水利工程施工中边坡开挖支护技术研究

卢雪涛

宁夏华正水利水电工程建设监理有限公司 宁夏 银川 750001

水利工程属于民生项目，不仅与国民经济的建设发展相关，还会直接影响人们的生活水平，一旦工程项目建设施工成效不高，就会使得人们的日常生活遭受影响。随着我国现代化社会经济水平不断提升，水利工程项目建设施工规模不断增大，这对于施工单位的发展来说是一项较大的挑战。尤其是近几年各类工程项目建设施工都需要达到更高的要求，施工人员应合理利用边坡开挖支护技术提高结构的稳定性，呈现良好的工程结构，为我国现代化社会经济水平的提升提供良好的保障。

1 水利工程施工中边坡开挖支护技术的重要性

部分施工单位开展水利工程项目建设施工作业时，忽略了结构安全性保障，虽然能够在一定程度上满足工程项目建设施工综合要求，但还是会在工程项目运营当中引发较多问题，影响人们的正常生活。边坡开挖支护施工对于水利工程项目建设施工来说，能够在很大程度上保护水利工程结构的周边环境状况，其属于一种安全防护技术，在提高工程建设施工质量和安全性方面具有非常显著的作用。由于水利工程项目建设施工内容比较繁杂，整体施工管理流程比较复杂，管理人员具体落实相应的工作时就会受到较多因素的影响，难以确保工程建设施工可行性及科学性。对水利工程实施边坡开挖支护技术可以有效规避施工中的质量和安全隐患，特别是能够有效规避工程开挖施工中引发的安全事故，为施工人员的人身安全提供有效保障[1]。在以往的水利工程项目建设施工中，施工人员经常需要开展带水作业，在边坡支护施工不到位的情况下，施工人员很容易在这个环节的操作中受到影响，进而降低后期施工质量，导致边坡支护施工存在严重的安全隐患，降低边坡结构的平稳性，严重时会引发基坑坍塌问题。落实边坡开挖支护技术可以对施工管理人员的行为操作进行严格管控，使其在实践操作中采取科学、有效的方法合理把控施工质量，促使水利工程项目建设施工作业能够顺利开展，并且保证每一项工作严格落实到位。

2 水利工程边坡稳定的主要影响因素

2.1 变形因素

相对于其他类型的工程项目建设施工形式来说，水利工程项目建设施工内容更加复杂，整体建设施工周期也比较长，在具体开展项目施工操作时容易受到多方面因素的影响，导致边坡结构的稳定性无法得到保障。就现阶段的水利工程项目建设施工情况来看，最主要的影响工程项目建设施工的因素就是边坡变形，给工程施工质量和进度控制造成了困扰，还存在威胁施工人员生命安全的可能性，如果变形现象比较明显，则会引发水利工程边坡坍塌现象，给周围的环境和周边的结构造成严重的影响，进而产生较大的经济损失。尽管一些施工单位已经组织施工人员多加注意周围的情况，但是在实际建设施工过程中部分施工人员还是忽视了边坡开挖支护作业的有效开展，导致边坡变形问题没有得到有效防治，难以确保水利工程结构的质量和安全。

2.2 地质因素

大多数水利工程项目建设施工环境都比较复杂，很容易受到地质条件和周围气候的影响，导致边坡结构的稳定性不佳，还会给整体结构造成不利影响，引发边坡基础不均匀沉降或者边坡坍塌等安全事故。尤其是宁夏地区的地质条件相对于其他区域来说更加复杂，属于典型的丹霞地貌群，整体气候条件为半干旱半湿润，在开展水利工程项目建设施工作业时，需要面对险峻的高山，在今年建设发展的过程中，区域谋划实施防洪减灾、水资源配置、水生态保护修复、灌区现代化改造四类工程，致力于尽早开展水利工程项目建设并且完成投运，促使年度水利投资规模稳定增长。但是开展各类水利工程项目建设和改造施工作业时，还是会面临复杂的地质条件影响，部分施工单位急于求成，落实现场施工作业之前缺乏科学的地质勘察，没有做出可行性规划，导致施工人员在边坡施工中受到了地质因素的影响，难以保证水利工程建设施工成效[2]。

3 水利工程施工中边坡开挖支护技术分析

3.1 边坡开挖技术

3.1.1 土质边坡开挖技术

施工人员针对水利工程项目实施土质边坡开挖技术时，可以采取自上而下分阶段式的开挖手段，这种开挖形式能够在一定程度上提高边坡开挖施工质量，促使整体建设施工成效能够得到有效保障，减少实践操作中产生的问题。土质边坡开挖要求施工人员掌握水利工程施工现场的地质条件，在挖掘的过程中注意对边缘周围的泥土进行修整和加固，形成一个相对稳定的边坡结构，避免施工人员在操作中产生安全问题。施工单位技术人员应该针对水利工程土质边坡开挖施工的要点和具体条件制定科学的开挖施工方案，确定开挖路线，给施工人员提供准确的图纸，使其能够有序开展挖掘施工操作，做好每一个施工阶段的土质边坡开挖施工作业。需要注意的是，实施土质边坡开挖技术之前，要做好基础性工作，针对其中可能产生的土方边坡滑坡和塌方等问题进行科学防护，确保土质边坡开挖施工技术的应用成效可以达到要求，并且提高边坡结构的稳定性，避免后期受到其他不确定因素的影响产生问题。

3.1.2 岩质边坡开挖技术

这项技术的实施要求施工人员在前期工作中进行爆破施工，按照由上到下的顺序开展项目建设施工作业，清理周围的土质，为后续施工作业的有序开展打好基础。不同区域的水利工程项目建设施工场地在施工条件、环境等方面存在较大的差异，岩质边坡开挖技术会受到施工条件和环境的影响，导致后期综合建设施工成效有所不同。钻爆施工是这项技术实施的要点，通常情况下，施工人员会先开展钻孔施工，后装药，最后再进行爆破。这个施工流程能够让施工人员确定钻爆施工的要点，并且在钻孔施工过程中掌握具体的地质条件，使其在钻爆施工中严格控制梯段的高度和厚度，避免在钻爆施工中产生安全问题。

3.1.3 测量放线技术

这是边坡开挖之前的一个工序流程，施工人员落实边坡开挖施工操作之前，应通过测量放线技术为相关技术的应用奠定良好的基础，掌握现场施工情况，减少边坡开挖施工中的问题。以测量放线技术为主的前期施工操作要求施工人员仔细对照工程项目设计图纸，严格按照图纸要求对需要开挖的轮廓进行测量，掌握工程项目的数据信息，促使测量放线处理能够满足水利工程建设施工的要求和标准。根据我国的水利工程建设施工标准来看，施工人员在边坡开挖之前要确保测量放线的宽度预留出10-15cm的余量，防止后期施工操作产生问题影响最终的施工成效。实际开展测量放线工作的过程中，要保持施工现场干净整洁，因此需要做好现场清理工作，根据水利工程建设施工环境的特点和具体要求开展边坡修复作业。施工人员经常会在落实开挖技术之前做出工程项目建设规划，因此，在开挖施工之前要将工程设计方案与施工工序有效衔接，将其作为测量放线施工的一个重要环节，避免在水利施工中产生不必要的问题或者损失。此外，还要在压实边坡的过程中选择符合现场施工要求的机械设备，做好现场清理工作，促使测量放线工作能够有序开展，并且为其他技术的落实优化前期准备成效[3]。

3.2 边坡支护施工技术

3.2.1 锚杆施工技术

锚杆施工技术在现阶段的水利工程项目建设施工中比较常见，施工人员经常会利用其优化工程项目整体结构，形成安全、稳定的边坡支护结构，为水利工程建设施工质量的提升打好基础。根据水利工程项目的实际边坡支护技术形式来看，锚杆挡墙施工类型分为混凝土和锚杆挡墙搭配、混凝土板肋形式、临时搭建的锚杆挡墙三种。混凝土和锚杆挡墙搭配的形式可以体现较强的挡墙适应性，能够满足不同条件的水利工程项目边坡支护施工要求，体现的支护效果良好，因此在目前的水利工程边坡支护施工中得到了广泛的应用。混凝土板肋形式的锚杆挡土墙具有完整性及抗震性特点，可以增大水利工程边坡支护结构的强度，能够满足较高的结构强度要求，在各类水利工程项目边坡支护施工中都比较适用。临时搭建的锚杆挡墙又分为排桩和钢筋混凝土格架两种形式，施工人员可以针对不同的工程项目建设条件合理设置锚杆支护形式。两种临时搭建锚杆挡墙结构在水利工程建设施工中的应用都比较广泛，主要是由于其造价较低，整体操作比较简单，因此经常被用作临时支护装置。需要注意的是，临时搭建的锚杆挡墙不能够用于长期的支护结构，否则会在后期建设施工中留下诸多的安全隐患，给水利工程建设施工造成较大的影响。

3.2.2 深层支护技术

不同的水利工程建设施工条件要求施工人员采取差异性边坡支护方法，为提高边坡结构的稳定性打好基础，并且提高整体结构的适应性。深层支护技术要求施工人员设置边坡支护结构时利用性能较好的辅助设备，如果在选择辅助设备时比较随意，很可能会影响支护结构的强度，难以达到施工质量和安全性要求，降低支护结构的稳定性。目前，许多施工单位都会将深层支护技术作为水利工程边坡开挖环节的重要辅助支护技术方法，会采取预应力锚杆、固结灌浆和预应力锚索三种形式形成深层支护结构。在构建深层支护结构时，预应力锚杆和预应力锚索的施工步骤比较类似，施工人员可以在需要加固的土层上利用锚索施加预应力，预防边坡开挖施工中产生的变形问题，从而提高周边围岩结构的承受能力，体现支护结构的优良性能[4]。

3.2.3 挡土墙支护技术

挡土墙是水利工程边坡支护的常用形式，施工人员经常会根据不同的地质条件设置差异性挡土墙形式，以悬臂挡土墙为主，确定工程建设施工长期的水文地质条件之后就会将钢筋或者木桩等材料嵌入边坡的土壤层中，形成坚硬的防护层，增大边坡土壤的强度，充分提高边坡支护能力。利用挡土墙支护技术的过程中，施工人员需要确定钢筋或者木桩等材料的嵌入位置，还要对嵌入材料的质量、规格、参数等进行严格检查，确保挡土墙支护施工的有效性。由于不同地质条件下的水利工程项目建设施工情况有所差异，施工人员在设置挡土墙支护结构时，不仅需要通过钢筋焊接处理的方式加强结构的稳定性，还要根据边坡支护的具体要求或者周围土层结构的稳定性构建悬臂挡土墙，防止其在挖掘边坡的过程中产生不均匀沉降问题，还能够避免周边土层塌落。在长期实践操作当中，一些施工人员不仅会利用专业的理论知识优化实践操作形式，还会结合自身的工作经验不断调整优化挡土墙支护形式。为了达到更好的挡土墙支护效果，其会灵活调整挡土墙中的钢筋或者木桩间隔。开展这项操作时，要根据边坡挖掘的角度和坡度确认挡土墙的高度，在没有特殊要求的情况下可以将挡土墙的高度控制在6-9m之间，改善以往施工中的弊端，优化挡土墙支护施工技术应用效果。

3.2.4 混凝土喷涂支护技术

混凝土喷涂支护技术在目前的水利工程支护施工中比较常见，许多施工单位都会以其作为主要的支护形式。施工人员利用这项技术开展项目施工作业时，能够在较短的时间内完成施工任务，并且施工原材料容易获得，可以在完成施工操作之后对边坡位置原有的土壤情况进行分析，防止产生不利影响。水利工程混凝土结构施工强度较大，如果施工人员在构建混凝土结构的过程中忽视了工程项目的实际需求，就会给水利工程结构造成影响[5]。因此，需要通过混凝土喷涂支护技术的实施构建稳定的支护结构，在应对水利工程施工条件时，避免混凝土长时间在与水接触的环境中产生结构损害，促使水利工程中的混凝土结构设置使用寿命得以延长。在普通的混凝土结构中，其会遭受雨水的冲刷导致结构的稳定性降低，施工人员利用混凝土喷涂支护技术优化水利工程支护结构时，能够避免边坡坍塌问题，以此保障边坡支护施工质量和安全性。这项技术相对于其他技术形式来说对于施工人员的工作能力和水平提出了更高的要求，施工单位要选择能力较强并且可以灵活应对突发事件的员工负责这个环节的工作。为了保证喷涂效果，其在落实混凝土喷涂支护技术时可以分次进行喷涂，在上一层混凝土初凝之后再开展下一层混凝土的喷涂施工。做好整体喷涂施工作业之后还要清理表面结构，防止杂质残留影响施工效果。此外，施工管理人员要经常检查喷涂设备的性能，避免出现设备过热或者设备故障现象，否则会影响混凝土喷涂连续施工成效。

4 结语

水利工程边坡开挖支护技术的有效实施需要以具体的工程项目建设施工地质条件和环境作为基础，确保相关技术应用的有效性，减少实践操作中可能产生的问题。施工人员在现场操作中需要掌握具体的边坡开挖支护技术要点，针对其中存在的问题采取可行性措施予以解决，以提高水利工程整体建设施工质量作为关键，发挥水利工程建设的社会经济价值，为我国水利事业的可持续发展提供技术保障。