水利水电工程施工中的边坡开挖及防护技术

水利水电工程施工中的边坡开挖及防护技术

郭阿玲,王娟

陕西水利水电工程集团有限公司 陕西 西安 710018

摘要：由于水利水电工程施工时面临的自然环境大部分比较复杂、多变，项目难度大，容易出现施工安全事故，所以需要在施工前进行仔细勘探，根据现场实际情况选择合适的边坡开挖支护技术。

关键词：水利水电工程；边坡开挖；防护技术

前言

边坡开挖支护技术是在边坡、岩石等有塌方风险的位置融入锚索技术，让坡面防护工程不会为了降低边坡安全隐患进行大量削坡处理，从而减少工程量、节约工程成本。在进行水利水电施工时能够使用边坡开挖技术，将施工范围内的边坡进行硬化处理，避免出现滑坡现象。同时，施工过程中也需要应用这项技术保障项目的安全性。由此可见边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中具有极其重要的作用，需要对该技术进行不断的优化和完善。

1水利水电施工工程中边坡开挖技术的阐述

水利水电工程是一项利国利民的民生工程，国内经济水平不断上升的同时，国家加大了水利水电工程建设的投入力度，在各地兴建了许多新的水利工程项目，由于施工位置普遍位于环境较为恶劣的地区，不但让水利水电工程面临许多施工难题，还对工程的安全性产生较大负面影响。所以合理的利用边坡开挖支护技术，能够确保工程安全性，提高水利水电建筑的工程质量。

1.1土质边坡的开挖施工

对土质边坡进行开挖支护施工是水利水电工程中经常遇到的情况，由于土质边坡质地松散、承载力差，很容易造成边坡失稳、滑塌等安全问题，所以在进行土质边坡开挖支护施工时，要充分分析工程所在地土质层的特性，自上而下进行开挖工作，并且需要边挖边采取防护措施，已经开挖好的边坡一定要结合后续支护施工需求，控制削坡的厚度，避免坡度数据不准确给后续支护施工带来困扰，最好是使用反铲挖掘机、锚固台车、开槽格构梁安装综合作业车等设备进行作业，在确保开挖工作的准确性和精密度时，加快施工进度提高开挖效率。目前土质边坡的开挖技术已经可以实现削坡和修坡同时进行，可以节约人力物力，保障施工进度，同时这种操作方式对施工人员的技术要求比较高，需要多种机械设备交叉作业，才能实现边坡“开挖一级，防护一级”的要求。

1.2岩质边坡的开挖施工

进行岩质边坡开挖施工前，施工技术人员一定要熟悉图纸和设计文件，并进行控制点复测及原地面复测的工作，优先使用爆破开挖的施工方法，施工流程为：①先进行测量放样，确定爆破边线；②再确定爆破点，使用钻孔设备对爆破点进行开挖作业；③在爆破操作前对爆破器材进行检查和试操作；④清理炮孔并进行炸药装填；⑤连接起爆网络，并进行起爆工作；⑥最后对岩质边坡开挖现场进行清扫工作。如果施工地段的岩质边坡属于石质破碎较松软的地质，可以直接使用挖掘机进行开挖。通常情况下，爆破作业会使用多台阶、小孔距控制爆破的方案，该施工方案的特点是爆破点的钻孔较浅、打眼密度高、炸药的使用量少，能够大面积覆盖，使用这个方案需要采取钢轨排架防护以及“炮被”覆盖结合的防护措施，这样能够对爆破造成的飞石和滚石起到一定抑制作用。目前岩质边坡的开挖施工，根据岩质层特性主要可分为以下四种爆破方式：①逐层爆破，根据岩质边坡的岩层结构以及每层的实际厚度，设定不同的爆破点，对坡面较薄的位置，为了确保削坡厚度在合理范围内，就需要保证钻孔深度，少量填埋炸药，逐层对岩质边坡进行爆破工作，同时为了避免爆破产生的落石造成安全隐患，还需要充分做好防护准备；②台阶式爆破，边坡开挖施工中最需要注意的就是避免引起边坡坍塌，所以在岩质边坡同时开挖范围较大时，就需要进行台阶式爆破，避免大面积爆破引起岩质边坡垮塌现象；③掏底开挖，当岩质边坡属于下层岩石、上层泥土的地质时，就要进行基床换填，确保每一层岩石爆破工作一次成型，同时衔接好刷坡扫尾工作，形成一边开挖一边刷坡的多工作面协同作业方式；④钻爆开挖，这项技术在岩层开挖施工中较为常见，它可以有效提高岩层开挖的施工效率，保障施工进度。在进行钻爆开挖施工前，需要对施工范围的岩质层进行实地勘探，根据其岩石结构采取对应的开挖方案，再选取实验点进行爆破试验，根据试验结果调整相关参数，在正式钻爆作业时确保一次成型，避免多次钻爆破坏地质，影响边坡开挖施工进度。

2水利水电工程施工中支护技术要点

2.1浅层支护技术

水利水电工程建设中，边坡浅层支护技术具体包括锚喷支护、喷射混凝土支护等工艺。其中，锚喷支护的基本原理是通过喷射混凝土、插入锚杆的方式，使混凝土、锚杆和边坡围岩成为一个整体，共同受力，增强边坡稳定性。喷射混凝土支护是在边坡面直接喷射混凝土作为边坡岩层的防护结构，有助于预防边坡岩石风化，从而增强边坡的安全性与稳定性。

2.2深层支护技术

水利水电边坡深层支护技术体系中，预应力锚索技术较为常见，边坡区域的预应力锚索技术是利用锚索加固、支护边坡，改变边坡围岩结构的应力条件，使其具有较强的承载能力。预应力锚索施工前，施工人员还应在边坡上使用钢管脚手架作为预应力锚索的支护施工平台。锚索结构是指在边坡区域钻孔后，将提前加工的锚索运输至施工区域，由人工安装锚索链、固定锚具，预应力锚索中的锚墩可采用现场浇筑的制作方式。钻孔时，施工人员应依据锚索结构中锚杆的位置确定钻孔规格大小，钻孔后检验钻孔质量，清孔操作结束后，人工将高强度的钢绞线制作成的锚索塞送入钻孔内。然后采用C30混凝土、普通硅酸盐水泥、符合设计要求的砂石制作锚座，张拉锁定锚索。对于水利水电工程中的高边坡，10束锚索的张拉力约为1200kN，按照锚索支护设计，分别张拉边坡区域的锚索后将其固定在锚座上。固定后施加与设计值相符的预应力，若锚索稳定支护时间大于5min，则表示锚索支护符合预期要求。锚索固定后，用配置好的混凝土浆液灌注在锚固区域，同时浇筑锚索结构中的锚墩，增加锚索支护的可靠性。

结束语

为提升水利水电工程建设质量，减少边坡施工中的安全及质量风险，相关人员应结合水利水电工程的实际情况，详细分析其地质条件、环境特征，合理选择边坡开挖技术、支护技术。边坡开挖支护施工过程中，还应明确水利水电工程开挖支护的技术要点，规范边坡开挖、支护流程，使水利水电边坡施工符合工程项目的建设要求。

参考文献：

[1]何帮志.水利工程中高边坡开挖质量实时控制方法研究[J].地下水,2020,42(5):289-291.

[2]杨建国,杨从宏,李君祥.腾龙桥一级水电站大坝边坡施工技术探讨[J].水电站设计,2019(1):27-29.