水利水電工程邊坡開挖及防護技術研究

薛斌XUE Bin

（中鐵水利水電規劃設計集團有限公司，南昌330029）

0 引言

當前在人民群眾的日常生活之中，水利水電工程始終占據著重要的地位，此類工程項目不僅直接關乎我國經濟社會發展情況，同樣也直接影響了人民群眾的日常生活水平，因此真正提高水利水電工程的綜合施工效果對于我國整體社會與經濟發展意義重大。水利水電工程中邊坡開挖及防護技術為重中之重，需要緊密結合工程所在地區的實際情況，有針對性的開展邊坡開挖與防護，因此本文主要圍繞水利工程邊坡開挖與防護技術類型，邊坡開挖與防護技術的主要控制要點，并結合具體的施工案例進行綜合探討，以期能夠進一步推進我國水利水電工程邊坡開挖及防護技術綜合水平提升。

1 水利水電工程邊坡開挖及防護技術概述

1.1 邊坡開挖

水利水電工程的邊坡開挖大體可以分為兩種類型，分別為土方開挖和石方開挖。在進行邊坡開挖技術施工時，往往需要按照由上至下的開挖順序進行逐步開展，在進行水利水電工程邊坡開挖之前需要提前劃定開挖區域，連續翻新并打掃地基所處的邊緣地帶，確保開挖過程不會受到其他雜物、碎石的影響，隨后需要嚴格按照施工單位所提出的施工計劃與方案中規定的開挖步驟進行施工[1]。在進行水利水電工程邊坡開挖之前，大多需要開展低技術作業，同時要特別注意施工過程和安全性，避免出現邊坡坍塌或材料丟失等多方面問題，有效保障水利水電工程邊坡開挖的安全性效果。

在應用開挖技術之前，需要提前考察施工現場區域的地形地勢以及主要地質特征，合理確定邊坡開挖的具體位置。但是也要特別注意，由于水利水電工程所處的地質條件不同，這也導致了在邊坡開挖過程中所挖掘出的石頭和土質也有所不同，因此需要分別采取更有針對性的邊坡防護技術，以提高水利水電工程整體防護效果。在開展工程建設時需要做好前期勘察，除此之外要進一步強化施工現場的安全排查，在開挖作業時特別強化對周邊土壤以及土層的保護，避免因為開挖而引起土層震動，進而導致周圍的邊坡出現坍塌意外，導致更為嚴重的安全隱患問題發生。

1.2 邊坡防護

在水利水電工程邊坡開挖技術開展過程中，邊坡防護技術是重中之重，如果只進行邊坡開挖而不進行邊坡防護，則難免無法保障水利水電工程邊坡的穩定效果，甚至會引發更為嚴重的邊坡坍塌問題，因此邊坡防護技術需要嚴格配合邊坡開挖進行應用。例如在我國當前很多水利水電工程施工過程中，往往會應用懸臂支護樁技術以及錨桿支護技術兩種類型進行邊坡防護[2]。首先在懸臂支護樁技術類型中,需要提前應用埋板樁進行支護或者應用木柱或鋼柱進行支護，確保埋板樁能夠有效支撐邊坡擋土墻，此種防護技術類型針對普通類型的邊坡優勢明顯，但是部分水利水電工程的邊坡為斜坡，因此擋土墻的設置一般為6m 至9m 左右，所以在進行邊坡防護時需要根據具體的施工類型以及施工區域邊坡的實際情況采取效果更好的邊坡防護技術。

其次在錨桿支護中，這種技術類型為邊坡防護作業中廣泛采取的加固與支護方式，成本相對較低，支護效果更好，同時使用方面更加靈活。錨桿支護需要應用各類金屬部件或其他材料的部件制成錨桿，隨后將錨桿打入地表巖體或地下巖體的預制孔之中，將錨桿進行有效連接，進而起到良好的支護效果。除此之外，一些水利水電工程也往往會應用懸掛噴射混凝土的方式進行邊坡防護，此種防護方法能夠有效針對斜坡進行密封，避免邊坡出現風化問題而導致整體穩定性下降。除此之外也可以用用鋼筋網施工技術，此種施工形式能夠減少水利水電工程周邊惡劣環境對邊坡造成的負面影響，同時也能切實強化邊坡的排水效果。

2 水利水電工程邊坡開挖及防護技術的主要作用和施工要點

2.1 邊坡開挖和防護技術的主要作用

不論是哪種工程類型，在施工建設過程中都需要保證施工的安全性和整體質量，同時也要圍繞該項目的獨特性效果著重強化施工要點，在水利水電工程邊坡開挖與防護施工中，要著重提升思想認識，做好邊坡開挖與防護，為水利水電工程項目整體的質量和效果奠定良好的基礎性保障[3]。邊坡開挖與防護技術為最為普遍的技術類型之一，在應用過程中覆蓋范圍較廣，實際價值更高，能夠真正將實現水利水電工程效率的提升以及質量水平的良好保障，為水利水電工程后期投入使用奠定良好的基礎。

例如在很多水利水電工程中同樣要建設移民安置點，因此此類移民安置點的高邊坡在進行防護與開挖的過程中要真正實現安全與穩定的施工特點，保障人民群眾的正常生產和生活。開展邊坡開挖與防護技術需要結合施工現場以及施工項目的實際情況，對現有技術方案進行全面的優化與科學考量，進而合理開展水利水電工程邊坡開挖與防護施工，要特別注意避免采用其他水利水電工程中邊坡開挖與防護技術的施工要求、施工類別甚至是施工材料等，杜絕千篇一律直接照搬其他項目建設經驗的行為。

2.2 施工要點分析

水利水電工程邊坡開挖及防護技術的施工要點主要體現為施工前期勘察、施工方案以及施工過程中所采取的各類施工技術三個方面。首先在施工前期勘察中，邊坡開挖技術實施的效果與周邊地理位置、地質條件有較大的聯系，需要在邊坡開挖技術開展過程中，結合施工項目所處區域的相關特點進行有針對性的支護，這也需要在施工開展之前提前針對項目所處區域的地形條件、地貌特征、地質要素等進行嚴密有序的勘查，確保各類信息和數據精準有效，隨后可以嚴格履行邊坡開挖與支護方案操作流程和相關技術方案，以更好的確定施工技術和具體的施工類型。除此之外，開展前期勘查也有利于對土壤狀況進行更加全面的把握，提高邊坡開挖與支護技術的實際開展效果。其次在施工方案方面，要著重保障施工設計方案的針對性和個性化特征，如果在施工過程中出現各類意外或安全隱患問題也可以結合原有的數據和信息，開展備選方案的可行性論證，真正實現因地制宜[4]。最后在施工過程中所采用的各類施工技術中，要強化施工的指導性效果，嚴格按照施工方案和施工設計要求開展施工，如果在實際建設或邊坡開挖與支護施工中出現與方案不相符的情況，要第一時間進行上報并采取補救措施，避免釀成更為嚴重的安全風險隱患，其次要針對邊坡開挖與支護技術開展的設計方案要求進行技術交底，確保各類施工技術能夠施工需求相符合，避免引發更為嚴重的意外事故，造成水利水電工程的經濟損失或延誤水利水電工程的施工開展周期。

3 水利水電工程邊坡開挖及防護技術案例分析

為了深入探究水利水電工程邊坡開挖與防護技術的實施效果，本文主要結合江西省浯溪口水利樞紐工程移民安置點建設項目（圖1）進行分析與研討，該建設項目移民安置點中盧家集中安置點和金家塢移民安置點是典型的高邊坡開挖，地質情況基本相同，需要針對高邊坡進行處理，防護措施主要采取格構錨固配合綠化的施工方式。

3.1 邊坡開挖技術實踐分析

3.1.1 土方開挖

移民安置點開挖首先用GPS 定點測量設備對建設項目所處的原始地形進行反復測量和審核，隨后開展測量放樣工作，主要應用木樁或以紅色噴漆對放樣點進行標識。完成測量放樣之后，以人工手持油鋸進行伐木，清理施工區域的雜草和樹木，而針對地表土則應用推土機配合2.0m3液壓反鏟進行清理，隨后對清理出的土方進行外運，應用自卸汽車將土方運送至棄渣場進行統一清除。在土方開挖的過程中始終保持內高外低的原則，此種設計方法更加有利于坡面排水，對坡面進行整修整修工作中主要以人工配合液壓反鏟的形式進行處理，確保與土方開挖工作同步開展。在土方開挖時要特別注意坡面安全，采取有針對性的應急處理措施，如果在開挖過程中邊坡出現裂縫或滑動問題，要立即停止開挖，隨后相關人員撤出危險區域，重新商定施工方案之后，繼續開展邊坡施工[5]。

3.1.2 石方開挖

石方開挖與土方開挖不同整體施工流程更加復雜。一是，做好爆破前的準備工作，由于盧家和金家塢工程移民安置點建設項目所處區域地質條件相對堅硬，因此可以實行爆破開挖，在爆破之前需要對施工現場進行全面的測量，綜合確定擬爆破區域的巖石及地質情況，結合充足的爆破經驗科學設計爆破參數，其中合理設計炮孔布置圖、裝藥量、鉆孔機具以及起爆網路的設計形式等等，確保石方開挖過程中所開展的爆破能夠達到應有的效果，同時也不會在爆破過程中對人民群眾的日常生活或施工人員的生命安全造成影響。二是，做好測量放線工作，完成爆破勘查與方案設計之后，應用GPS 設備確定爆破點位的具體位置和主要方向控制點，隨后進行合理化標注，并應用履帶式鉆機進行爆破孔的鉆孔，如果履帶式鉆機無法到達的區域，則用人工的形式應用YT-28 手風鉆開展鉆眼施工。三是，針對已經鉆好的爆破點位進行裝藥，預裂孔采用間隔裝藥方法，保證藥卷之間的凈間距，主要用鋼卷尺進行確定；而在梯段孔位而采取散裝藥的形式，整體裝藥工作指派專業的爆破工程師和專業工作人員進行指揮和操作。完成裝藥之后，用粘土對藥孔進行深層搗實隨后用粘土堵塞，與爆破網絡進行連接。四是，完成前期起步準備之后可以開展起爆，要特別注意提前設置警戒區，相關人員和設備應及時撤離爆破現場，爆破完成之后可以用用挖掘機和推土機進行出渣，及時清理好時挖開挖爆破現場。

3.2 邊坡防護技術實踐分析

3.2.1 錨筋施工

盧家和金家塢工程移民安置點高邊坡防護都采用錨桿支護技術，在開始施工時，首先需要開展錨筋施工，應用履帶式鉆孔機進行鉆孔，完成鉆孔之后需要應用高壓風管直接插入孔位的底部，將孔內各類雜質如積水、巖粉等等及時清理干凈，隨后需要對孔洞內的孔深、鉆孔傾角進行數據的核查與記錄，為后期施工奠定良好的基礎。隨后可以開展錨筋樁的制作與安裝，其中錨筋樁可以在鋼筋加工廠進行預制加工和焊接加工，每兩根鋼筋之間可以用用電焊焊縫控制在5cm 以下，不同鋼筋的間距為1m，其中注漿管主要應Φ25PVc 管，注漿管的出漿口要控制在距離樁頭1m 左右的距離，而排氣管則應用軟塑料管。在錨筋樁的安裝過程中，首先需要應用運輸車將預制好的錨筋樁運輸到邊坡防護的施工現場，以人工配合放鏟的形式將錨筋樁安裝入孔洞之內，同時要保障注漿管和排氣管的應有位置，露出位置不得小于30cm，安裝完成之后則需要應用速凝砂漿進行封孔，隨后可以應用錨桿注漿機對注漿管進行灌注[6]。

3.2.2 砂漿錨桿施工

在此次工程施工中需要根據移民安置點建設項目所處區域的邊坡實際情況，合理設置不同類型的錨桿支護方法，其中分別應用Ф28 系統砂漿錨桿和Ф25 系統砂漿錨桿進行施工，在具體的錨桿布置方面則應用梅花形進行交替布置，這種布置形式能夠有效保障錨桿的穩定效果。隨后需要針對砂漿錨桿施工進行測量布孔放位，應用履帶式鉆機進行造孔，孔徑的大小需要控制在60mm 以上，隨后應用高壓風槍對孔洞進行清理，鉆孔完成之后要保障對著作業的整體水平，如果高度不夠則可以應用人工的形式搭建操作平臺。隨后需要針對錨桿進行制作，可以提前在鋼筋加工廠進行加工成型，并按照鋼筋的不同直徑、長度、應用點位進行統一編號，合規放置。施工過程中，需要堅持先插桿后注漿的施工順序和施工方法，應用注漿機進行注漿，之后以人工的形式插入錨筋，確保施工過程的有序開展。

3.3 排水孔施工實踐分析

盧家和金家塢移民安置點建設項目處于高邊坡位置，因此排水孔的施工至關重要，為了進一步達到良好的排水孔施工效果，本次工程同樣也應用布孔、造孔、清孔等一系列施工技術和施工方法，在排水孔造孔方面控制在孔徑大于76mm，造孔完成之后可以人工安裝排水管，以進一步保障邊坡的良好排水效果。如圖2 所示，墻外排水邊溝和縱向排截排水溝都采取C25 混凝土澆筑的施工方法，配合平臺花壇的建設，既實現了良好的截水和排水效果，也能進一步降低邊坡防護工程開展過程中的各類風險隱患問題，提高了邊坡的穩定性。

圖2 墻外排水邊溝示意圖

4 結論

綜上所述，在我國現階段的發展過程中，水利水電工程始終關系到人民群眾的民生福祉問題，因此在水利水電工程開展過程中，要進一步做好邊坡開挖與防護技術。本文分別從邊坡開挖與邊坡防護進行技術概述，隨后探究了二者的主要作用及施工要點，最后結合具體的應用案例，分析水利水電工程邊坡開挖與防護技術的實踐應用，希望能夠有效保障我國水利水電工程的良好質量效果。