水利水電工程施工中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用

陳瑞 新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計研究院

1.水利水電施工中對邊坡開挖支護(hù)產(chǎn)生影響的因素

就諸多的水利水電工程施工實踐來看，對邊坡支護(hù)產(chǎn)生影響的因素可以分為兩類。第一，地質(zhì)因素。為了確保邊坡開挖支護(hù)技術(shù)能夠有效發(fā)揮在水利水電工程中的作用，需要全面排查施工建設(shè)區(qū)域場地地質(zhì)因素，確保邊坡支護(hù)工程質(zhì)量得以符合水利水電工程建設(shè)質(zhì)量的要求。一般而言，在水利邊坡開挖支護(hù)技術(shù)使用的過程中，需要對施工區(qū)域內(nèi)的地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行全面審查，以檢測結(jié)果作為基礎(chǔ)判斷該施工區(qū)域是否能夠有效地滿足邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的使用需求。第二，變形失穩(wěn)因素。水利水電工程內(nèi)部水工建筑物出現(xiàn)的變形失穩(wěn)情況將會直接影響到邊坡支護(hù)工程的效果，相關(guān)施工企業(yè)在制定邊坡支護(hù)施工建設(shè)方案之前，需要對水工建筑物可能會出現(xiàn)變形事故問題的概率進(jìn)行計算，并在全面結(jié)合施工現(xiàn)場狀況的前提下，制定出較為完善的邊坡支護(hù)施工方案。

2.邊坡開挖支護(hù)技術(shù)在水利水電工程施工中的應(yīng)用分析

2.1 錨桿技術(shù)應(yīng)用

在水利水電工程施工建設(shè)的過程中，錨桿技術(shù)通常被用于邊坡巖體的鞏固，以此來提高后續(xù)注漿工作階段的效率。作為當(dāng)下水利水電工程施工建設(shè)環(huán)節(jié)中應(yīng)用頻率最高的邊坡開挖支護(hù)技術(shù)，錨桿技術(shù)不但在施工便捷性有著較大的優(yōu)勢，并且施工所需的占地面積相對較小，安全系數(shù)相對較高，并且可以由施工人員通過手動施工方式完成施工操作。即便錨桿施工技術(shù)具備著較大的優(yōu)勢，但同樣也存在一定的不足，該項技術(shù)在使用的過程中，對于所運(yùn)用的材料以及施工設(shè)備有著相對較高的要求，這就要求施工建設(shè)人員需要以錨桿技術(shù)作用最大化為出發(fā)點，選擇合理的施工建設(shè)材料、機(jī)器設(shè)施，并實施精細(xì)化管理，全面發(fā)揮該項技術(shù)的實際作用。在工程實踐的過程中，施工人員需要以自身的工程經(jīng)驗以及判斷能力作為出發(fā)點，仔細(xì)分析施工現(xiàn)場中的各類巖體狀況，并在確定施工地點巖石走向和傾角的前提下，對施工設(shè)備及時進(jìn)行調(diào)整，確保鉆頭和巖石之間的距離、位置達(dá)到工程施工建設(shè)質(zhì)量的最優(yōu)質(zhì)量要求。在鉆孔已經(jīng)達(dá)到施工規(guī)定深度的前提下，需要對鉆孔內(nèi)部的雜物及時進(jìn)行清除，有效避免堵塞問題的發(fā)生。

2.2 安全輔助鋼筋網(wǎng)

邊坡開挖支護(hù)技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用，是為了在鞏固工程邊坡施工定性的同時，為水利水電工程施工提供安全方面的保障。安全輔助鋼筋網(wǎng)則是邊坡開挖支護(hù)技術(shù)能夠顯著提升工程施工安全和穩(wěn)定性的技術(shù)，是利用鋼筋網(wǎng)對施工破損區(qū)域進(jìn)行有效的保護(hù)。水利水電工程因為自身工程施工建設(shè)范圍相對較廣，在巖體脆弱的地區(qū)進(jìn)行施工，很容易出現(xiàn)滑坡、塌方等問題。在這種情況下，便可使用安全輔助鋼筋網(wǎng)來維護(hù)水利水電工程的安全建設(shè)。通常而言，安全輔助鋼筋網(wǎng)需要采用48毫米mm的鋼管和20cm×20cm規(guī)格的鋼筋網(wǎng)。一旦勘察人員發(fā)現(xiàn)工程施工建設(shè)區(qū)域出現(xiàn)破碎區(qū)域，則需要在全面采集區(qū)域各項地質(zhì)參數(shù)的前提下，放置數(shù)量合理的腳手架開展鋼筋網(wǎng)安裝工作。由于鋼筋網(wǎng)的綁扎工作需要大量的施工建設(shè)材料，需要為運(yùn)輸車輛提供足夠大的材料運(yùn)輸空間。在維護(hù)周邊施工場地安全的過程中，需要盡可能增加鋼筋網(wǎng)綁扎的面積，確保鋼筋網(wǎng)面能與破碎巖石的表面緊密貼合。

2.3 鉆爆技術(shù)應(yīng)用

對于水利水電工程施工建設(shè)區(qū)域中質(zhì)地較硬的部分區(qū)域，通常會使用鉆爆施工技術(shù)為邊坡開挖提供所需的基礎(chǔ)條件，現(xiàn)階段的鉆爆施工技術(shù)能夠為邊坡開挖工程提供穩(wěn)定安全的施工環(huán)境，現(xiàn)代化的鉆爆技術(shù)將傳統(tǒng)鉆爆法的理論與巖體力學(xué)等內(nèi)容進(jìn)行繼承，并同時將錨桿、噴射混凝土進(jìn)行組合，在組合運(yùn)用三者的前提下，形成了全新的邊坡開挖支護(hù)結(jié)構(gòu)。通常在屬于水利水電工程施工建設(shè)的環(huán)節(jié)中，需要在隧道的內(nèi)部使用支護(hù)技術(shù)，鉆爆施工技術(shù)可以在全面利用隧道巖體自身承重作用的前提下，通過與錨桿密切結(jié)合形成穩(wěn)定的支護(hù)，以此為隧道工程施工提供安全穩(wěn)定的環(huán)境。這一技術(shù)在選擇使用的過程中，需要與施工區(qū)域的實際土質(zhì)特點進(jìn)行選擇，一般而言，遇到邊坡開挖巖層傾角較小的情況，開挖也需要維持一個較小的傾角，鉆爆施工技術(shù)可以根據(jù)巖層的具體級別進(jìn)行優(yōu)選，具體如表1所示。

表1 鉆爆施工技術(shù)方式及其進(jìn)度指標(biāo)

2.4 噴射混凝土支護(hù)應(yīng)用

圖1顯示了噴射混凝土施工的基本工作流程。在進(jìn)行混凝土噴射操作之前，需要對水利水電工程飆破表面的全部雜物進(jìn)行徹底的清理，并在經(jīng)過全面檢測發(fā)現(xiàn)表面不存在崩裂等現(xiàn)象之后，使用高壓沖毛機(jī)進(jìn)行巖體表面的處理，并嚴(yán)格遵照既定的施工設(shè)計圖紙進(jìn)行支護(hù)。在混凝土分層噴射的過程中，可以對優(yōu)先噴射的混凝土表面使用風(fēng)水槍進(jìn)行清理，確保施工面狀況能夠達(dá)到既定的工程要求。在混凝土噴射的過程中，需要使用既定規(guī)格的鋼筋在施工部位建設(shè)鋼筋網(wǎng)，其具體的間距數(shù)據(jù)需遵循工程質(zhì)量的實際要求，隨后使用人工操作的方式，借助銷釘連接坡面和鋼筋網(wǎng)，并在遵循遇彎則彎原則的前提下，對于局部到鋼筋網(wǎng)位置使用重錘進(jìn)行擊打，直至徹底與巖體表面徹底固定。在正式噴射混凝土的過程中，通常都會采用分層施工法，在清潔完成施工巖體表面之后，可以選擇對應(yīng)型號的混凝土噴射機(jī)，配合人工操作方式，遵循自上而下的施工原則，完成混凝土的噴射操作，如果無法在60分鐘內(nèi)使用完畢全部的濕拌混凝土，剩余的混凝土則需要實施廢棄處理。同時需要注意的是，一次噴射的混凝土厚度需要將之前的鋼筋網(wǎng)徹底覆蓋，并且噴射成型之后的混凝土不出現(xiàn)滑移等情況。如果兩次噴射混凝土的時間間隔超過60分鐘，必須先使用高壓風(fēng)水槍對表面雜物進(jìn)行清理。在混凝土噴射終凝兩小時后需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，一般都使用噴水養(yǎng)護(hù)的方式，并且養(yǎng)護(hù)工作具體時間需要超過14天，新噴射的混凝土表面在養(yǎng)護(hù)工作期間嚴(yán)禁遭受雨淋損害。

圖1 噴射混凝土基本工作流程

3.邊坡開挖支護(hù)技術(shù)在水利水電工程施工中應(yīng)用效果提升的策略

3.1 勘測工作的全面落實

在水利水電工程邊坡開挖支護(hù)施工正式開始前，需要對施工的區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的劃分，并針對各個區(qū)域的環(huán)境進(jìn)行全面勘察、檢測，可以使用物探檢測的方式，對邊坡結(jié)構(gòu)及其變形的具體狀況進(jìn)行全面了解。一般而言，在檢測邊坡施工區(qū)域的過程中，破斷面的現(xiàn)狀是影響整個邊坡開挖支護(hù)施工的重要因素，施工人員需要在檢測的過程中對破斷面的斷層位置及其裂縫長度、寬度等數(shù)值進(jìn)行精準(zhǔn)檢測，并結(jié)合斷面的實際高度數(shù)值做出合理預(yù)判。從邊坡傳輸孔道角度來看，可以使用邊坡技術(shù)，結(jié)合定點爆破的工作方式，詳細(xì)記錄傳輸孔道的區(qū)域變化，這也為后期邊坡滑坡問題的預(yù)防提供了最為精準(zhǔn)、全面的數(shù)據(jù)支撐。

3.2 施工現(xiàn)場的科學(xué)管理

對于水利水電工程邊坡開挖支護(hù)施工而言，因為施工和管理人員數(shù)量相對較多，且需要運(yùn)用到為數(shù)眾多的施工機(jī)械設(shè)備，管理工作難度自然就有所提升。但為了維護(hù)施工質(zhì)量，管理人員必須要在施工之前將與施工環(huán)節(jié)無關(guān)的人員和設(shè)備全面清除，并嚴(yán)格把控各崗位工作人員和建設(shè)施工材料的進(jìn)場資質(zhì)。而在土方開挖的過程中，需要遵循自上而下，并將土方和石方開挖環(huán)節(jié)分開進(jìn)行，結(jié)合機(jī)械和人工手動操作的方式，極大提升土方開挖工作的效率和質(zhì)量。因為削坡是影響土方開挖施工安全的重要因素，相關(guān)管理人員需要對削坡的高度進(jìn)行有效控制。安全檢查工作需要與邊坡開挖工作同步進(jìn)行，針對土方開發(fā)的角度、深度進(jìn)行嚴(yán)格控制，并可以適當(dāng)?shù)厥褂梅謱娱_挖掘進(jìn)技術(shù)，將土方開挖的整體工作進(jìn)度和效率進(jìn)行提升。

4.總結(jié)

邊坡開挖支護(hù)施工技術(shù)對于提升水利水電工程邊坡的穩(wěn)定性，提供良好的施工作業(yè)環(huán)境有著十分重要的價值。就目前的情況來看，錨桿技術(shù)、安全輔助鋼筋網(wǎng)、鉆爆技術(shù)等是邊坡開挖支護(hù)技術(shù)中最為常用的幾種，為了提升這類技術(shù)的實際應(yīng)用效果，相關(guān)人員需要在工程開始之前針對施工區(qū)域進(jìn)行全面勘察，并且強(qiáng)化施工現(xiàn)場的管理工作力度，以此來保障工程的安全順利進(jìn)行。