水利水電施工過程中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用分析

程 義

（博羅縣第二建設(shè)集團(tuán)有限公司，廣東 惠州 516199）

在水利水電工程施工中，由于工程項(xiàng)目所處環(huán)境較為復(fù)雜，因此在進(jìn)行邊坡施工時(shí)總會(huì)遇到一些不可避免的困難，如果邊坡開挖過程中未能采取有效的支護(hù)措施，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致邊坡失去穩(wěn)定性，最終對(duì)整體的工程施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的不良影響，同時(shí)也會(huì)危及施工人員的生命安全。因此，對(duì)于施工單位來說，必須要明確邊坡穩(wěn)定性的影響因素并積極采取科學(xué)的邊坡開挖及支護(hù)技術(shù)措施，從而確保最大限度地提升邊坡開挖的穩(wěn)定性并避免安全事故，保障整體工程施工工作順利開展。

1 水利水電施工中邊坡穩(wěn)定的影響因素

1.1 變形失穩(wěn)

由于長(zhǎng)期自然與人為活動(dòng)影響會(huì)導(dǎo)致邊坡變形失穩(wěn)，尤其在大型水利水電工程中更為常見，容易出現(xiàn)土體變形、裂縫發(fā)展甚至發(fā)生滑移情況[1]。長(zhǎng)期自然侵蝕、地下水動(dòng)態(tài)、重復(fù)人工挖掘和填充作業(yè)、季節(jié)性溫度變化等都會(huì)導(dǎo)致土體或巖石物理特性改變，且隨著變化不斷累積，最終導(dǎo)致邊坡整體或局部穩(wěn)定性下降。另外，在施工過程中應(yīng)用重型機(jī)械、振動(dòng)設(shè)備等還會(huì)加速變形過程。

1.2 地質(zhì)環(huán)境影響

水利水電工程通常位于地形地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域，如山區(qū)、河谷或斷裂帶等，這些地區(qū)的巖土體存在不均勻性，如巖石類型多樣、土壤層不連續(xù)性、地下水流動(dòng)復(fù)雜等，由此對(duì)邊坡穩(wěn)定性產(chǎn)生挑戰(zhàn)，尤其是高陡邊坡、深切谷地形條件下對(duì)邊坡穩(wěn)定的影響更加明顯[2]。地質(zhì)條件不僅影響邊坡的初始穩(wěn)定性，還影響施工過程中的支護(hù)加固措施，例如含水量高的土壤或軟巖在重負(fù)荷下易于發(fā)生滑動(dòng)或塌陷而影響到邊坡穩(wěn)定并對(duì)整體工程施工造成嚴(yán)重危害。

2 水利水電施工中邊坡開挖技術(shù)

2.1 技術(shù)交底

技術(shù)交底有助于確保所有工程參與者對(duì)施工項(xiàng)目技術(shù)細(xì)節(jié)深入了解并達(dá)成施工共識(shí)。技術(shù)交底包括對(duì)工程設(shè)計(jì)圖紙與施工方案詳細(xì)解讀，以確保每位施工人員都能清楚地理解施工目標(biāo)及施工方法[3]。在此過程中，技術(shù)人員要對(duì)施工中的關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)、安全標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量控制要求等詳細(xì)討論并達(dá)成一致結(jié)論。技術(shù)交底還包括材料、設(shè)備選擇與使用等，以確保施工團(tuán)隊(duì)能夠正確、高效地使用施工資源。在現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件下要掌握如何安全操作設(shè)備、如何應(yīng)對(duì)突發(fā)情況及如何維護(hù)保養(yǎng)施工設(shè)備等內(nèi)容，以確保實(shí)現(xiàn)安全技術(shù)交底，從而為后續(xù)施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此外，為確保施工過程中遇到的技術(shù)問題能得到及時(shí)解決，技術(shù)交底還應(yīng)當(dāng)包括如何有效地溝通協(xié)調(diào)各個(gè)部門工作、如何及時(shí)向技術(shù)部門反饋問題與建議等，以確保施工人員在遇到技術(shù)難題或設(shè)計(jì)更改時(shí)能夠快速獲得響應(yīng)。

2.2 測(cè)量放線

測(cè)量放線能夠?yàn)楣こ淌┕ぬ峁?duì)照標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)施測(cè)量放線時(shí)，首先是對(duì)具體施工區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地形測(cè)繪，測(cè)量土地高低起伏并記錄重要地貌特征，以確保準(zhǔn)確劃分施工區(qū)域[4]。然后，工作人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)趯?shí)地進(jìn)行輪廓線放樣，明確邊坡界線、預(yù)定開挖區(qū)域邊界及任何必須避開的敏感區(qū)域。等到基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)安裝完后，工作人員應(yīng)當(dāng)針對(duì)支撐強(qiáng)度及整體穩(wěn)定性進(jìn)行檢查并且記錄，將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫當(dāng)中，為后續(xù)施工工作開展提供數(shù)據(jù)支持。此外，當(dāng)形成開挖截面后，工作人員還需要結(jié)合施工項(xiàng)目特點(diǎn)對(duì)開挖情況進(jìn)行檢測(cè)，以確保施工作業(yè)符合質(zhì)量要求。如果出現(xiàn)不符合施工標(biāo)準(zhǔn)的地方，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行糾正，確保無誤后方可開展下一步施工內(nèi)容。

2.3 洞室和豎井開挖

在洞室和豎井開挖作業(yè)中，施工人員必須嚴(yán)格遵循精確的操作程序并按照技術(shù)流程開展作業(yè)，以確保施工安全。通常情況下采用鉆爆方法進(jìn)行開挖工作，可根據(jù)工程具體需求及地質(zhì)條件設(shè)計(jì)開挖方案，同時(shí)要對(duì)鉆孔位置、角度和深度進(jìn)行精確計(jì)算，以確保規(guī)劃準(zhǔn)確，隨后按照預(yù)定方案進(jìn)行鉆孔和裝藥[5]。在爆破過程中要嚴(yán)格控制爆破強(qiáng)度及范圍，以防止出現(xiàn)不必要的超挖或缺挖情況，同時(shí)還要保障周圍結(jié)構(gòu)及施工人員安全。在爆破過程中還應(yīng)當(dāng)注意對(duì)開挖區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以確保爆破后土石體穩(wěn)定并在必要時(shí)采取加固措施。在整個(gè)工程完成之后，洞室和豎井還需要進(jìn)行必要的維護(hù)保養(yǎng)，以保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，從而提高后續(xù)使用時(shí)的安全性。

2.4 挖槽施工

挖槽施工技術(shù)實(shí)施需考慮地理環(huán)境、地質(zhì)狀況以及氣候條件等因素，在施工前由專業(yè)監(jiān)測(cè)人員對(duì)影響工程施工的各項(xiàng)外部因素進(jìn)行評(píng)估，以確保對(duì)施工環(huán)境有全面、準(zhǔn)確的了解，然后據(jù)此制定挖槽施工方案，以適應(yīng)工程特定需求[6]。挖槽施工通常包括拉槽分層爆破和鄰近建筑面保護(hù)層開挖兩種技術(shù)。拉槽分層爆破適用于穩(wěn)定性較強(qiáng)的邊坡，通過分層次爆破逐步完成開挖任務(wù)，要求施工人員在施工過程中密切監(jiān)控邊坡實(shí)際情況，精確選擇爆破點(diǎn)與順序，以確保施工安全及效果。對(duì)于靠近建筑物或敏感區(qū)域開挖則采用保護(hù)層開挖技術(shù)，以減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。

2.5 土方開挖

在土方開挖技術(shù)施工前要先進(jìn)行精確測(cè)量與放樣，以確保開挖范圍內(nèi)邊線準(zhǔn)確劃分，從而為后續(xù)施工提供明確的指導(dǎo)。施工過程中，岸坡開挖應(yīng)遵循從上至下逐層剝離方法，以提高施工效率并避免重復(fù)作業(yè)導(dǎo)致工期延誤。同時(shí)要注意對(duì)岸坡削減厚度進(jìn)行控制，以確保施工的精確度及安全性。對(duì)于“之”字形道路等復(fù)雜地形開挖需要應(yīng)用專業(yè)挖掘設(shè)備，以提高工作效率并保證施工過程安全、準(zhǔn)確[7]。需要注意的是，還要加強(qiáng)岸坡堆積物清理，確保施工區(qū)域干凈整潔，以免影響施工效果。在陡峭或難以機(jī)械開挖部位可通過人工輔助開挖來處理，對(duì)遇到的孤石可以使用破碎錘或手風(fēng)鉆進(jìn)行局部處理，以確?，F(xiàn)場(chǎng)施工規(guī)范有序，從而確保土方開挖工作安全、高效地開展。

2.6 石方開挖

石方開挖工作開展首先要在施工前清理場(chǎng)地，為后續(xù)作業(yè)提供清潔、安全的工作環(huán)境。然后進(jìn)行嚴(yán)格的地質(zhì)調(diào)查，以確定開挖區(qū)域的地質(zhì)特性，為后續(xù)開挖方案提供指導(dǎo)。在實(shí)際開挖過程中要遵循從上到下的開挖原則，確保作業(yè)系統(tǒng)性并預(yù)防不穩(wěn)定地質(zhì)條件所引發(fā)的安全問題。石方開挖經(jīng)常用到鉆爆法，能夠?qū)@孔與爆破技術(shù)結(jié)合以實(shí)現(xiàn)按層次逐步高效開挖，從而大幅提高作業(yè)效率。對(duì)于不同類型的地形和巖層特征需針對(duì)開挖方案做出相應(yīng)調(diào)整，如果采用階梯爆破法則應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制開挖高度，確保高度在6cm～10cm。如果是薄層的順向坡，則應(yīng)當(dāng)確保其巖層角度比開挖角度小，開挖過程中應(yīng)當(dāng)在最小角度情況下開展施工工作。在石方爆破開始前還要對(duì)爆破環(huán)節(jié)進(jìn)行精確計(jì)算，施工人員應(yīng)當(dāng)充分考慮工程間距及具體的施工情況，如果邊坡與巖體之間的距離大于12m，則可以應(yīng)用薄層爆破。但需要注意的是，該種爆破技術(shù)對(duì)于施工要求非常高，尤其是對(duì)爆破的空間、時(shí)間及環(huán)境都作出了嚴(yán)格規(guī)定。為了更好地滿足爆破需求，施工單位可以在鉆孔過程中應(yīng)用液壓鉆以確保鉆孔效果并提高整體的施工質(zhì)量。

3 水利水電施工中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)

3.1 支護(hù)前準(zhǔn)備

支護(hù)前準(zhǔn)備是確保施工過程順利進(jìn)行的關(guān)鍵。施工單位首先要深入分析地質(zhì)條件、地形特征及巖石性質(zhì)，并基于此制定施工方案。然后根據(jù)施工方案編寫施工作業(yè)指導(dǎo)書，詳細(xì)列出所有必要的操作步驟，包括安全措施及應(yīng)急響應(yīng)程序等。施工人員要對(duì)指導(dǎo)書內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)分析并深入理解，以確保施工作業(yè)嚴(yán)格按照計(jì)劃實(shí)施[8]。最后要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行全面檢查與確認(rèn)，確保設(shè)備與材料準(zhǔn)備充分且要確保施工環(huán)境安全穩(wěn)定，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患或異常情況應(yīng)立即采取緊急處理措施，以避免發(fā)生事故，并保障施工人員的安全。

3.2 錨桿支護(hù)

邊坡錨桿支護(hù)在確保邊坡穩(wěn)定性及工程施工安全方面發(fā)揮著重要作用，通過將錨桿深入邊坡或地基巖石層內(nèi)并與之固定結(jié)合，能夠有效調(diào)節(jié)水壓與土壓，從而增強(qiáng)邊坡穩(wěn)定性。與其他施工方法相比，錨桿支護(hù)技術(shù)具有不占用過多施工空間、高安全性、良好適應(yīng)性等顯著優(yōu)勢(shì)，是水利水電工程施工中不可或缺的一部分。在應(yīng)用錨桿支護(hù)時(shí)，施工人員必須嚴(yán)格控制原材料特性及質(zhì)量，確保鉆孔作業(yè)精準(zhǔn)高效實(shí)施。在具體的錨桿支護(hù)施工中，施工人員還應(yīng)當(dāng)充分應(yīng)用手風(fēng)鉆等專業(yè)技術(shù)設(shè)備，以確保鉆孔質(zhì)量，提高施工效率。搭設(shè)腳手架時(shí)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用專門搭設(shè)設(shè)備且將層高度控制在2.2m 左右。在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)不能盲目進(jìn)行，而是應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程傾角及巖質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)錨桿孔的角度進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化，同時(shí)要注意巖質(zhì)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)比鉆頭直徑小，且要將二者差距控制在鉆頭直徑之內(nèi)[9]。在鉆孔過程中可通過高壓風(fēng)確保內(nèi)部雜質(zhì)都清理干凈，然后選擇螺紋鋼筋作為錨桿，水泥為硅酸鹽水泥，同時(shí)還要選擇顆粒較小的砂石，并將直徑控制在2.5mm 之內(nèi)。在進(jìn)行水泥砂漿配制時(shí)應(yīng)當(dāng)確保強(qiáng)度大于M20 后方可進(jìn)行注漿施工并安裝錨桿。還需要注意在錨桿安裝后到砂漿凝固之前不可以碰撞錨桿，也不能夠懸掛重物，以免對(duì)錨桿穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響。

3.3 噴混凝土支護(hù)

邊坡噴混凝土支護(hù)能夠強(qiáng)化邊坡結(jié)構(gòu)完整性并抵御自然侵蝕，通過在邊坡表面噴射混凝土層形成一種堅(jiān)固保護(hù)層，能夠有效隔離并減輕外界環(huán)境因素的影響，從而提升邊坡穩(wěn)定性及持久性。實(shí)施噴混凝土支護(hù)技術(shù)前，施工人員要先做好細(xì)致準(zhǔn)備，徹底清理邊坡表面的雜物，對(duì)于光滑的巖石表面及平臺(tái)需采用高壓水進(jìn)行清洗，對(duì)于潮解巖層使用高壓風(fēng)進(jìn)行深入清理。如果邊坡噴混凝土需要附加掛網(wǎng)增強(qiáng)措施，應(yīng)沿著開挖面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，然后通過錨桿頭點(diǎn)焊及膨脹螺栓等方法固定，以確保網(wǎng)格間接頭牢固，同時(shí)保持至少20mm 厚的控制鋼筋網(wǎng)保護(hù)層。噴混凝土實(shí)施應(yīng)分層、分段、分片進(jìn)行且要嚴(yán)格控制噴射順序及厚度，通常從下至上進(jìn)行且要優(yōu)先處理不平整部位。每一層混凝土的噴射都應(yīng)在前一層完全終凝之后進(jìn)行，若終凝后的噴射間隔超過一小時(shí)則需進(jìn)行高壓水沖洗，以保證粘結(jié)力。對(duì)于基巖表面出現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象可采用特定技術(shù)處理，如對(duì)于滲漏量較小的情況可通過遠(yuǎn)距離噴射干拌混凝土封堵，隨后進(jìn)行密封噴射，以徹底止水，進(jìn)而提高防滲效果。

3.4 鋼筋網(wǎng)片支護(hù)

鋼筋網(wǎng)片支護(hù)技術(shù)主要依賴于將鋼筋網(wǎng)片鋪設(shè)在邊坡表面，再通過錨桿和錨索等手段固定邊坡，從而有效地提升邊坡施工的整體穩(wěn)定性。尤其在一些地形較為復(fù)雜、地質(zhì)條件不太理想或施工條件受限的區(qū)域應(yīng)用鋼筋網(wǎng)片法優(yōu)勢(shì)顯著。在邊坡支護(hù)施工中利用鋼筋網(wǎng)片為邊坡提供額外的支撐結(jié)構(gòu)，當(dāng)遭遇自然侵蝕或外部力量沖擊時(shí)，能夠有效地固定邊坡土體，從而大大減少滑坡或塌方風(fēng)險(xiǎn)，為施工人員創(chuàng)造安全的工作環(huán)境。需要注意的是，為了確保該種支護(hù)技術(shù)的合理應(yīng)用，應(yīng)充分考慮邊坡實(shí)際高度、土質(zhì)條件、工程需求等因素，以確定最適合的網(wǎng)片規(guī)格。同時(shí)還要將網(wǎng)孔大小控制在合理范圍內(nèi)，確保具有足夠強(qiáng)度。在整個(gè)施工過程中，施工人員要密切監(jiān)控鋼筋網(wǎng)片布置與固定，確保與邊坡結(jié)合的穩(wěn)固性，從而充分發(fā)揮其穩(wěn)定支撐作用，為工程建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)的保障。

3.5 排水孔

在水利水電工程中，邊坡排水的時(shí)間比較長(zhǎng)，由此容易導(dǎo)致周圍山體基于長(zhǎng)時(shí)間水壓沖擊而導(dǎo)致邊坡穩(wěn)定性受到影響，對(duì)此，在邊坡支護(hù)過程中可以設(shè)置排水孔以保障邊坡穩(wěn)定性提升。施工單位可以在混凝土結(jié)構(gòu)較多的位置應(yīng)用排水孔并將其設(shè)置為永久性應(yīng)用，從而最大限度地減少水體水壓所造成的沖擊力。此外，還要對(duì)排水孔可能出現(xiàn)的塌孔問題充分考慮，可通過在配水庫中間位置插入PVC 盲管來避免塌孔，從而充分發(fā)揮排水孔作用。

4 結(jié)語

綜上可知，在水利水電項(xiàng)目施工中，邊坡開挖是其中非常重要的組成部分，邊坡穩(wěn)定性與整體的工程施工質(zhì)量有著密切聯(lián)系，因此，施工單位必須要認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，在未來發(fā)展過程中提高對(duì)邊坡開挖支護(hù)施工的重視程度，積極分析影響邊坡穩(wěn)定的因素，探索更加科學(xué)先進(jìn)的邊坡開挖及支護(hù)施工技術(shù)，確保開挖工作順利實(shí)施，從而在保障開挖效果的同時(shí)最大限度地提升邊坡穩(wěn)定性，促進(jìn)整體工程施工質(zhì)量及效益提升。