水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用

杨 帆

（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410000）

水利水电项目往往是关乎国计民生的工程，在水利水电工程建设中，边坡开挖支护施工是重要内容，其施工质量在很大程度上决定了工程安全，因此，必须重视边坡施工，保证边坡的开挖和支护质量，为之后的施工建设及运行奠定良好基础。

1 常用边坡支护技术

对于水利水电工程，常用边坡支护技术有下列几种：挂网喷射混凝土，它能提高边坡整体封闭性，防治风化导致边坡失稳； 锚杆支护，即通过对锚杆的设置对边坡进行支护，这是目前最常用也是效果最突出的支护方式；钻爆法，即利用钻爆法进行边坡开挖，施工按照从上到下的顺序进行，逐层实施钻爆；分层支护，在边坡浅层支护比较常用，支护效果良好。当边坡地质条件相对较差时，开挖施工中应做好深层支护，采用灌浆等方法，保证边坡的稳定性，提高其安全性[1]。

2 边坡支护施工准备措施

做好施工准备是保证施工顺利进行和达到预期质量目标的关键，边坡支护工程施工的施工准备工作共分为技术准备与现场准备两部分。

2.1 技术准备

以设计图纸为依据，结合地质报告，组织技术人员认真熟悉图纸，对图纸涉及的所有部分都要深入了解，尽早攻克技术重难点。开展施组设计工作，并编制相应的专项方案，在明确施工任务的前提下，编制详细且合理可行的施工方案，对所有工程内容实施分解，逐个开始测量放样、开挖、支护、现场检测、管理及材料和资金需求与使用计划的编制，完成各方案的编制后，确定具有良好可实施性的整体方案。在施工开始前必须做好技术交底工作，包括图纸交底、施工设计交底、设计变更交底。交底过程应做到细致和全面，对于关键部位，要制定专门的处理方法，确保施工整个过程都按照方案要求进行。

试验检测与工程质量息息相关，项目施工开始前，制定具有良好可操作性的计划，包括试验检测和设备安装调试，这些计划必须以现行规范和标准为依据进行编制，符合工程的总体规模和进度情况。在施工中，安排专人对试验检测实施全程监控，以确定每一项检验工作是否按照计划的要求开展，以明确工程的施工质量。

2.2 现场准备

确定用地范围及界限，对所有临时建设的设施进行设计，做好施工准备，所有施工都应抢前抓早，力求主动。以工程的施工内容为依据，配置满足要求的人员，将分工协作关系积极落实到位，明确人员的职责范围。结合工程的实际要求，编制准备工作详细计划，对现场的临时用水、用电及道路都进行合理的布置。严格控制施工测量控制，对各个控制点对应的测量成果进行校核，在确保测量控制点无误后，进行地形测量，确定原始地形情况。有计划地对设备和人员进行分批组织进场，保证进场有序完成。对现场的所有设备，都要做好安装调试及保养。对需要在工程中使用的各类原材料，都应做好试验检测工作，同时还要对砂浆和混凝土进行配合比试验，确定与工程要求相符的配合比。

3 边坡开挖支护技术在水利水电工程中的应用

3.1 土方开挖技术

先在岸坡的开挖范围内测量放样，根据设计要求将岸坡的开挖边线准确放出，岸坡的开挖按照从上到下的顺序进行，边坡开挖应按照设计确定的坡比一次性施工成型，防止重复开挖，对工期造成影响。施工中应将岸坡上的堆积物都清理干净，在边角处与陡峭处应采用人工进行清挖，若在开挖过程中遇到孤石，则可使用手风钻或破碎锤做局部处理，渣料用自卸汽车及时运输堆放至指定弃渣场。

3.2 石方开挖

水利水电工程边坡开挖过程中，边坡开挖质量控制工作十分有必要，事前要依据实际工程情况设计科学高效的施工质量控制方案，选取安全高效的开挖方式。开挖前，先进行场地清理，并按施工图所示检查边坡开挖剖面和测量放样成果，认真做好地质调查工作，进行地质素描记录。对边坡开挖区周围排水设施的完工质量进行检查，经确认合格后开始边坡开挖。在边坡开挖中，开挖表面必须保持平整和稳定，尽可能减少或避免对岩体造成的破坏。目前水利水电工程大多采用预裂爆破、微差爆破等爆破技术，爆破质量的控制是石方开挖工作的关键，恰当合适的技术运用，既可以快速完成爆破作业使边坡成型，又可最大限度减少对周围岩体进行破坏，确保边坡的安全性、稳定性。各种爆破参数应通过试验进行确定是否满足要求，施工过程中严格按照确定的爆破参数进行钻孔、装药、联网等施工。

钻孔施工，按确定方案要求，安排钻机在测量放样点位置就位开钻，钻进过程中应随时对造孔深度和偏斜进行检测，以便及时纠偏。水利水电工程边坡石方开挖施工工艺流程如图1所示。

图1 水利水电工程边坡石方开挖施工流程

3.3 边坡锚杆支护

锚杆支护是水利水电工程边坡支护运用广泛的一种方式，锚杆施工具有占地面积小，安全性能高等优点。锚杆施工质量对整个边坡的安全、甚至整个工程的安全都起到重要作用，因此其质量控制也是尤为关键。首先，要严格控制原材料（钢筋、水泥、砂、外加剂）的选定，注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其他外加剂，其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。然后，确保锚杆钻孔孔位正确，孔深、孔径等达到技术规范要求。钻孔完成后，用高压风将孔内残渣和水吹净。孔深较深、成孔困难的锚杆宜采用先插筋后注浆的工艺，将锚杆及其灌浆系统置入孔内，锚杆及其灌浆系统安装对中支架以保证锚杆及其注浆系统居中，注浆系统包含排气管和进浆管，孔口用注浆塞或环氧砂浆封闭，锚杆注浆机自进浆管注浆，待排气管出浆后，关闭进浆管和排气管。遇锚杆孔涌水时，采取在锚杆孔附近钻孔排水或对锚杆孔进行灌浆等措施，也可采取其他排水防水措施，以保证水泥砂浆不被水流冲走和稀释。锚杆安装后，在砂浆凝固前，不敲击、碰撞、拉拔锚杆和悬挂重物。边坡锚杆支护施工工艺流程如图2所示。

图2 边坡锚杆支护施工工艺流程

3.4 边坡喷混凝土支护

边坡喷混凝土支护方式的应用有着很高价值，可以保证边坡整体稳定性，在边坡支护难度一般的地区是很适用的。这一方法主要是采用混凝土的喷射来达到提高边坡稳定性的目的，通过对混凝土的喷射还能实现隔离，在养护到一定强度后可以抵御风雨持续侵蚀作用，减轻外界因素造成的不良影响，提高最终支护效果[2]。边坡喷混凝土支护喷射前应将表面上的杂物和垃圾都清除彻底，并对较为光滑的岩面进行处理，在设置好工作平台以后利用高压水会对平台表面进行冲洗后，针对遇水后容易产生潮解的岩层表面，建议利用高压风来彻底清扫。如需挂网的喷混凝土，钢筋网沿开挖面铺设，在指定部位喷射一层混凝土前铺设。采用锚杆头点焊固定，中间用膨胀螺栓加密固定，网间接头用铅丝扎牢，控制钢筋（丝）网保护层厚度不小于20 mm。边坡喷射混凝土按分层分段分片依次进行，喷射顺序由下而上，对不平整部位先喷凹处，最后找平。在分层喷射混凝土的过程中，需在之前的一层彻底终凝之后开始，如果终凝后超过1 h再进行喷射，则要用高压水对前一层进行冲洗后。对于喷射的厚度，可通过铁钉的埋设来有效控制，不同部位施工完成后，标志物需要进入到混凝土当中，否则要进行适当的补喷。如果基岩的表面存在渗漏现象，但是实际的渗漏量不大时，可在喷射以前进行吹扫，然后按照从远到近的原则先喷射一层干拌混凝土，之前可添加速凝剂，以缩短终凝完成时间。将水完全止住之后，以设计确定的配合比进行封闭喷射。边坡喷混凝土支护施工工艺流程如图3所示。

图3 边坡喷混凝土支护施工工艺流程

4 结语

综上所述，边坡施工是水利水电工程建设重要内容之一，在实际的施工中，首先要明确支护方式，并结合实际情况与现有施工条件选择适宜的方式，然后切实做好施工准备，合理运用边坡开挖支护的各种技术，严格按照技术方案进行施工，加强施工过程控制，确保边坡的安全性、稳定性、可靠性，为后续的工程施工提供坚实的基础。