水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用

2015-03-24谷飞虎

河南科技 2015年14期

关键词：钻机张拉岩石

谷飞虎

（河南宏大水利工程有限公司，河南开封 475000）

1 水利工程施工中边坡开挖支护技术的重要性

在水利工程施工过程中，边坡开挖支护技术的应用能够有效地避免边坡岩体的顺层滑塌现象，也可以提升边坡开挖支护质量，减少水利工程施工过程中可能存在的安全隐患，加快施工进度，促进水利工程和国家水利事业的发展［1］。

2 边坡开挖支护技术的具体操作方法

2.1 土质边坡的开挖方式

水利工程施工过程中，进行土质边坡开挖时，要自上而下地进行开挖，而且施工的具体操作要求必须明确：第一，在进行边坡开挖的过程中，要合理、正确地控制削坡层的厚度问题；第二，在进行具体的削坡处理时，要合理地使用工程的反铲挖掘机等相关施工机械；第三，要切实做到控制边坡的质量，有关施工人员在进行修坡时要运用专门的施工技术［2］。

2.2 岩质边坡的开挖方法

岩质边坡的开挖方法不同于土质边坡，主要是指在进行边坡开挖时没有土质边坡，而是岩石材料的边层。这种情况下，应该测量出岩石的硬度，进行一定程度的爆破，以便加快开挖效率［3］。一般情况下有两种方法：第一，逐层爆破进行开挖，即在岩石的不同位置上进行不同方式的爆破，逐一爆破以完成对整个岩石边坡的爆破。在设置不同的爆破点时，要充分考虑岩石的高度和角度，最好进行分层处理。第二，台阶式分层爆破，这能有效避免大面积爆破对边坡整个稳定性受损。

2.3 槽挖方式

因为不同的水利工程在地理位置和地质环境上的差异性很大，因此要结合工程的实际情况合理调整槽挖。在水利工程施工中，通常会采用的槽挖方式有拉槽分层爆破开挖和临近建基面的保护层开挖。

2.4 钻爆设计方法

岩质边坡开挖的钻爆设计能够有效地改善开挖质量，加快施工进度，提高施工效率。设计钻爆时必须要结合实际情况，全面掌握岩石概况，认真勘察岩石结构，进行生产性爆破实验并及时调整爆破参数。钻爆施工技术主要有微差起爆技术、预裂爆裂一次开挖成型技术等。

3 水利工程的边坡支护

水利工程的边坡支护主要有铺设钢筋网、浅层支护和深层支护等措施。

3.1 铺设钢筋网

在边坡开挖支护施工过程中，在边坡的破碎区域铺设钢筋网主要是为了防止边坡水体遇水后发生一系列地质灾害，例如塌滑、塌方等，以保持边坡稳定。喷混凝土或贴坡混凝土施工设置永久性排水孔以缩减内部水压是使用最为广泛的方法。

3.2 浅层支护

水利工程施工过程中，通常的边坡浅层支护有排水孔、锚杆束、喷混凝土等措施。在实际施工时，实施钻孔这道工序时使用的是XZ-30钻机或者全液压钻机。全液压钻机钻孔技术主要针对已经形成的施工平台，以达到高效、可靠的钻孔效果。完成搭设排架后，在边坡的上部孔位用XZ-30钻机进行造孔。锚杆束是对比较完整的岩层进行先注浆后插杆的办法。需要注意的是必须在达到富水层之后才能进行钻孔施工和考虑滤管安装。

3.3 深层支护

深层支护主要选用的设备是轻型锚固钻机。在进行钻孔时，需要认真检查并测量和纠正施工中出现的偏度；在进行锚索张拉时，初期张拉力度要控制在设计值的90%。为了检验是否需要不补偿张拉，可以对单根钢绞线循环张拉，最后进行封锚。

4 边坡开挖支护施工技术应注意的问题

在施工的过程中，为使边坡开挖支护施工技术的作用得以充分发挥，使边坡开挖支护施工质量得到进一步提升，还是需要对以下几方面问题予以高度重视。

4.1 技术检测

边坡开挖支护施工中会采用爆破振动检测技术，其原理是以衰减规律的经验公式为依据，对边坡开挖施工爆破进行指导，以实现对振动的控制，如此使边坡施工的质量得以有效提高。不同的工程对该项技术的应用情况各有不同，一般不需要考虑锚杆应力的变化，大部分情况下采用Rr的高程为1 855.5m，高程的Rr、R巧高程为11 841.5m，高为1 885.95m，其应力最高可达到150Mpa以上，其他锚杆具有较小的应力总量。

4.2 网络工程的准备工作

在边坡支护与开挖施工前，做好网络工程的相关准备工作是非常必要的。施工工程采用的爆破网络多采用非电雷管孔间的额微差顺序特征的爆破网络，预裂孔应将起爆时间控制在一定的范围内，通常为75～100m/s内，应将拱坝的建基面预裂孔单响药量控制在20kg以下；在其30m以外，单响药量则不得超过100kg；如果在15m内，那么单响药量不得超过25kg。除此之外，还应对质点振动速度加以充分考虑，实现对预裂孔的爆破标准与尺寸的掌控，以此使边坡支护与开挖施工质量得到有力的保护。

4.3 加强混凝土的养护

挂网喷混凝土施工竣工后还需要对混凝土进行一定的养护工作。在混凝土养护阶段对于其强度与定型有着非常关键的意义，必须予以高度重视。一般情况下，需要大约30天来完成混凝土的养护工作，这段时间内应做好对混凝土各项性能指标的测试工作，如混凝土抗压能力、混凝土强度等，一旦混凝土质量与边坡施工技术的要求不一致，就必须马上采取相应的措施对其进行补救。