施工設備，從而使巖石與鉆頭保持最佳距離。為了使錨桿能夠充分發揮穩定作用，降低塌孔現象發生的風險，必須在挖掘深度達標后第一時間清理鉆孔雜質。錨桿支護示意圖如圖1所示。

圖1 錨桿支護示意圖

（2）深層支護。深層支護技術包含排水孔、錨桿和噴混凝土等組成部分，其作用原理為對結構不穩定的巖層以灌漿后插桿的方式進行加固，從而保持其穩定性。在具體施工中，需結合工況，利用型號適配的輕型錨固鉆機鉆孔配合導向儀，以設定的鉆探傾角完成作業，在施工過程中還需根據具體施工情況調整并優化鉆探傾角。為了實現更好的錨索拉力效果，應格外重視錨墩混凝土和注漿泵的強度。深層支護施工如圖2所示。

圖2 深層支護施工

（3）安全輔助鋼筋網。因為水利工程的施工規模較大，同一工程可能需要同時面對多種地質條件，地質堅硬的邊坡巖石本身就具有較高的穩定性，但土壤松軟的邊坡巖石其穩定性欠佳，存在較高的滑坡與坍塌風險，此時可以利用輔助鋼筋網提高其穩定性。一般水利工程多選擇直徑為48mm的鋼管和規格為20cm×20cm的鋼筋網作為輔助鋼筋網的材料，而此類安全輔助鋼筋網多被安裝于存在破損或坍塌的區域。

4 結束語

在建筑項目中，水利工程是規模較大、投資較高且影響較為深遠的重要工程類型之一，因此為保障水利工程建設的效率與安全性，必須選擇安全可靠且適合的施工技術，而邊坡支護技術憑借其高效性與多樣化的優勢與水利工程施工具有高度的適配性。在進行邊坡開挖與支護工作時，應遵照施工標準與施工環境制訂有側重點的施工方案，利用邊坡支護技術提高水利工程施工的可靠性，確保施工進度符合預期。