水利工程边坡开挖支护施工工艺的应用研究

摘要：边坡开挖支护施工工艺在水利工程边坡开挖中的有效引入，可以更好地保证水利工程的施工质量，进而发挥水利工程应有的效用。基于此，本文主要讨论控制边坡支护施工的技术，分析边坡开挖支护施工技术在施工中常用的方法，阐述边坡开挖支护施工技术在实践应用过程中需要注意的问题，希望能为相关施工单位提供参考。

关键词：水利工程；边坡支护；施工技术；施工质量

相较于其他工程，建设水利工程建设关乎民生，可以更好地调节水资源，应对自然灾害。因此，保障水利工程施工质量是十分必要的，但是其施工环境通常较为复杂，受各种因素影响，很难保证施工质量。在这样的情况下引入边坡开挖支护技术显得十分必要，可以更好地保证水利工程建设的经济效益和社会效益。

一、控制边坡支护施工的技术

（一）做好设计优化工作

施工设计是施工建设的基础，也是后续施工中的重要参考，保证施工设计的科学性与有效性是十分必要的。现阶段，边坡支护结构的设计往往以平面应变问题处理为主要目标。如果边坡相对较长，这种平面应变设计往往与实际情况之间存在较大差别。如果支护结构设计没有紧跟实际情况作出适当调整，则很容易影响施工质量，甚至工程的安全性。因此，在施工设计过程中需要加强现场勘测，做好准备工作，了解施工区域的实际情况、具体问题，并在此基礎上对施工设计作出适当调整和优化，保障施工设计方案的科学性、可行性与有效性，进而为后续施工提供指导和帮助。

（二）关注排水问题

在水利工程建设过程中，关注排水问题是十分必要的。而在边坡施工过程中需要将排水问题作为重点问题加以考量，并作出有效分析。如果排水问题考量不到位或者考量的因素欠缺，则很容易会因山体中的水让水利工程边坡施工面临较多的困境和较大的荷载压力，也很容易出现滑坡、坍塌等问题。基于此，施工人员可以在边坡施工的过程中引入永久性排水孔，这样可以有效减轻山体内部的水压，进而保证施工工程的安全性和稳定性。一般情况下，在排水口设置过程中，施工人员可以引入空压机和手风钻及相应的机械设备提高工作效率。为了避免塌孔问题出现，施工人员可以引入PVC管并将其安装在排水孔中，这样既可以保证排水质量，也可以有效避免塌孔问题出现。在排水孔设计过程中，需要考量排水孔的孔径，分析排水孔的位置和角度。在孔径、位置、角度分析的过程中，不仅需要考量其排水功能，还需要考量其美观度，协调实用性和美观性之间的矛盾，从而达到良好的施工效果。

（三）强化边坡建基面

一般情况下，在一期支护施工中需要通过喷混凝土的方式落实施工，这样做的好处是为了更好地强化边坡建基面，避免边坡建基面出现风化问题。而在该环节，施工人员需要从以下方面加强控制与管理：首先，要做好施工现场分析工作，分析岩面是否存在松土或松散石渣的情况，避免松土或松散石渣的出现影响黏合效果，无法保证混凝土和岩面之间的黏合度。其次，需要做好挂网材料的控制和选择，挂网材料的选择需要严格按照施工设计和施工标准作出有效控制。除了控制挂网材料的材料质量外，还要分析挂网材料的网格尺寸，并在此基础之上分析锚杆和钢筋网之间的连接是否牢固、钢筋网和岩面之间的距离是否合理，为后续施工奠定良好的基础。最后，混凝土配比问题是混凝土施工过程中必须考量的一大核心问题，这会直接影响混凝土的强度，而在混凝土材料配比分析的过程中施工人员需要在施工之前落实试验工作，明确混凝土的性能和强度要求，并在此基础上分析不同材料的性能，通过实验工作的开展确定不同材料的配合比，结合施工现场的实际情况对配合比作出适当调整，进而保证混凝土的强度和性能。

（四）分层落实边坡开挖工作

为了更好地保证施工质量，在边坡开挖过程中常用的施工方式为分层式施工，在分层边坡开挖的过程中需要注意以下两点问题：

一方面，在分层开挖过程中，不同层次施工状态下施工人员所面对的施工现场情况是有所区别的，因此，不同层次的施工技术和施工步骤及施工方法应及时作出调整，保障施工工作落实的科学性与针对性。

另一方面，在分层边坡开挖的过程中需要明确开挖顺序。一般情况下，秉持自上而下的原则落实开挖工作，同时细化施工区域。根据水利工程施工的现场情况合理划分区域明确施工区间，而在现场情况分析的过程中施工人员着重分析河流上下游的流向，秉持从外向内的原则确定施工区间，通过流水作业的方式落实各个区域之间的施工工作。

二、边坡开挖支护施工技术在施工中的常见方法

（一）挂网喷混凝土技术

挂网喷混凝土是支护中常用的支护手段，其目的是更好地提高边坡建基面的封闭性，保证其稳定性，避免因自然因素影响出现的风化问题。一般情况下，在施工过程中，施工人员需要抓住挂网材料控制、混凝土控制、锚杆和钢筋网连接控制、钢筋网和岩面之间的距离控制等多个施工技术要点落实控制工作，保证施工质量。

（二）钻爆

一般情况下，在水利工程中边坡开挖的主要施工手段为钻爆，在钻爆过程中需要注意以下两点问题：

一方面，明确钻爆工作的工作顺序。一般情况下，大多以自上而下的顺序分段落实钻爆工作，通过逐层递进的方式保证施工效果。而在钻爆开挖过程中常用的开发方法主要包括薄层爆破开挖、台阶式分层爆破开挖和逐层爆破开挖等。

另一方面，在钻爆过程中施工人员要明确钻孔位置和水平距离及垂直距离，结合施工设计和施工现场的实际情况作好距离控制和定位控制。最后，根据施工地区的土质、土壤分析机械设备和钻孔尺寸。

（三）锚杆支护

锚杆支护是水利工程边坡支护中常用的一种支护手段。锚杆支护的应用频率相对较高且应用范围相对较广，适配性相对较强。一般情况下，在施工过程中需要注意以下四点问题：

第一，施工人员可以根据梅花的形状布置锚杆，确定锚杆的倾斜角度，在此基础上结合实际情况合理选择焊管和扣件。

第二，为了保障施工安全，施工人员严格按照施工设计搭建临时脚手架施工平台，并且配备安全设施在支架周围设置安全网。

第三，在施工过程中加强锚杆钻孔工作的控制，施工人员需要做好设施设备控制。一般情况下，锚杆支护技术常用的工具为手风钻和简易潜孔钻。在钻孔过程中需要根据实际情况分析岩石的纹理走向，并且确定钻孔的倾斜角，然后调整锚杆孔的角度，根据实际情况选择钻头。在钻头选择过程中，保证其比锚杆直径略大，及时展开清理工作，可以引入高压风进行杂质清理，为后续工作奠定良好的基础和保障。

第四，在施工过程中，常用的锚杆为普通螺纹钢筋，具有可靠性强且经济成本相对较低等优势，而水泥多选硅酸盐水泥。除此之外，还需要合理控制砂砾直径和水泥砂浆强度，以此保障锚杆支护技术施工。

（四）喷混凝土及贴坡混凝土支护

喷混凝土及贴坡混凝土的支护方式是常用且应用成熟的一项技术。主要工作内容是进一步强化和封闭好的基建面层，进而保障基建面质量，支护效果相对较好。一般情况下，喷混凝土技术在实践过程中需要控制的要点主要包括以下方面：

首先，施工人员明确混凝土的搅拌和运输器具，引入强制式拌和机和混凝土运输车，进而保证混凝土供应到位。

其次，在施工过程中合理控制和选择混凝土喷射机，在已经搭好的脚手架上落实混凝土喷射操作。

最后，控制混凝土喷射的技法。一般情况下，多以湿喷法为主要的喷射方法，同时在混凝土喷射过程中需要控制混凝土的厚度。贴坡混凝土技术在实践过程中需要考虑后坡高度，而在施工过程中需要明确施工程序，并在此基础之上严格按照施工程序落实施工工作，保证贴坡混凝土的连续性，进而确保施工质量。

三、边坡开挖支护施工工作落实

（一）落实现场勘测工作

在水利工程边坡支护施工过程中，施工环境相对而言是较为复杂的，支护效果也会在很大程度上受周边环境因素的影响，因此，落实现场勘测工作是十分必要的。在开挖施工之前，施工人员需要通过勘测工作来分析岩体现象，如是否存在裂痕及开裂程度，通过勘测工作的有效落实，对施工技术、施工方法有效优化，为施工方案、施工设计的调整提供数据参考和信息支持。除此之外，还需要在勘测工作落实的过程中明确岩石层的分化程度及分化范围，结合拟建区域的水文条件、气象条件地下水流量等因素对技术参数作出有效的优化和调整。

（二）落实准备工作

做好准备工作是落实边坡支护工作的前提保障，而在准备工作落实的过程中除了需要做好常规准备工作，如做好人员管理、明确施工程序、优化施工设计以外，还需要根据边坡支护的实际需求和开发需求落实准备工作。例如，在爆破工作落实的过程中，技术人员需要在实践施工之前明确非电雷管孔间的微差顺序特征，确定爆破网络，并在此基础之上分析起爆时间、用药量及单响药量。除此之外，还需要分析质点振动的速度、预裂孔的爆破标准和尺寸，以此为水利工程边坡开挖支护技术的有效应用提供前提保障，明确施工过程中的重点问题、难点问题，并通过事先落实准备工作的方式对问题进行有效的处理，为续施工工作的顺利开展提供更多的指导和帮助。

（三）落实技术检测工作

技术方法是施工建设的重要基础，也是保证边坡支护施工质量的重要前提，落实技术检测工作是十分必要的，而在技术检测工作落实的过程中技术人员需要根据衰减规律的经验公式落实爆破震动监测工作，这样可以更好地提高施工质量。除此之外，在过程中技术人员需要作好锚杆的应力变化分析，并在此基础上分析高程数据、应力数据等相应数据，为后续施工工作的有效开展提供数据基础和信息支持。

（四）落实养护工作

在混凝土施工落实结束之后进入养护环节，养护工作的有效落实对混凝土施工的施工质量会产生至关重要的影响，需要做好养护时间的控制及养护测试工作的落实工作。

首先，从养护时间的角度分析，结合混凝土施工的施工规模和混凝土的强度需求控制养护时间。一般情况下，在水利工程边坡支护施工中混凝土的养护时间至少为一个月。

其次，从养护测试的角度分析，通过测试工作的落实明确混凝土的抗压力和强度，并在此基础上分析混凝土施工是否存在不足及养护工作是否需要作出优化和调整，在保证混凝土的抗压能力和强度满足水利工程边坡支护需求的基础上完成混凝土施工工作。如果发现测试数据与预期数据存在较大出入，则应当及时选择补救措施，落实补救工作。

四、结语

水利工程边坡开挖支护施工技术的有效应用可以更好地保障水利工程的施工质量，进而更好地发挥水利工程在水资源协调、抗洪抗涝方面的作用与影响，同时对于控制施工成本、提高施工建设工程的使用寿命都会产生一定的影响，技术人员需要做好技术控制，并在此基础之上明确边坡开挖支护施工过程中的影响因素，做好质量控制，进而保障水利工程边坡开挖支护施工的整体施工质量。

参考文献：

[1]姚红霞.水利工程施工中高边坡开挖与支护技术的应用[J].建材发展导向，2022，20（20）：160-162.

[2]王泽源.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].产业与科技论坛，2022，21（16）：45-46.

[3]陈乃嘉，谢艾楠.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究[J].东北水利水电，2022，40（07）：57-58，62.

[4]马丽.边坡开挖支护技术在水利工程施工中的有效应用[J].产业创新研究，2022（02）：121-123.

[5]吕立群.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].住宅与房地产，2021（19）：231-232.

[6]江道凌.水利工程施工中边坡开挖支护技术应用[J].建筑技术开发，2021，48（11）：155-156.

[7]马壮.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].长江技术经济，2021，5（S2）：56-58.

作者简介：揭俊（1994），男，江西省南昌市人，大专，初级工程师，研究方向为水利水电。