水利水電工程邊坡開挖支護施工技術研究

莊桂亮

（黑龍江省水利水電集團有限公司直屬公司，黑龍江 哈爾濱150000）

引言

水利水電工程微觀上關系著人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活，宏觀上影響國家的經(jīng)濟水平發(fā)展，其重要性是不言而喻的，所以保證水利水電工程的質量是目前亟待突破的難點，因為水利水電工程在實際施工時，邊坡開挖支護技術會受到現(xiàn)場施工環(huán)境、土壤結構等諸多方面的影響，而邊坡開挖支護技術又會在很大程度上影響水利水電工程的質量與施工進度，比如，現(xiàn)今水利水電工程的施工規(guī)模與面積都在不斷的增加，而在施工項目進行過程中最常出現(xiàn)的問題就是邊坡失穩(wěn)，邊坡失穩(wěn)會直接威脅人們的生命財產(chǎn)安全，所以提高水利水電工程的質量應從邊坡開挖支護技術入手。

1 邊坡開挖支護技術概述

邊坡開挖支護技術主要是使用一些特殊材料對邊坡地帶的開挖環(huán)境和周圍建筑結構進行支護，以達到支撐的作用。在使用邊坡開挖支護技術之前，工作人員要充分調研好邊坡周圍的環(huán)境氣候特點、邊坡的地質結構，考慮現(xiàn)場實際的施工環(huán)境是否滿足邊坡開挖技術的應用條件，根據(jù)施工環(huán)境選擇切合實際的施工工藝形式，最大程度上提高水利工程的建設質量。

2 邊坡開挖支護技術對于水利水電工程項目的具體意義和優(yōu)勢

邊坡開挖技術的使用可以有效解決很多水利水電工程中的出現(xiàn)的問題，例如邊坡開挖支護技術對鞏固施工效果、提高工程運行效率方面都有很大的效果，邊坡開挖支護技術雖然可以在較大程度上提高水利水電工程的質量，有利于發(fā)揮水利水電工程的作用，但是邊坡開挖技術在使用時對環(huán)境的要求較高，若自然環(huán)境與其匹配程度不高，就會影響整個水利工程的質量，那么使用邊坡開挖技術便毫無意義。而在現(xiàn)代社會中，水力、電力的作用貫穿著人們生產(chǎn)生活的方方面面，雖然現(xiàn)階段邊坡開挖支護技術操作方法很多，但想要解決施工中出現(xiàn)的種種問題是遠遠不夠的，所以為了不斷改善人們的生活水平，應積極探索、總結經(jīng)驗，不斷完善邊坡開挖技術。

3 水利水電工程邊坡開挖支護施工的要求

3.1 邊坡開挖要求

對邊坡進行挖掘時，必須嚴格遵守邊坡土方挖掘的順序，大多數(shù)情況下都是自上而下進行分層挖掘。而每一層土方挖掘后都會形成三個施工部分，這三個施工區(qū)域要自內(nèi)向外進行推進，每一塊區(qū)域的尺寸都需要保證長30cm，寬20cm，必須嚴格按照此要求進行。

3.2 邊坡支護要求

在整個水利水電工程中進行完挖掘工作后就可以開始做邊坡支護施工。邊坡支護工作也需要進行自上到下的分層操作，在實際施工時，要先進行邊坡淺層的施工，在進行邊坡深層的支護，并且邊坡深層和淺層支護的間隔要達到15cm。施工過程要按照如下的操作進行：（1）混凝土覆蓋；（2）邊坡錨桿束的支護施工；（3）為保證邊坡排水功能順利使用要建設排水系統(tǒng)；（4）安置變偶錨索。

4 水利水電施工邊坡開挖支護技術

4.1 重力式擋墻

重力式擋墻主要是依賴于墻體的自身重力來對抗土體的側壓力。目前，市面上最常見的混凝土材料有預制片石、塊石混凝土，以及漿砌毛石混凝土。正常下的混凝土形式需要進行整體澆筑，而半重力式的擋墻可以采用混凝土或者少筋混凝土的形式進行澆筑。這種重力式擋土墻施工操作簡單、材料來源廣泛、經(jīng)濟效益高，由于其種種優(yōu)勢所以這種邊坡開挖支護技術在水利水電工程中應用廣泛。重力式擋墻在正常施工時一般是不使用結構鋼筋的，只有在局部區(qū)域才會搭配少量鋼筋，這樣既可兼顧質量又可控制費用，達到經(jīng)濟效益最大化。

4.2 安全輔助鋼筋網(wǎng)設置

為了保證施工期間工作人員的人身安全，可以使用鋼筋網(wǎng)防護設置來防止混凝土或滑坡滾落。但是在進行施工時工作人員必須要嚴格審查鋼筋網(wǎng)的連接形式和鋼筋的布置順序是否是按照施工圖紙進行的，在施工時要規(guī)范工作人員的技術操作，以保證施工的質量。此外，在安裝加強型網(wǎng)絡時，要預先制定好防御措施，避免混合使用。同時，要考慮總電壓和增強網(wǎng)絡的大小，來防止后續(xù)使用時出現(xiàn)惡劣天氣造成安全隱患。鋼筋網(wǎng)鋪設完成后，工作人員最好在其表面噴涂混凝土以加強鋼筋網(wǎng)，提供施工質量，延長使用年限。

4.3 噴凝混凝土技術

噴凝混凝土技術是水利水電邊坡支護工程中最常使用的技術之一，目前效果比較好的方式有濕噴和潮噴兩種，在真正施工時具體選用哪種噴凝方式要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，例如，當基坑比較干燥時一般來說選擇潮噴施工技術效果會更好一點，并且在施工時根據(jù)實際情況適當使用速凝劑，可以在一定程度上改善施工條件，達到更好的支護效果。使用噴凝技術一次噴射的厚度保持在0.2m 左右為宜，這樣可以更好的提升坡面的整體性。值得注意的是，在使用混凝土噴射技術噴射混凝土之前，一定要做好坡面的清潔工作，這項工作可以通過使用高壓風來清理錨孔內(nèi)的雜物，最終達到提升噴射質量的效果。然而當基坑中水分含量比較大時，若想取得更好的效果就需要使用濕噴的方式。一旦發(fā)現(xiàn)噴射混凝土后出現(xiàn)初凝現(xiàn)象，就要及時進行噴水養(yǎng)護，加強破面的封閉性。具體的養(yǎng)護時間還需要根據(jù)現(xiàn)場實際的環(huán)境以及工程制定的要求來確定，最大程度上減少風力對工程質量的破壞，提高破面的堅固程度。

4.4 抗滑樁技術

由于受力的不同，催生出了多種形式的抗滑樁構件，例如預支鋼筋混凝土板樁，鉆孔灌注樁、人工挖孔樁等等。在施工時，將樁與樁之間進行有效連接，或者將樁與混凝土進行連接，就可以形成整體的防護結構，可以避免邊坡土體塌陷、裂縫、變形。這種支擋主要是利用側面承受壓力，將來自邊坡上部的變形或者破壞力向下傳遞到下部錨固定的部分，由這部分的側向力維持穩(wěn)定平衡。在工程中使用抗滑樁技術有很多優(yōu)點，比如抗滑樁技術容易操作、可以靈活使用、除單獨使用之外還可以與其他技術相結合進行使用，最主要的是使用抗滑樁技術比較安全。但是其也有不可忽視的缺點，比如抗滑樁技術在施工時有時會選擇使用外露的抗滑樁，在很大程度上會影響整體的美觀，并且使用抗滑樁技術的花費也比較大。結合抗滑樁技術的優(yōu)缺點，現(xiàn)階段抗滑樁技術主要在土質松散綿軟，地下水分充足的工程中使用較多。

4.5 錨桿支護技術

錨桿支護技術在所有邊坡支護技術中以其良好的安全性和實用性得以突出，在很多的大型水利水電工程中都可以看見邊坡支護技術的身影。但是錨桿支護技術也有其不可忽視的缺點，錨桿支護技術工序復雜繁瑣，所以其對于管理水平的要求很高，不同的地質環(huán)境對錨桿的要求也不一樣，所以在錨桿的選擇上要進行多重考慮。因此，錨桿支護施工前，要明確巖石走向、傾斜角度，這樣才可以更好的把控鉆孔的位置和尺寸，才可以保證最終的轉孔數(shù)量、大小、深度滿足預先的設計要求。在鉆孔工作完成后，一定要及時清理孔內(nèi)的雜物，避免孔內(nèi)雜物對后續(xù)施工產(chǎn)生影響。

4.6 坡面防護

水利水電工程邊坡挖完后，可以永久的保存。所以要將開挖面周圍的滑坡體清除干凈，這樣可以減輕邊坡的負荷，增強施工質量。若滑坡體存在安全隱患但問題較小時可以主動進行柔性防護網(wǎng)處理，使用這種處理方法一是操作簡單，二是因防護網(wǎng)質量較小，不會對坡面產(chǎn)生更大的負荷。特別需要注意的是，在進行坡面防護時，一定要充分考慮到可能出現(xiàn)的危害，如飛石、材料、雜物飛濺給下方工作人員造成的危險。

5 完善水利水電工程邊坡開挖技術的有效途徑

5.1 技術準備

在水利水電工程開始之前，要充分了解工程周圍的地質環(huán)境等細節(jié)特點，工作人員要認真熟悉圖紙，對圖紙的部分工作要點要進行深入研究、探討，研究施工現(xiàn)場的實際情況是否可以達到圖紙預先設計的要求，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要及時組織相關人員共同商討處理辦法，盡快解決技術難點。在詳細了解施工圖紙之后，要制定科學、合理、詳細的施工計劃，對整個工程的各個環(huán)節(jié)要有一個宏觀的規(guī)劃，微觀上要具體到每一個工作內(nèi)容、如放線、開挖、支護、現(xiàn)場檢測、材料、資金、管理等等，明確各部分的工作內(nèi)容與權力、責任。整個計劃制定完成后，要確定計劃的可行性，比如各部分工作是否可以按照預期制定的時間，按時完成。遇到突發(fā)的狀況是否有可以解決問題的備選方案。開工前還要做好技術交底，包括圖紙交底、施工設計交底、設計變更交底。交底過程要詳細周到，對一些關鍵部分要著重強調，最后要檢查一下各種設備是否正常，是否可以安全的進行使用。

5.2 進行科學完善的邊坡開挖

水利水電工程地基的質量關系著整個工程質量的高低，所以在水利水電工程開挖之前，施工單位一定要對施工區(qū)域周圍的地質環(huán)境進行深入的考察，如果選擇一個施工環(huán)境以及地址條件都比較好的區(qū)域，那么開挖難度就可以大幅度降低，大大減少了施工人員的工作量。但有時根據(jù)施工方案的需求，選擇一些地質環(huán)境較差的區(qū)域進行作業(yè)也難以避免，這時候工程建設單位就需要結合實際的施工條件，不斷地改進開挖工藝。在開挖過程中，需要準確測量土壤含水量和巖土性質。如果在硬土上進行邊坡開挖，必須做好支護工作，保證地基的穩(wěn)定性。

5.3 完善儀器技術檢測

水利水電工程中一定要對施工環(huán)境周圍的水流情況進行動態(tài)監(jiān)控。以確保施工區(qū)域的水流可以滿足工程的需求。在現(xiàn)階段水利水電工程中，往往很容易忽視爆破技術對工程的影響，所以在爆破開始之前要使用專業(yè)的儀器對周圍整體環(huán)境進行嚴格的勘測，以確保爆破技術不會對環(huán)境造成損害。

5.4 科學進行鉆爆設計

在以往水利水電工程施工過程中，許多施工單位忽視了鉆爆技術的精確設計。由于鉆爆技術參數(shù)設置不合理，施工環(huán)境存在一系列安全隱患。基于這種情況，施工單位技術人員需要完善鉆爆工藝流程設計，充分考慮鉆爆作業(yè)后的安全隱患，積極做好相應的防范工作，提高水利水電工程的穩(wěn)定性。工程建設單位應首先計算施工環(huán)境的安全范圍，確保鉆爆作業(yè)后山體不發(fā)生滑坡和泥石流。一旦發(fā)生施工事故，施工單位的技術人員要做好應急處理工作，以降低工程的損失程度。

5.5 水利水電工程施工中邊坡支護技術要點

在整個水利水電工程中，重要的不僅僅是邊坡開挖技術，支護技術也很重要。為滿足環(huán)境、施工等多方面的需求，在選用支護技術時要考慮多方面的特點。在一些淺埋支護技術中，使用最多的就是噴射混凝土技術。因為噴射混凝土技術在實際使用時對技術操作水平的要求不是很高，所以在很多地區(qū)都有廣泛的使用。但是使用這種技術一定要考慮要在混凝土的選材上多加考慮。只有選擇與工程更為匹配的材料，進行科學系統(tǒng)的操作，才能起到更好的效果。

6 結束語

總而言之，邊坡開挖支護技術是保證水利水電工程質量的重要技術，邊坡開挖支護技術使用的是否恰當以及施工的質量會直接關系到整個水利水電工程的質量以及后續(xù)的安全使用，所以邊坡開挖支護技術在選擇上一定要科學、合理。為了滿足現(xiàn)實環(huán)境中可能出現(xiàn)的各種情況，衍生出了更多的邊坡支護技術，所以為了選擇和周圍地質環(huán)境最為匹配的邊坡支護技術，一定要在施工前對周圍環(huán)境進行詳細的調查，做好各方面的準備工作，保證施工方案的合理性，也要確保所選的技術可以將其優(yōu)勢落實到最大化，最終提高水利水電工程整體的質量。