水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)探究

周桂龍

摘? 要：在水利水電工程邊坡施工時(shí)，由于工程量大，波及范圍廣，如果支護(hù)施工技術(shù)不合理，很容易出現(xiàn)滑坡，對(duì)于工期和質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。在這種情況下，加強(qiáng)水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)研究顯得十分重要。文章闡述了影響水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)的因素，分析邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)，并重點(diǎn)研究水利水電施工邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用，希望對(duì)相關(guān)人士有一定的借鑒作用。

關(guān)鍵詞：水利水電工程;邊坡開(kāi)挖;支護(hù)施工

Abstract： During the construction of slopes of water conservancy and hydropower projects， there arise problems such as the large amount of works and the wide scope. If the support construction technology is not reasonable， landslides are likely to occur， which will have a negative impact on the construction period and quality. In this case， it is very important to strengthen the research on the construction technology of excavation and support of water conservancy and hydropower projects. This paper expounds the factors that affect the excavation and support of slopes in water conservancy and hydropower projects， analyzes the main points of slope excavation and support technology， and focuses on the application of slope excavation and support technology in hydraulic and hydropower construction.

前言

水利水電工程與人們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，也是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中非常重要的一部分，具體施工階段，很多因素都會(huì)對(duì)水利水電工程產(chǎn)生影響。從實(shí)際情況來(lái)看，邊坡開(kāi)挖支護(hù)施工對(duì)于水利水電工程施工產(chǎn)生直接影響，在很大程度上決定了施工進(jìn)度和質(zhì)量[1]。隨著我國(guó)水利水電行業(yè)的蓬勃發(fā)展，工程規(guī)模和面積都在不斷擴(kuò)大，邊坡問(wèn)題不斷涌現(xiàn)。邊坡失穩(wěn)逐漸成為制約水利水電工程進(jìn)行的重要因素，同時(shí)對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來(lái)了重大威脅?；诖?，研究水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 水利水電工程中影響邊坡開(kāi)挖支護(hù)的主要因素

1.1 地質(zhì)因素

地質(zhì)因素對(duì)于水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)產(chǎn)生的影響最大，在實(shí)際施工階段要充分重視這項(xiàng)因素，為邊坡開(kāi)挖支護(hù)提供可靠支持。就水利水電施工本身來(lái)說(shuō)，對(duì)于地質(zhì)條件依賴性較大，管理人員和技術(shù)人員要明確地質(zhì)因素可能帶來(lái)的影響。在水利水電工程地質(zhì)勘察階段，就要綜合考慮地質(zhì)因素，主要包含地形地貌、水文、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素，在此基礎(chǔ)上研究采用何種邊坡支護(hù)方式，假如地質(zhì)勘察階段發(fā)現(xiàn)地形不適宜進(jìn)行開(kāi)挖，那么就必須調(diào)整設(shè)計(jì)和開(kāi)挖方案，重新進(jìn)行規(guī)劃，并采用恰當(dāng)?shù)倪吰麻_(kāi)挖支護(hù)方式，確保邊坡開(kāi)挖的穩(wěn)定性、可靠性。

1.2 變形失穩(wěn)機(jī)理因素

在邊坡開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程中，不僅要考慮地質(zhì)因素可能造成的影響，同時(shí)還要考慮水利水電工程建筑物或者構(gòu)筑物變形引發(fā)的反應(yīng)，結(jié)合地質(zhì)勘查情況，制定科學(xué)合理的邊坡開(kāi)挖支護(hù)方案。在施工階段，還要強(qiáng)化建筑物或構(gòu)筑物可能發(fā)生的變形評(píng)估，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工等情況，制定和調(diào)整水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)，為后續(xù)施工提供有效支持。

2 水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)

2.1 鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)技術(shù)

在水利水電邊坡開(kāi)挖支護(hù)施工時(shí)，鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)技術(shù)能夠起到很好的效果，提升邊坡的整體穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)刭|(zhì)存在較大堅(jiān)硬巖石時(shí)，這種支護(hù)方式采用較為普遍。由于鋼筋網(wǎng)整體較好，能夠有效提升支護(hù)的強(qiáng)度，水利水電工程邊坡受力更加均勻，在外力作用下不易發(fā)生失穩(wěn)。在鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)過(guò)程中，對(duì)于鋼筋網(wǎng)固定要求較高，如果固定滿足不了要求，在重力作用可能出現(xiàn)松弛、滑落等情況。不僅如此，由于鋼筋網(wǎng)制作時(shí)間較長(zhǎng)，作業(yè)人員要做好鋼筋的防銹，減少空氣、雜物的腐蝕，以滿足鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)的基本要求[2]。

2.2 排水問(wèn)題

水利水電邊坡開(kāi)挖時(shí)，降水排水工作十分重要，排水是邊坡支護(hù)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于排水時(shí)會(huì)對(duì)邊坡產(chǎn)生作用力，通過(guò)科學(xué)合理的排水也能夠有效保護(hù)邊坡施工的材料和設(shè)備，減少不必要的麻煩。針對(duì)水利水電工程的邊坡支護(hù)部位，要重點(diǎn)做好排水管道的預(yù)埋，做好快速排水措施，防止長(zhǎng)時(shí)間的雨水沖刷和浸泡。通常而言，邊坡支護(hù)排水孔的直徑應(yīng)在50mm以上，同時(shí)排水孔應(yīng)按照要求起坡，坡度在8-10°之間，為了防止排水孔出現(xiàn)坍塌，通常在孔內(nèi)安裝4mm的PVC管，能夠起到很好的保護(hù)和支撐作用，對(duì)于提升排水效果有很大幫助。

3 水利水電施工邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

3.1 重力式擋墻

重力式擋土墻是依靠墻體自身重力來(lái)抵擋土體的側(cè)壓力，主要的應(yīng)用材料有混凝土的預(yù)制塊石、片石混凝土、混凝土以及漿砌毛石等。其中混凝土形式需要進(jìn)行整體澆筑，而半重力式的擋墻可以采用混凝土或者是少筋混凝土進(jìn)行澆筑重力式擋土墻的優(yōu)勢(shì)在于材料來(lái)源廣泛、施工的時(shí)候快捷簡(jiǎn)便、具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，這種邊坡形式在水利水電工程中較為常見(jiàn)[3]。在正常施工時(shí)，重力式擋土墻內(nèi)部都是不配結(jié)構(gòu)鋼筋的，只是在局部小范圍配上少量鋼筋，當(dāng)高度在六米以下，并且地質(zhì)條件較好，開(kāi)挖對(duì)周邊影響較小時(shí)，具有較強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性。

3.2 噴凝混凝土技術(shù)

在水利水電邊坡支護(hù)開(kāi)展時(shí)，噴凝混凝土技術(shù)是常用的方式之一，主要分為濕噴和潮噴兩種方式，使用效果較為明顯。在噴凝混凝土技術(shù)施工前，要做好充分的準(zhǔn)備工作，確保材料和器械的完整性。噴凝方式要結(jié)合具體施工情況，比如當(dāng)基坑相對(duì)干燥時(shí)通常采用潮噴施工的方式，在施工時(shí)應(yīng)結(jié)合速凝劑，能夠有效改善施工條件，切實(shí)發(fā)揮實(shí)際支護(hù)效果。從實(shí)際噴凝情況來(lái)看，一次噴射的厚度以0.2m為宜，這樣有助于提升坡面的整體性，只有確保噴射質(zhì)量，才能保證掛網(wǎng)的粘結(jié)性。因此，在混凝土噴射前，要做好坡面的清理工作，可以采用高壓風(fēng)來(lái)清理錨孔中的雜物，這樣有助于提升噴射質(zhì)量。當(dāng)基坑含水量較大時(shí)，應(yīng)采用濕噴的方法，要合理調(diào)配混凝土，提升噴射的可靠性[4]。如果發(fā)現(xiàn)噴射混凝土后有初凝現(xiàn)象出現(xiàn)，就要進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，加強(qiáng)坡面的封閉性。通過(guò)七天的養(yǎng)護(hù)時(shí)間，觀察其變化，具體的養(yǎng)護(hù)時(shí)間還要根據(jù)工程的具體要求來(lái)確定，降低風(fēng)力損害，加強(qiáng)坡面的穩(wěn)固性。

3.3 錨索施工技術(shù)

錨索施工支護(hù)結(jié)構(gòu)其組成部分主要是由預(yù)應(yīng)力錨索，錨具以及抗滑樁組成。預(yù)應(yīng)力錨索主要是在樁的上部分加上錨索，將其中的一部分下滑力由錨索來(lái)承受。前面已經(jīng)介紹過(guò)，抗滑樁是一種相對(duì)比較成熟的滑坡支護(hù)結(jié)構(gòu)，其主要是借助埋設(shè)在邊坡易滑的面上或者是下面的巖體中來(lái)組織滑體的移動(dòng)。通常情況下會(huì)對(duì)錨索施加一定的預(yù)應(yīng)力之后，錨具會(huì)同抗滑樁鏈接在一起，而另外一端是穿過(guò)滑坡體后錨固于滑床內(nèi)，這樣就可以將錨索和抗滑樁組成一個(gè)完整的受力體系。同傳統(tǒng)的一般抗滑樁支護(hù)結(jié)構(gòu)相比較而言，其改變了傳統(tǒng)的大懸臂受力結(jié)構(gòu)，提高了地基抗滑坡推力的能力，極大節(jié)省了投資，結(jié)構(gòu)也更趨于完善合理。

3.4 抗滑樁技術(shù)

從受力特點(diǎn)來(lái)看，抗滑樁構(gòu)件包含多種形式，比如人工挖孔樁、預(yù)支鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁等。在實(shí)際操作時(shí)，通過(guò)將樁有效連接在一起，還可以利用素混凝土進(jìn)行樁之間的連接，這樣能夠形成整體的防護(hù)結(jié)構(gòu)，避免邊坡土體塌方、變形，確保邊坡施工的有序開(kāi)展。這種支擋方法的工作機(jī)理是側(cè)向支撐，主要對(duì)邊坡上部的變形或者破壞力進(jìn)行傳遞，使之傳遞到下部錨固段，由錨固段的側(cè)向力來(lái)維持平衡?？够瑯都庸虄?yōu)點(diǎn)較多，在施工時(shí)可以靈活使用，不同的施工段在結(jié)構(gòu)形式上可以聯(lián)合使用，也可以單獨(dú)使用，且安全系數(shù)較高。其缺點(diǎn)是施工成本高、外露式的抗滑樁影響整體美觀。抗滑樁主要在土質(zhì)松軟、地下水較多的區(qū)域使用，在工程使用較多。

3.5 錨桿支護(hù)技術(shù)

在邊坡支護(hù)技術(shù)中，錨桿支護(hù)方式能夠體現(xiàn)良好的安全性，在大型水利水電工程中應(yīng)用較為普遍，同時(shí)實(shí)用性較強(qiáng)。由于工序復(fù)雜，錨桿支護(hù)技術(shù)對(duì)于管理水平要求較高，不同的地質(zhì)情況在錨桿材質(zhì)選擇上也不盡相同。因此，在錨桿支護(hù)施工前，要明確巖層走向、傾角等，把控好鉆孔位置和尺寸，結(jié)合地質(zhì)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整鉆頭，確保鉆孔數(shù)量和深度滿足基本要求。鉆孔施工結(jié)束后，要及時(shí)清理孔內(nèi)雜物，以免對(duì)后續(xù)施工產(chǎn)生不利影響[5]。

3.6 坡面防護(hù)

水利水電工程邊坡開(kāi)挖成形后，將作為永久設(shè)施保存。為了保證施工質(zhì)量，當(dāng)開(kāi)挖面周圍存在滑坡體時(shí)，應(yīng)將相應(yīng)的土體全部清除，這樣能夠起到降低荷載的作用。還可以采用擋墻的方式，防止坡體坍塌，以提升坡面的整體性和穩(wěn)定性。如果滑坡體隱患在可以控制的范圍，則可采用主動(dòng)柔性防護(hù)網(wǎng)處理，這種處理方式相對(duì)簡(jiǎn)單，同時(shí)防護(hù)網(wǎng)質(zhì)量較小，不會(huì)對(duì)坡面產(chǎn)生太大負(fù)荷。在坡面防護(hù)時(shí)，要嚴(yán)格保證下方施工的安全，通常在開(kāi)挖面的兩側(cè)和上方布置柔性防護(hù)網(wǎng)，防止飛石、材料、雜物等可能造成的危害，保證施工人員和設(shè)備的安全。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，水利水電工程直接關(guān)乎著民生和國(guó)家的長(zhǎng)治久安，在施工階段對(duì)于邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)要求較高，工序開(kāi)展要結(jié)合施工條件和環(huán)境，選擇恰當(dāng)?shù)闹ёo(hù)方式和排水方式。隨著新材料、新技術(shù)、新工藝的發(fā)展，水利水電邊坡支護(hù)施工技術(shù)也在不斷更新中，工作人員要綜合考慮地質(zhì)因素和邊坡失穩(wěn)因素，不斷改進(jìn)和優(yōu)化邊坡支護(hù)施工效果，確保水利水電工程質(zhì)量，推動(dòng)我國(guó)水利水電建設(shè)的健康、平穩(wěn)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]王一凡.邊坡開(kāi)挖與支護(hù)技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2017（35）：154.

[2]成萬(wàn)龍.分析水利水電工程施工中邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].珠江水運(yùn)，2014（17）：71-72.

[3]李德雯.水利水電施工工程中邊坡開(kāi)挖及支護(hù)技術(shù)分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（9）：192.

[4]陳亞光.探討水利水電工程施工中邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（19）：138-139.

[5]劉作葵，羅學(xué)明.試論水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)的施工技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014（36）：26.