水利施工工程中邊坡開挖支護技術分析

許國興

摘要：我國水利工程的發(fā)展對水利工程技術要求不斷提升，以此適應不斷復雜的地質結構，但是面對目前地質結構相對依然較為復雜，這就需要采用邊坡開挖支護技術。該技術是水利工程技術施工中較為重要的環(huán)節(jié)，能夠對施工中的一些復雜問題有效解決，可確保施工質量與進度，這對提高水利工程施工安全性奠定良好的基礎。邊坡開挖支護技術主要是指在一些特殊環(huán)境的邊坡地帶，對地帶周圍環(huán)境和建筑結構進行挖掘，并應用特殊材料對這一結構進行支撐處理的技術形式。在水利工程施工中應用邊坡開挖支護技術形式的時候要求施工人員能夠全面勘查邊坡地質問題，確保工程地基的穩(wěn)定性。在正式施工中則需要施工人員能夠全面考慮開挖支護技術的使用條件，并根據(jù)整個工程施工現(xiàn)場實際情況來選擇適合的施工技術形式，從而有效提升水利工程施工質量。

關鍵詞：水利施工;邊坡開挖支護;施工技術

水利工程與人們的生產、生活息息相關，也是國民經濟發(fā)展中非常重要的一部分，具體施工階段，很多因素都會對水利工程產生影響。從實際情況來看，邊坡開挖支護施工對于水利工程施工產生直接影響，在很大程度上決定了施工進度和質量。隨著我國水利行業(yè)的蓬勃發(fā)展，工程規(guī)模和面積都在不斷擴大，邊坡問題不斷涌現(xiàn)。邊坡失穩(wěn)逐漸成為制約水利工程進行的重要因素，同時對人們的生命和財產安全帶來了重大威脅?；诖?，研究水利工程邊坡開挖支護施工技術具有非常重要的現(xiàn)實意義。

一、水利工程中影響邊坡開挖支護的主要因素

（一）地質因素

地質因素對于水利工程邊坡開挖支護產生的影響最大，在實際施工階段要充分重視這項因素，為邊坡開挖支護提供可靠支持。就水利施工本身來說，對于地質條件依賴性較大，管理人員和技術人員要明確地質因素可能帶來的影響。在水利工程地質勘察階段，就要綜合考慮地質因素，主要包含地形地貌、水文、地質結構等因素，在此基礎上研究采用何種邊坡支護方式，假如地質勘察階段發(fā)現(xiàn)地形不適宜進行開挖，那么就必須調整設計和開挖方案，重新進行規(guī)劃，并采用恰當?shù)倪吰麻_挖支護方式，確保邊坡開挖的穩(wěn)定性、可靠性。

（二）變形因素

水利工程與其他工程相對規(guī)模較大，并且在此基礎上施工周期較長，這就需要采取有效措施提高施工質量，確保工程穩(wěn)定。此外，為了確保工程在使用過程中的穩(wěn)定性，首先需要在施工中提高邊坡施工的穩(wěn)定性，這是提高工程整體質量較為重要的部分。在實際工程使用期間，一些工程因邊坡變形失穩(wěn)情況影響工程正常作業(yè)，這在較大程度上會造成人們財產的損失，由此可以看出邊坡穩(wěn)定性在其中的重要性，關系到整體水利工程質量的全面提高在邊坡開挖支護過程中，不僅要考慮地質因素可能造成的影響，同時還要考慮水利工程建筑物或者構筑物變形引發(fā)的反應，結合地質勘查情況，制定科學合理的邊坡開挖支護方案。在施工階段，還要強化建筑物或構筑物可能發(fā)生的變形評估，并根據(jù)現(xiàn)場施工等情況，制定和調整水利工程邊坡開挖支護技術，為后續(xù)施工提供有效支持。

二、水利工程施工中邊坡開挖支護技術基本工序

（一）水利工程施工中邊坡開挖基本工序

1.技術交底

水利工程施工技術部門需要和工程現(xiàn)場管理人員進行技術交底，幫助施工管理人員全面了解施工圖紙、施工操作規(guī)范。

2.測量放線

在開展水利工程邊坡開挖施工之前，現(xiàn)場施工人員需要按照施工設計圖紙要求對開挖的輪廓進行測量放線處理，確保工程測量放線達到水利工程的建設要求。一般情況下，水利工程邊坡開挖之前需要預留10～15cm的測量線寬度。

3.土質邊坡開挖技術

水利工程邊坡開挖施工要按照從上到下的順序進行，并在施工過程中嚴格控制削坡的厚度，即將削坡的厚度盡可能控制在3m以內。在確定好削坡厚度之后應用挖掘機對削坡進行后續(xù)加工處理，同時安排專業(yè)的施工人員完成修坡的操作，提升整個工程的施工效率。

4.巖質邊坡開挖技術

巖質邊坡開挖技術的重點是鉆爆法，在具體施工中同樣按照從上到下的順序進行，并根據(jù)整個工程實際情況來控制工程的施工質量和施工進度。鉆爆法的操作包含鉆孔、裝藥和最終爆破三個步驟。在應用鉆爆技術的時候需要施工人員能夠對施工場地進行全面的控制，嚴格把控梯段的厚度和高度。

（二）水利工程施工中邊坡支護基本工序

1.鋪設鋼筋網(wǎng)

在邊坡支護施工中需要在邊坡破碎地區(qū)鋪設鋼筋網(wǎng)，目的是防止邊坡水體遇水后發(fā)生地質災害。

2.淺層支護施工

水利工程施工中常見的邊坡淺層支護包含排水孔、噴灑混凝土等。

（1）噴灑混凝土。通過噴灑混凝土實現(xiàn)對開挖完成邊坡基礎面的封閉處理，從而降低外界風化基面的可能。

（2）排水孔施工?？紤]到邊坡施工較長，在具體實施中面臨排水問題，需要在邊坡上設置一定數(shù)量的排水孔。

（3）錨桿束。錨桿束主要是對相對完整巖層進行先注漿后插桿的操作。

3.深層支護施工

水利工程深層支護施工一般會應用輕型錨固鉆機開展。在具體施工中通過全球定位系統(tǒng)來對整個工程鉆孔的傾斜度進行控制，并為工程測量提供重要的數(shù)據(jù)支持。

三、水利施工邊坡開挖支護技術的應用

（一）重力式檔墻

重力式檔土墻是依靠墻體自身重力來抵檔土體的側壓力，主要的應用材料有混凝土的預制塊石、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行整體澆筑，而半重力式的檔墻可以采用混凝土或者是少筋混凝土進行澆筑重力式檔土墻的優(yōu)勢在于材料來源廣泛、施工的時候快捷簡便、具有一定的經濟效益，這種邊坡形式在水利工程中較為常見。在正常施工時，重力式檔土墻內部都是不配結構鋼筋的，只是在局部小范圍配上少量鋼筋，當高度在六米以下，并且地質條件較好，開挖對周邊影響較小時，具有較強的經濟性。

（二）噴凝混凝土技術

在水利邊坡支護開展時，噴凝混凝土技術是常用的方式之一，主要分為濕噴和潮噴兩種方式，使用效果較為明顯。在噴凝混凝土技術施工前，要做好充分的準備工作，確保材料和器械的完整性。噴凝方式要結合具體施工情況，比如當基坑相對干燥時通常采用潮噴施工的方式，在施工時應結合速凝劑，能夠有效改善施工條件，切實發(fā)揮實際支護效果。從實際噴凝情況來看，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，只有確保噴射質量，才能保證掛網(wǎng)的粘結性。因此，在混凝土噴射前，要做好坡面的清理工作，可以采用高壓風來清理錨孔中的雜物，這樣有助于提升噴射質量。當基坑含水量較大時，應采用濕噴的方法，要合理調配混凝土，提升噴射的可靠性。如果發(fā)現(xiàn)噴射混凝土后有初凝現(xiàn)象出現(xiàn)，就要進行噴水養(yǎng)護，加強坡面的封閉性。通過七天的養(yǎng)護時間，觀察其變化，具體的養(yǎng)護時間還要根據(jù)工程的具體要求來確定，降低風力損害，加強坡面的穩(wěn)固性。

（三）錨索施工技術

錨索施工支護結構其組成部分主要是由預應力錨索，錨具以及抗滑樁組成。預應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承受。前面已經介紹過，抗滑樁是一種相對比較成熟的滑坡支護結構，其主要是借助埋設在邊坡易滑的面上或者是下面的巖體中來組織滑體的移動。通常情況下會對錨索施加一定的預應力之后，錨具會同抗滑樁鏈接在一起，而另外一端是穿過滑坡體后錨固于滑床內，這樣就可以將錨索和抗滑樁組成一個完整的受力體系。同傳統(tǒng)的一般抗滑樁支護結構相比較而言，其改變了傳統(tǒng)的大懸臂受力結構，提高了地基抗滑坡推力的能力，極大節(jié)省了投資，結構也更趨于完善合理。

（四）杭滑樁技術

從受力特點來看，抗滑樁構件包含多種形式，比如人工挖孔樁、預支鋼筋混凝土板樁、鉆孔灌注樁等。在實際操作時，通過將樁有效連接在一起，還可以利用素混凝土進行樁之間的連接，這樣能夠形成整體的防護結構，避免邊坡土體塌方、變形，確保邊坡施工的有序開展。這種支檔方法的工作機理是側向支撐，主要對邊坡上部的變形或者破壞力進行傳遞，使之傳遞到下部錨固段，由錨固段的側向力來維持平衡?？够瑯都庸虄?yōu)點較多，在施工時可以靈活使用，不同的施工段在結構形式上可以聯(lián)合使用，也可以單獨使用，且安全系數(shù)較高。其缺點是施工成本高、外露式的抗滑樁影響整體美觀?？够瑯吨饕谕临|松軟、地下水較多的區(qū)域使用，在工程使用較多。

（五）錨桿支護技術

在邊坡支護技術中，錨桿支護方式能夠體現(xiàn)良好的安全性，在大型水利工程中應用較為普遍，同時實用性較強。由于工序復雜，錨桿支護技術對于管理水平要求較高，不同的地質情況在錨桿材質選擇上也不盡相同。因此，在錨桿支護施工前，要明確巖層走向、傾角等，把控好鉆孔位置和尺寸，結合地質數(shù)據(jù)及時調整鉆頭，確保鉆孔數(shù)量和深度滿足基本要求。鉆孔施工結束后，要及時清理孔內雜物，以免對后續(xù)施工產生不利影響。

（六）坡面防護

水利工程邊坡開挖成形后，將作為永久設施保存。為了保證施工質量，當開挖面周圍存在滑坡體時，應將相應的土體全部清除，這樣能夠起到降低荷載的作用。還可以采用檔墻的方式，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，則可采用主動柔性防護網(wǎng)處理，這種處理方式相對簡單，同時防護網(wǎng)質量較小，不會對坡面產生太大負荷。在坡面防護時，要嚴格保證下方施工的安全，通常在開挖面的兩側和上方布置柔性防護網(wǎng)，防止飛石、材料、雜物等可能造成的危害，保證施工人員和設備的安全。

四、邊坡開挖支護技術在水利工程中的應用實例

（一）案例概述

以某水利工程項目來說，整個施工作業(yè)期間，邊坡開挖作業(yè)量很大，混凝土使用量大，采取鋼筋支護的方法，進行邊坡開挖支護作業(yè)。根據(jù)施工工藝作業(yè)要求，邊坡開挖設計最大值為120m，而施工實際開挖值為140m，為了能夠保證邊坡的穩(wěn)定性，開展支護作業(yè)后，要進行方案調整，運用支護技術進行易塌方部分的處理。

（二）開挖土壤保護

水利工程施工作業(yè)前，組織開展施工調查，對開挖部分的土壤實施保護，避免土壤流動性過強引發(fā)邊坡塌方事故，同時做好軟土持力層部分的觀察，做好持力層破壞的把控。整個施工作業(yè)期間，如果土壤移位量增加，將會使得水土流失問題加劇。開展作業(yè)時，要落實監(jiān)測措施，掌握基坑移量。進行周圍土體的測量，如果超過了警戒值，要采取支護措施，實現(xiàn)對塌方問題的有效控制。

（三）施工鉆孔

開展鉆孔作業(yè)，必須要嚴格遵守設計要求，開展鉆孔施工作業(yè)。結束鉆孔作業(yè)后，朝孔內灌入泥漿材料。整個施工作業(yè)期間，地下水位置很高，要做好全面的控制，使得漿液比地下水位置超出1m以上，增強護壁能力，潤滑鉆頭并且降低阻力。開展鉆孔施工作業(yè)時，要進行鉆孔清潔，確保鉆機可以空旋轉，同時不進尺。

（四）錨桿支護

開展錨桿安裝作業(yè)，要加大對系統(tǒng)錨桿鋼筋的保護力度。因為邊坡坡體位置的地質條件差異，將錨桿置于鉆孔洞內時，為了避免錨桿和孔壁接觸，要保證錨桿位于孔徑中心部位，結束注漿作業(yè)后，保證錨桿完全被包裹。實施支護作業(yè)，在系統(tǒng)錨桿中，順著長度方向，間隔3m設置固定環(huán)形墊塊，確保錨桿鋼筋可以在墊塊中心。安裝錨桿操作時，確保錨桿鋼筋和墊塊共同插入到工程設計的深度，再開展注漿作業(yè)。注漿作業(yè)開展時，為了增強支護效果，在系統(tǒng)錨桿上，設置3根長度為2m、直徑大小為8mm的光圓鋼筋，并且順著錨桿鋼筋圓周方向，按照三角形進行布置，以間隔3m為操作參數(shù)，設置保護欄。完成上述操作后，開展注漿作業(yè)，完成邊坡支護。

五、結語

綜上所述，水利工程中一定要大力關注開挖支護技術實施過程的規(guī)范性，落實開挖和支護技術有效執(zhí)行，協(xié)調好施工過程中的開挖要求和支護方案，強化安全監(jiān)測的實施，從而對我國水利工程的建造質量提供有力保障，為水利工程事業(yè)的長遠發(fā)展提供支持。此外，在進行工程施工之前，施工企業(yè)為了提高施工效率，需要對施工環(huán)境進行全面勘察，根據(jù)實際情況針對性制定邊坡開挖與邊坡支護方案，這在較大程度上可確保施工質量。還應做好施工前準備工作，能夠有效提高施工過程中的安全性，為整體施工質量的提高奠定良好的基礎。

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