水利水電施工過程中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)

胥桂梅 康平縣自然資源保護(hù)與行政執(zhí)法中心

在一般的水利水電工程中，通常具有施工環(huán)境比較復(fù)雜的特點，為施工過程帶來了較大的困難，對施工技術(shù)的應(yīng)用也提出了較高的要求。尤其是在復(fù)雜的工程地形和地質(zhì)條件下進(jìn)行邊坡開挖和支護(hù)工作，施工進(jìn)度和施工質(zhì)量會受到較大影響。這種情況下，就需要合理應(yīng)用邊坡開挖支護(hù)技術(shù)，此技術(shù)在水利水電工程施工工作中具有十分重要的作用，可以有效解決施工過程中遇到的難題，為施工進(jìn)度和施工質(zhì)量提供有力保障，并且能夠確保施工過程的安全性，從而促進(jìn)水利水電工程整體質(zhì)量的提升。

1.工程概況

某工程場地三面環(huán)山，其地形大致是北邊高，南邊較低，最低標(biāo)高大約是58m，最高的地方大約是127m；地形的坡度大致為13°～32°，平均25° 。在紅線之外，高危險邊坡區(qū)域范圍約有30000m2，該項目主要是因切方而形成的人工邊坡。本次主要是針對邊坡的北側(cè)進(jìn)行治理，坡面采用格構(gòu)梁錨桿作為支護(hù)，分為二級開挖，依照實際地形環(huán)境，每一級的高度設(shè)置為7m左右，坡率是0.7，并在中間位置預(yù)留了馬道，其寬度為2m，綜合坡角度是33°。

2.邊坡穩(wěn)定因素分析

2.1 地質(zhì)因素分析

當(dāng)?shù)刭|(zhì)環(huán)境比較特殊時，首先要將能夠?qū)こ痰姆€(wěn)定性造成不利影響的因素找出，并采取針對性措施予以有效改進(jìn)，這就需要對加固和支護(hù)技術(shù)進(jìn)行合理應(yīng)用，以此促進(jìn)全新平衡地質(zhì)環(huán)境的形成。因此，本工程在施工之前全面勘察了施工現(xiàn)場的地質(zhì)和水文等可以對施工過程造成影響的因素，并進(jìn)行了針對性分析。

2.2 變形失穩(wěn)

水利水電工程一般具有較大的規(guī)模，施工周期也比較長，為提高施工質(zhì)量和進(jìn)度，應(yīng)采取有效的措施來保證工程的穩(wěn)定性。另外，還應(yīng)確保邊坡施工的安全性得到提升，這對于整體工程質(zhì)量的提高有很大幫助。通過對本工程的現(xiàn)場考察，發(fā)現(xiàn)工程邊坡有發(fā)生較大變形，會對正常的穩(wěn)定性造成一定影響，并且對周邊居民的生命和財產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅（如圖1所示）。

圖1 發(fā)生變形的水利水電工程現(xiàn)場

3.邊坡開挖技術(shù)

3.1 土質(zhì)邊坡

在本項目中，首先對土質(zhì)邊坡進(jìn)行了開挖，在開挖過程中為了保證邊坡的穩(wěn)定性，還會土質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析。當(dāng)前，自上而下是我國水利水電土質(zhì)邊坡施工中常用的方式，這種方式可以為土質(zhì)邊坡施工過程的安全性和穩(wěn)定性提供有力保障。另外，專業(yè)技術(shù)人員在土質(zhì)邊坡的施工工作中不可或缺，技術(shù)人員掌握著專業(yè)技術(shù)，能夠?qū)κ┕み^程中遇到的各種問題進(jìn)行有效解決。除此之外，施工人員還進(jìn)行了土層疏松工作，讓土質(zhì)變得更加松軟，有利于邊坡開挖工作的順利進(jìn)行。

3.2 巖石邊坡

專爆法是巖石邊坡開挖工作中的常用技術(shù)，主要爆破方式有兩種，分別是逐層爆破和臺階爆破，本次施工對兩種爆破方式都有應(yīng)用。（1）逐層爆破：巖石結(jié)構(gòu)會對水利水電施工過程造成較大影響，這個時候可以對逐層爆破方法進(jìn)行應(yīng)用。另外，開挖作業(yè)的高度對開挖技術(shù)的應(yīng)用也會產(chǎn)生影響，并且本工程存在部分較薄的巖石邊坡坡面，有較大的開發(fā)角度，增加了施工難度，所以專門聘請了專業(yè)技術(shù)人員來進(jìn)行指導(dǎo)操作。（2）臺階爆破：此方法具有安全性較高的特點，對于滑坡情況能夠有效進(jìn)行避免，大大提高了本工程施工的安全性。另外，為了更加有效的對爆破和緩沖口進(jìn)行定位，將爆破緩沖距離控制在了1.2～1.6m的范圍之內(nèi)，將潛孔的深度控制在了16.13m之內(nèi)，任意兩孔之間的距離維持在50～70cm之間，并且控制好線裝藥的密度。

3.3 槽挖

在工程施工的開展過程中，需要制定科學(xué)合理的施工方案。本工程在施工工作開展之前對施工現(xiàn)場各種影響因素進(jìn)行了分析，以此為依據(jù)制定了一套詳細(xì)的施工方案，并以此為基礎(chǔ)遵照槽挖工序進(jìn)行施工。通常情況下，拉槽分層爆破和保護(hù)層開挖是兩種經(jīng)常用到的槽挖方法，如圖2，拉槽分層爆破施工現(xiàn)場。對于保護(hù)層開挖方法來說，應(yīng)注意避免超挖情況的出現(xiàn)，確保邊坡質(zhì)量得到提高。對于拉槽分層爆破來說，槽挖巖體會影響到邊坡的穩(wěn)定性，所以本工程在施工過程中將巖體厚度控制在了5m，這是巖體比較合適的厚度，從而有效降低了施工難度，并且促進(jìn)了槽挖環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行，還保證了施工過程中的安全性。

圖2 拉槽分層爆破施工現(xiàn)場

3.4 專爆設(shè)計

在開發(fā)巖石邊坡的過程中，專爆設(shè)計是一項非常重要的環(huán)節(jié)。本工程在設(shè)計期間，派遣專門人員全面勘察了巖石的結(jié)構(gòu)，并以勘察分析的結(jié)果為依據(jù)，制定了科學(xué)的專爆施工方案。為降低巖體結(jié)構(gòu)因爆破而發(fā)生的變化程度，本次爆破采用了微差起爆和欲裂爆破開挖，讓施工的安全性得到很大提升。

4.邊坡支護(hù)技術(shù)

4.1 錨噴支護(hù)

錨桿技術(shù)是在邊坡或者地基巖層中將受拉桿件的一段進(jìn)行固定，另一端則連接到建筑物上面，其目的是對水壓力或土壓力進(jìn)行抵抗，讓建筑的穩(wěn)定性在錨固力的作用下得以維持。本工程在具體的邊坡開挖支護(hù)工作中就應(yīng)用了此技術(shù)，并且在實際施工過程中，借助錨桿有效固定了邊坡巖石，從而提高了邊坡開挖工作的質(zhì)量和效率，本工程錨桿設(shè)計參數(shù)詳見表1，錨桿設(shè)計參數(shù)。通常情況下，錨桿技術(shù)本身占地面積不大，施工操作也非常簡單方便，同時具有較高的安全性，被廣泛應(yīng)用于水利水電工程邊坡開挖支護(hù)施工中。需要注意的是，此技術(shù)在實際的應(yīng)用過程中，對錨桿自身的質(zhì)量和性能有著非常高的要求，所以需要嚴(yán)格控制相關(guān)設(shè)備和材料的質(zhì)量關(guān)。此外，在施工工作開展之前，還需要具體分析巖體情況，仔細(xì)查找存在的安全隱患，并確定好巖石的傾角和走向，還應(yīng)防止巖體和鉆頭之間的距離發(fā)生變化，將錨桿插到提前打好的鉆孔之中。

表1 錨桿設(shè)計參數(shù)

4.2 混凝土支護(hù)

混凝土具有價格較低，承壓能力強(qiáng)的優(yōu)點，并且具有較長的使用壽命，在各種施工工作中應(yīng)用比較廣泛，本工程在進(jìn)行邊坡支護(hù)施工過程中采取了混凝土灌注的方法。合理配制混凝土漿液是此施工方法的操作要點，還需要與施工現(xiàn)場的具體地質(zhì)結(jié)構(gòu)狀況相結(jié)合，首先將混凝土試樣制作出來。通過具體實驗來分析選用的施工材料和配比方法是否具有科學(xué)性，如果發(fā)現(xiàn)問題就需要及時進(jìn)行調(diào)整，從而讓混凝土支護(hù)技術(shù)在邊坡支護(hù)工作中的應(yīng)用效率得到有效提升。除此之外，還應(yīng)保證模板連接穩(wěn)定，將混凝土的抹面工作做好，從而使建筑物的美觀程度得到提升，并確保具有平整性。

5.結(jié)語

邊坡施工在水利水電工程中占有重要地位，在具體施工過程中，施工作業(yè)人員應(yīng)科學(xué)合理的應(yīng)用邊坡開挖和防護(hù)技術(shù)，保證施工質(zhì)量和施工安全，從而使水利水電工程的整體施工質(zhì)量和效率得到提升。