探讨水利水电施工工程中边坡开挖支护技术

张志英

摘要：水利水电工程，在国家的发展中非常重要，因为随着经济和社会的快速发展，对能源的需求也在不断增多，为了满足需要我们必须大力兴建水利水电工程。边坡作为水利水电工程的施工重点，其施工质量是否合理直接关系到工程的进度、质量以及耐久性，同时还影响到工程功能的发挥。本文以某水电站的左岸高陡边坡为例，该边坡的地质条件比较复杂，通过仔细研究边坡开挖支护技术，旨在能为水利工程建设的设计、施工人员提供相关的参考，保障水利工程的建设。

关键词：水利；水电工程；边坡工程；支护技术

随着水利工程建设的不断深入，其施工技术也在不断地变化着，并且不断有新型施工技术被应用到水利工程的建设之中。工程施工中技术的实施对工程的质量存在着非常重要的作用尤其是复杂的地质条件下进行边坡开挖以及支护施工 其受到地基土质的影响而存在着一定的难度启也是工程施工事故和问题的高发阶段。为此在工程项目中我们必须要对边坡开挖支护技术进行研究，切实做到保障工程进度的同时，实现高质量、安全的水利水电工程任务，保障完成优质、高效的水利水电工程，促进良好的社会经济建设工作的实现。

一、实际工程案例

该水利水电工程属于II等工程，经过一系列的调查研究表明，这个工程的支护和开挖工作量为以下内容：明挖的土方工程为24.63万立方米，明挖的石方为56.1万米，护坡的混凝土为0.84万米。根据工程的设计图我们可以了解到，工程边坡最大的开挖高度达到了120.2米。在水电站中一共安置了4台水轮发电机组，机组的安装高程达到了59m。

1、边坡开挖的监测和物探分析

1.1 监测

边坡安全监测。通过永久与临时相结合的方式对内部变形监测进行断面布置的监测。经过分析监测资料，高程Ml4多点位移计测量的是14.27m m，逐渐呈现收敛趋势。总体上锚索测力计呈现衰减的趋势，变化较小，边坡趋于收敛。

1.2 爆破

爆破网络使用的是非电雷管孔间的微差顺序爆破网络，预裂孔在相邻梯段孔之前的起爆时间不得少于75ms～100ms。控制拱坝建基面预裂孔的最大单响药量在20kg以内，距离建基面30m之外的单响药量控制在100kg以内，15m以内的要少于或等于25kg，30m～15m的要少于或等于75kg，同时还要满足质点振动的速度要求。

1.3 物探检测

开挖的过程中在左岸坝肩的边坡上布置了长观孔、变模孔及声波孔以用作物探检测分析。全部检测孔全孔段的声波都平均达到了 4000～6000m /s，建基面以下 3m 范围内是边坡爆破松弛破坏的主要集中地，孔口段的岩体完整性较差、裂隙发育、岩体破碎、孔壁粗糙，且波速较低，其他孔段的岩体完整性较好、孔壁光滑。采用物探检测和分析，可以使开挖技术参数得到不断的优化，施工工艺得到改进，边坡的开挖质量得到不断的提高。

2、边坡开挖和支护的施工程序

2.1 边坡开挖的施工程序

使用由上而下分层的方式进行边坡开挖，在开挖每一层的过程中，沿上、下游的方向分成了三个施工区，每个施工区都是由外向里分块推进，每块的面积约为30m×20m，每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。

2.2 边坡支护的施工程序

隨边坡下挖由上自下分层进行支护施工，紧跟着开挖工作面进行浅层支护，相对浅层支护，深层支护滞后一级马道（15m）。施工程序是：喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。

二、边坡开挖支护施工技术措施

1、锚杆施工方法

锚杆是边坡支护施工中常用的方法，水电站结合边坡锚杆开展一期支护的方面较多。整个操作过程利用焊管和扣件搭设脚手架结构，脚手架层高在2.2m 左右，钻孔需参照岩石走向、倾角等情况对锚杆孔角度调整，钻头直径要比杆体直径大18左右，钻孔钻到标准深度之后，需采用高压风清理干净，把孔内杂质去除。锚杆选用II级普通螺纹钢筋，水泥采用强度等级不低于P042.5的普通硅酸盐水泥，砂选用最大粒径小于2.5的中细砂，水泥砂浆强度等级M20，采用人工注浆并安装锚杆。

2、喷混凝土施工环节介绍

喷射混凝土分为素喷混凝土、锚杆喷射混凝土、钢纤维混凝土和钢筋网（或钢丝网）喷射混凝土等的施工作业。采用强度等级为C30混凝土，喷射厚度5cm ～15cm。其中网喷混凝土在喷射前布设钢筋网，钢筋直径为φ8m m，钢筋网采用在现场加工营地将钢筋调直断料后，绑扎编制成网，间距200mm。采用8t载重汽车运至施工部位现场。

3、浅层支护

一般来说，水利水电施工工程在进行边坡开挖支的护施工过程当中，边坡的浅层支护涉及到的部分主要有排水孔、喷混凝土以及锚杆束等。施工过程中，可采用 XZ-30 钻机或全液压钻机来进行锚杆束的钻孔工作。其中全液压钻机的造孔施工通常使用于对已经形成的施工平台进行开挖作业，能够保证高速、高效、可靠的钻孔施工工作。在排架搭设的工作完毕之后，则可使用 XZ-30钻机针对边坡的上部孔位来造孔。对锚杆束进行安装的施工：采用先注浆后插杆的方法对岩层较为完整的部分进行施工，然而对于岩层中的容易塌孔、较为破碎的部分则应该采用先插杆后注浆的方法对其进行施工，进而切实可靠使施工效率有所提高。边坡排架上排水孔的钻孔工作则需要采用 XZ-30 型钻机，同时安排专业工作人员进行及时的安装和清孔工作。需要注意的是要在钻孔达到到富水层之后进行滤管的安装。

4、排水孔施工

考虑到边坡长时间的排水问题，避免山体中的水压力给边坡带来过大的损害，制定边坡永久排水孔布设方案则成为了支护施工较为常用的方法。永久排水孔在喷混凝土或贴坡混凝土区域中的运用广泛，其对于减轻山体内部的水压很有帮助。

结语：

边坡施工会受到很多因素的影响，比如说施工周期和爆破安全距离等。这就造成了边坡支护与边坡开挖之间存在着一定的空间差和时间差，从而造成边坡安全隐患。就当前的水利水电工程而言，不同的地域环境的工程，需要通过技术上的变化实现工程任务的完成。实现高质量、安全的水利水电工程任务，保障水利水电工程良好实现的基础上，促进经济建设发展。

参考文献：

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