水利工程施工中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)研究

盧雪濤

寧夏華正水利水電工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 寧夏 銀川 750001

水利工程屬于民生項(xiàng)目，不僅與國(guó)民經(jīng)濟(jì)的建設(shè)發(fā)展相關(guān)，還會(huì)直接影響人們的生活水平，一旦工程項(xiàng)目建設(shè)施工成效不高，就會(huì)使得人們的日常生活遭受影響。隨著我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平不斷提升，水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工規(guī)模不斷增大，這對(duì)于施工單位的發(fā)展來說是一項(xiàng)較大的挑戰(zhàn)。尤其是近幾年各類工程項(xiàng)目建設(shè)施工都需要達(dá)到更高的要求，施工人員應(yīng)合理利用邊坡開挖支護(hù)技術(shù)提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，呈現(xiàn)良好的工程結(jié)構(gòu)，為我國(guó)現(xiàn)代化社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升提供良好的保障。

1 水利工程施工中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的重要性

部分施工單位開展水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工作業(yè)時(shí)，忽略了結(jié)構(gòu)安全性保障，雖然能夠在一定程度上滿足工程項(xiàng)目建設(shè)施工綜合要求，但還是會(huì)在工程項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)當(dāng)中引發(fā)較多問題，影響人們的正常生活。邊坡開挖支護(hù)施工對(duì)于水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工來說，能夠在很大程度上保護(hù)水利工程結(jié)構(gòu)的周邊環(huán)境狀況，其屬于一種安全防護(hù)技術(shù)，在提高工程建設(shè)施工質(zhì)量和安全性方面具有非常顯著的作用。由于水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工內(nèi)容比較繁雜，整體施工管理流程比較復(fù)雜，管理人員具體落實(shí)相應(yīng)的工作時(shí)就會(huì)受到較多因素的影響，難以確保工程建設(shè)施工可行性及科學(xué)性。對(duì)水利工程實(shí)施邊坡開挖支護(hù)技術(shù)可以有效規(guī)避施工中的質(zhì)量和安全隱患，特別是能夠有效規(guī)避工程開挖施工中引發(fā)的安全事故，為施工人員的人身安全提供有效保障[1]。在以往的水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工中，施工人員經(jīng)常需要開展帶水作業(yè)，在邊坡支護(hù)施工不到位的情況下，施工人員很容易在這個(gè)環(huán)節(jié)的操作中受到影響，進(jìn)而降低后期施工質(zhì)量，導(dǎo)致邊坡支護(hù)施工存在嚴(yán)重的安全隱患，降低邊坡結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)基坑坍塌問題。落實(shí)邊坡開挖支護(hù)技術(shù)可以對(duì)施工管理人員的行為操作進(jìn)行嚴(yán)格管控，使其在實(shí)踐操作中采取科學(xué)、有效的方法合理把控施工質(zhì)量，促使水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工作業(yè)能夠順利開展，并且保證每一項(xiàng)工作嚴(yán)格落實(shí)到位。

2 水利工程邊坡穩(wěn)定的主要影響因素

2.1 變形因素

相對(duì)于其他類型的工程項(xiàng)目建設(shè)施工形式來說，水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工內(nèi)容更加復(fù)雜，整體建設(shè)施工周期也比較長(zhǎng)，在具體開展項(xiàng)目施工操作時(shí)容易受到多方面因素的影響，導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性無法得到保障。就現(xiàn)階段的水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工情況來看，最主要的影響工程項(xiàng)目建設(shè)施工的因素就是邊坡變形，給工程施工質(zhì)量和進(jìn)度控制造成了困擾，還存在威脅施工人員生命安全的可能性，如果變形現(xiàn)象比較明顯，則會(huì)引發(fā)水利工程邊坡坍塌現(xiàn)象，給周圍的環(huán)境和周邊的結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重的影響，進(jìn)而產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失。盡管一些施工單位已經(jīng)組織施工人員多加注意周圍的情況，但是在實(shí)際建設(shè)施工過程中部分施工人員還是忽視了邊坡開挖支護(hù)作業(yè)的有效開展，導(dǎo)致邊坡變形問題沒有得到有效防治，難以確保水利工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全。

2.2 地質(zhì)因素

大多數(shù)水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工環(huán)境都比較復(fù)雜，很容易受到地質(zhì)條件和周圍氣候的影響，導(dǎo)致邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不佳，還會(huì)給整體結(jié)構(gòu)造成不利影響，引發(fā)邊坡基礎(chǔ)不均勻沉降或者邊坡坍塌等安全事故。尤其是寧夏地區(qū)的地質(zhì)條件相對(duì)于其他區(qū)域來說更加復(fù)雜，屬于典型的丹霞地貌群，整體氣候條件為半干旱半濕潤(rùn)，在開展水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工作業(yè)時(shí)，需要面對(duì)險(xiǎn)峻的高山，在今年建設(shè)發(fā)展的過程中，區(qū)域謀劃實(shí)施防洪減災(zāi)、水資源配置、水生態(tài)保護(hù)修復(fù)、灌區(qū)現(xiàn)代化改造四類工程，致力于盡早開展水利工程項(xiàng)目建設(shè)并且完成投運(yùn)，促使年度水利投資規(guī)模穩(wěn)定增長(zhǎng)。但是開展各類水利工程項(xiàng)目建設(shè)和改造施工作業(yè)時(shí)，還是會(huì)面臨復(fù)雜的地質(zhì)條件影響，部分施工單位急于求成，落實(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)之前缺乏科學(xué)的地質(zhì)勘察，沒有做出可行性規(guī)劃，導(dǎo)致施工人員在邊坡施工中受到了地質(zhì)因素的影響，難以保證水利工程建設(shè)施工成效[2]。

3 水利工程施工中邊坡開挖支護(hù)技術(shù)分析

3.1 邊坡開挖技術(shù)

3.1.1 土質(zhì)邊坡開挖技術(shù)

施工人員針對(duì)水利工程項(xiàng)目實(shí)施土質(zhì)邊坡開挖技術(shù)時(shí)，可以采取自上而下分階段式的開挖手段，這種開挖形式能夠在一定程度上提高邊坡開挖施工質(zhì)量，促使整體建設(shè)施工成效能夠得到有效保障，減少實(shí)踐操作中產(chǎn)生的問題。土質(zhì)邊坡開挖要求施工人員掌握水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件，在挖掘的過程中注意對(duì)邊緣周圍的泥土進(jìn)行修整和加固，形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的邊坡結(jié)構(gòu)，避免施工人員在操作中產(chǎn)生安全問題。施工單位技術(shù)人員應(yīng)該針對(duì)水利工程土質(zhì)邊坡開挖施工的要點(diǎn)和具體條件制定科學(xué)的開挖施工方案，確定開挖路線，給施工人員提供準(zhǔn)確的圖紙，使其能夠有序開展挖掘施工操作，做好每一個(gè)施工階段的土質(zhì)邊坡開挖施工作業(yè)。需要注意的是，實(shí)施土質(zhì)邊坡開挖技術(shù)之前，要做好基礎(chǔ)性工作，針對(duì)其中可能產(chǎn)生的土方邊坡滑坡和塌方等問題進(jìn)行科學(xué)防護(hù)，確保土質(zhì)邊坡開挖施工技術(shù)的應(yīng)用成效可以達(dá)到要求，并且提高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，避免后期受到其他不確定因素的影響產(chǎn)生問題。

3.1.2 巖質(zhì)邊坡開挖技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)的實(shí)施要求施工人員在前期工作中進(jìn)行爆破施工，按照由上到下的順序開展項(xiàng)目建設(shè)施工作業(yè)，清理周圍的土質(zhì)，為后續(xù)施工作業(yè)的有序開展打好基礎(chǔ)。不同區(qū)域的水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工場(chǎng)地在施工條件、環(huán)境等方面存在較大的差異，巖質(zhì)邊坡開挖技術(shù)會(huì)受到施工條件和環(huán)境的影響，導(dǎo)致后期綜合建設(shè)施工成效有所不同。鉆爆施工是這項(xiàng)技術(shù)實(shí)施的要點(diǎn)，通常情況下，施工人員會(huì)先開展鉆孔施工，后裝藥，最后再進(jìn)行爆破。這個(gè)施工流程能夠讓施工人員確定鉆爆施工的要點(diǎn)，并且在鉆孔施工過程中掌握具體的地質(zhì)條件，使其在鉆爆施工中嚴(yán)格控制梯段的高度和厚度，避免在鉆爆施工中產(chǎn)生安全問題。

3.1.3 測(cè)量放線技術(shù)

這是邊坡開挖之前的一個(gè)工序流程，施工人員落實(shí)邊坡開挖施工操作之前，應(yīng)通過測(cè)量放線技術(shù)為相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)，掌握現(xiàn)場(chǎng)施工情況，減少邊坡開挖施工中的問題。以測(cè)量放線技術(shù)為主的前期施工操作要求施工人員仔細(xì)對(duì)照工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)圖紙，嚴(yán)格按照?qǐng)D紙要求對(duì)需要開挖的輪廓進(jìn)行測(cè)量，掌握工程項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息，促使測(cè)量放線處理能夠滿足水利工程建設(shè)施工的要求和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我國(guó)的水利工程建設(shè)施工標(biāo)準(zhǔn)來看，施工人員在邊坡開挖之前要確保測(cè)量放線的寬度預(yù)留出10-15cm的余量，防止后期施工操作產(chǎn)生問題影響最終的施工成效。實(shí)際開展測(cè)量放線工作的過程中，要保持施工現(xiàn)場(chǎng)干凈整潔，因此需要做好現(xiàn)場(chǎng)清理工作，根據(jù)水利工程建設(shè)施工環(huán)境的特點(diǎn)和具體要求開展邊坡修復(fù)作業(yè)。施工人員經(jīng)常會(huì)在落實(shí)開挖技術(shù)之前做出工程項(xiàng)目建設(shè)規(guī)劃，因此，在開挖施工之前要將工程設(shè)計(jì)方案與施工工序有效銜接，將其作為測(cè)量放線施工的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，避免在水利施工中產(chǎn)生不必要的問題或者損失。此外，還要在壓實(shí)邊坡的過程中選擇符合現(xiàn)場(chǎng)施工要求的機(jī)械設(shè)備，做好現(xiàn)場(chǎng)清理工作，促使測(cè)量放線工作能夠有序開展，并且為其他技術(shù)的落實(shí)優(yōu)化前期準(zhǔn)備成效[3]。

3.2 邊坡支護(hù)施工技術(shù)

3.2.1 錨桿施工技術(shù)

錨桿施工技術(shù)在現(xiàn)階段的水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工中比較常見，施工人員經(jīng)常會(huì)利用其優(yōu)化工程項(xiàng)目整體結(jié)構(gòu)，形成安全、穩(wěn)定的邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)，為水利工程建設(shè)施工質(zhì)量的提升打好基礎(chǔ)。根據(jù)水利工程項(xiàng)目的實(shí)際邊坡支護(hù)技術(shù)形式來看，錨桿擋墻施工類型分為混凝土和錨桿擋墻搭配、混凝土板肋形式、臨時(shí)搭建的錨桿擋墻三種。混凝土和錨桿擋墻搭配的形式可以體現(xiàn)較強(qiáng)的擋墻適應(yīng)性，能夠滿足不同條件的水利工程項(xiàng)目邊坡支護(hù)施工要求，體現(xiàn)的支護(hù)效果良好，因此在目前的水利工程邊坡支護(hù)施工中得到了廣泛的應(yīng)用?；炷涟謇咝问降腻^桿擋土墻具有完整性及抗震性特點(diǎn)，可以增大水利工程邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，能夠滿足較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求，在各類水利工程項(xiàng)目邊坡支護(hù)施工中都比較適用。臨時(shí)搭建的錨桿擋墻又分為排樁和鋼筋混凝土格架兩種形式，施工人員可以針對(duì)不同的工程項(xiàng)目建設(shè)條件合理設(shè)置錨桿支護(hù)形式。兩種臨時(shí)搭建錨桿擋墻結(jié)構(gòu)在水利工程建設(shè)施工中的應(yīng)用都比較廣泛，主要是由于其造價(jià)較低，整體操作比較簡(jiǎn)單，因此經(jīng)常被用作臨時(shí)支護(hù)裝置。需要注意的是，臨時(shí)搭建的錨桿擋墻不能夠用于長(zhǎng)期的支護(hù)結(jié)構(gòu)，否則會(huì)在后期建設(shè)施工中留下諸多的安全隱患，給水利工程建設(shè)施工造成較大的影響。

3.2.2 深層支護(hù)技術(shù)

不同的水利工程建設(shè)施工條件要求施工人員采取差異性邊坡支護(hù)方法，為提高邊坡結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性打好基礎(chǔ)，并且提高整體結(jié)構(gòu)的適應(yīng)性。深層支護(hù)技術(shù)要求施工人員設(shè)置邊坡支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)利用性能較好的輔助設(shè)備，如果在選擇輔助設(shè)備時(shí)比較隨意，很可能會(huì)影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，難以達(dá)到施工質(zhì)量和安全性要求，降低支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。目前，許多施工單位都會(huì)將深層支護(hù)技術(shù)作為水利工程邊坡開挖環(huán)節(jié)的重要輔助支護(hù)技術(shù)方法，會(huì)采取預(yù)應(yīng)力錨桿、固結(jié)灌漿和預(yù)應(yīng)力錨索三種形式形成深層支護(hù)結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建深層支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，預(yù)應(yīng)力錨桿和預(yù)應(yīng)力錨索的施工步驟比較類似，施工人員可以在需要加固的土層上利用錨索施加預(yù)應(yīng)力，預(yù)防邊坡開挖施工中產(chǎn)生的變形問題，從而提高周邊圍巖結(jié)構(gòu)的承受能力，體現(xiàn)支護(hù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性能[4]。

3.2.3 擋土墻支護(hù)技術(shù)

擋土墻是水利工程邊坡支護(hù)的常用形式，施工人員經(jīng)常會(huì)根據(jù)不同的地質(zhì)條件設(shè)置差異性擋土墻形式，以懸臂擋土墻為主，確定工程建設(shè)施工長(zhǎng)期的水文地質(zhì)條件之后就會(huì)將鋼筋或者木樁等材料嵌入邊坡的土壤層中，形成堅(jiān)硬的防護(hù)層，增大邊坡土壤的強(qiáng)度，充分提高邊坡支護(hù)能力。利用擋土墻支護(hù)技術(shù)的過程中，施工人員需要確定鋼筋或者木樁等材料的嵌入位置，還要對(duì)嵌入材料的質(zhì)量、規(guī)格、參數(shù)等進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保擋土墻支護(hù)施工的有效性。由于不同地質(zhì)條件下的水利工程項(xiàng)目建設(shè)施工情況有所差異，施工人員在設(shè)置擋土墻支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，不僅需要通過鋼筋焊接處理的方式加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還要根據(jù)邊坡支護(hù)的具體要求或者周圍土層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性構(gòu)建懸臂擋土墻，防止其在挖掘邊坡的過程中產(chǎn)生不均勻沉降問題，還能夠避免周邊土層塌落。在長(zhǎng)期實(shí)踐操作當(dāng)中，一些施工人員不僅會(huì)利用專業(yè)的理論知識(shí)優(yōu)化實(shí)踐操作形式，還會(huì)結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)不斷調(diào)整優(yōu)化擋土墻支護(hù)形式。為了達(dá)到更好的擋土墻支護(hù)效果，其會(huì)靈活調(diào)整擋土墻中的鋼筋或者木樁間隔。開展這項(xiàng)操作時(shí)，要根據(jù)邊坡挖掘的角度和坡度確認(rèn)擋土墻的高度，在沒有特殊要求的情況下可以將擋土墻的高度控制在6-9m之間，改善以往施工中的弊端，優(yōu)化擋土墻支護(hù)施工技術(shù)應(yīng)用效果。

3.2.4 混凝土噴涂支護(hù)技術(shù)

混凝土噴涂支護(hù)技術(shù)在目前的水利工程支護(hù)施工中比較常見，許多施工單位都會(huì)以其作為主要的支護(hù)形式。施工人員利用這項(xiàng)技術(shù)開展項(xiàng)目施工作業(yè)時(shí)，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成施工任務(wù)，并且施工原材料容易獲得，可以在完成施工操作之后對(duì)邊坡位置原有的土壤情況進(jìn)行分析，防止產(chǎn)生不利影響。水利工程混凝土結(jié)構(gòu)施工強(qiáng)度較大，如果施工人員在構(gòu)建混凝土結(jié)構(gòu)的過程中忽視了工程項(xiàng)目的實(shí)際需求，就會(huì)給水利工程結(jié)構(gòu)造成影響[5]。因此，需要通過混凝土噴涂支護(hù)技術(shù)的實(shí)施構(gòu)建穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)，在應(yīng)對(duì)水利工程施工條件時(shí)，避免混凝土長(zhǎng)時(shí)間在與水接觸的環(huán)境中產(chǎn)生結(jié)構(gòu)損害，促使水利工程中的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)置使用壽命得以延長(zhǎng)。在普通的混凝土結(jié)構(gòu)中，其會(huì)遭受雨水的沖刷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性降低，施工人員利用混凝土噴涂支護(hù)技術(shù)優(yōu)化水利工程支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)，能夠避免邊坡坍塌問題，以此保障邊坡支護(hù)施工質(zhì)量和安全性。這項(xiàng)技術(shù)相對(duì)于其他技術(shù)形式來說對(duì)于施工人員的工作能力和水平提出了更高的要求，施工單位要選擇能力較強(qiáng)并且可以靈活應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的員工負(fù)責(zé)這個(gè)環(huán)節(jié)的工作。為了保證噴涂效果，其在落實(shí)混凝土噴涂支護(hù)技術(shù)時(shí)可以分次進(jìn)行噴涂，在上一層混凝土初凝之后再開展下一層混凝土的噴涂施工。做好整體噴涂施工作業(yè)之后還要清理表面結(jié)構(gòu)，防止雜質(zhì)殘留影響施工效果。此外，施工管理人員要經(jīng)常檢查噴涂設(shè)備的性能，避免出現(xiàn)設(shè)備過熱或者設(shè)備故障現(xiàn)象，否則會(huì)影響混凝土噴涂連續(xù)施工成效。

4 結(jié)語

水利工程邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的有效實(shí)施需要以具體的工程項(xiàng)目建設(shè)施工地質(zhì)條件和環(huán)境作為基礎(chǔ)，確保相關(guān)技術(shù)應(yīng)用的有效性，減少實(shí)踐操作中可能產(chǎn)生的問題。施工人員在現(xiàn)場(chǎng)操作中需要掌握具體的邊坡開挖支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)，針對(duì)其中存在的問題采取可行性措施予以解決，以提高水利工程整體建設(shè)施工質(zhì)量作為關(guān)鍵，發(fā)揮水利工程建設(shè)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值，為我國(guó)水利事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)保障。