刍议水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用

刘晓丹 高欢家 陈 艳

（辽宁丹东大禹水利水电工程建设监理有限公司 丹东市 118001）

水利工程中边坡是水利工程中的重点，水利工程中边坡开挖支护的质量直接关系到水利工程的施工进度、质量以及其耐久性，同时还会影响到水利工程的功能发挥。边坡开挖的施工难度较大，且容易受到多种因素的影响，因此为了保证水利工程的安全施工和工程质量，在水利工程中应用边坡开挖支护技术具有重要的意义。

1 工程概况

本工程位于某河流支流的一级支流岔河上，是一项兼具灌溉、供水等多种功能的综合性水利工程。工程的施工情况是土方开挖：2 178 m3，淤砂开挖：199 m3，坑石开挖:4 202 m3，石方开挖：3 057 m3，土方回填：388 m3，砂砾石回填：180 m3，干砌块石：89 m3，碎石垫层：30 m3，M5 浆砌块石：1 760 m3，M7.5 浆砌块石：2 034 m3，M7.5 浆砌料石：147.2 m3，C15 混凝土：587 m3，C20 混凝土：182 m3，C25 混凝土：3.7 m3，钢筋制安：11.3 t，M10 砂浆勾缝：282 m2，M10 砂浆抹面：678 m2，石渣运输：4 002 m3，伸缩缝：49 m2，喷浆护面：280 m2。

2 水利工程的边坡开挖施工

2.1 水利工程开挖的工序

水利工程开挖施工中一般按照“场地清理→施工放样→围堰砌筑→抽排水→机械开挖→人工修坡”的流程进行。开挖前人工对大致施工开挖范围内的场地进行清理，保证测量放样时能通视，便于开挖时施工人员能清晰看到开挖线。根据施工设计图纸及控制网，放出开挖点，并用腻子粉把开挖点连成开口线或基槽开挖边线，并在开挖过程中随时检查开挖是否满足设计要求。

2.2 土方开挖

土方开挖是利用挖掘机采用自上而下，从工程边坡至基槽的顺序进行施工，对于工程中无法使用或是不宜采用挖掘机进行开挖的部位，在采用人工按照之前的开挖顺序进行修正，工程边坡的土方开挖要符合设计要求，在开挖的同时还要利用挖掘机对开挖的边坡进行反斗压实。在开挖过程中为了保持道路的通畅运行，同时满足环保的施工要求，需要将开挖出的物质利用转载机转运到工程指定的临近堆放点，待这些物资晾干之后，在将其运至指定的废渣场。

2.3 石方开挖

利用挖掘机将工程地段的表面覆盖层给消除掉，利用破碎锤将工程的堰体通过机械能破碎剔削，再利用挖掘机开挖消除，利用破碎锤进行破碎但不能够满足施工要求时，根据测量放线结果进行布孔，手持式28 钻机钻孔，YW-9/7 移动式空压机供风，完成后进行清孔，装药、联线，撤出施工器具、人员，发出爆破信号，疏散人群，引爆，检查爆破结果，挖掘机开挖装车运走。槽挖施工中，必须现场对施工岩石结构和实际情况进行考察，选取科学、合理的施工办法，同时设置合理的爆破性试验爆破参数。如果出现不合理的地方必须及时进行针对性的修整，直至满足有关技术要求为止。在进行射界钻爆时，必须对起爆顺序、爆破药量进行合理设置，同时采取合理的措施降低爆破对附近边坡岩体的损坏。根据本工程情况，槽挖施工采用拉槽分层爆破开挖，薄层爆破开挖，临近建基面的保护层开挖的技术进行。

3 水利工程的边坡支护

3.1 设置钢筋网

进行水利项目施工时，在边坡破碎地带设置钢筋网，可以很好遏制边坡出现塌滑、塌方等问题出现，可以提升水利工程边坡施工的稳定性。本工程根据工程实际，现场绑扎铺设20 cm×20 cm 钢筋网，铺设面积2 m×2 m。

3.2 浅层支护

通常水利水电工程中边坡的浅层支护主要分为三种形式：

（1）喷混凝土。边坡水利工程中的一期支护施工过程中，最为常用的实际喷混凝土的方法，此施工方法的主要目的是保证工程开挖后边坡建基面更加的坚固封闭，从而避免了边坡岩体应长期露至在自然环境中而出现分化现象。在该工程中重点是加强堤身的防护，先用M7.5 浆砌石对地基边坡的平面进行砌筑，之后检查其平整度，在此基础上选用材料为C15，按照一定的比例配置出工程需求的混凝土进行边坡喷绘支护，在喷绘混凝土前需要将喷绘面进行铺填、压实，经验收合格后进行模板安装，模板采用钢模板外撑内抵进行固定，模板验收合格后借助喷绘机，利用湿喷工艺将C15 混凝土材料喷绘值所需位置，通常情况下，混凝土的喷绘后的在（10～20）cm 之间。

（2）锚杆束。在水利工程中另一边的支护技术就是锚杆，根据本工程的实际情况，在进行边坡支护时采用了栅格结构进行支护，锚杆布置见附图。首先用挖掘机先修整护坡比、压实，腻子粉标识出栅格结构边线，人工开挖栅格槽，达到栅格设计尺寸要求。其次，经验收合格后进行模板的安装，模板采用定型钢模板，外侧用30 cm 间距木楔子钉入护坡，面上用30 cm 间距4 cm×5 cm 木条钉立木锲顶以固定模板，保证结构尺寸；再次，模板安装经过监理验收合格后进行栅格混凝土浇筑，混凝土采用滚洞式搅拌机现场搅拌，用手推车运至仓面内或采用溜槽入仓，混凝土拌制时严格按照已做的试验配合比进行拌制，保证了混凝土的和易性及强度；最后，混凝土终凝后根据现场情况派专人洒水或加盖草袋后洒水养护。

附图 锚杆布置剖面图

（3）排水孔。水利工程的边坡排水时间较长，为了避免工程周围山体因为长时间的水压冲击而对边坡造成伤害，在边坡的支护方案中通常采用排水孔来解决此项问题。目前，在工程中混凝土结构较多的区域多采用永久性的排水孔，以降低山体水压的强度。本工程使用20 m3空压机及相关设备，其排水孔径为50 mm、孔深为4 m；排水孔的仰视角度在10°左右。在实践中考虑到排水孔可能出现的严重塌孔现象，为了应对此情况，选择在配水库的中间位置插入一根直径为0.4 mm 的PVC 盲管。

3.3 深层支护

在水利工程中，边坡开挖面临的一个施工技术就是深层支护，在工程施工中，设备上要选用轻型的锚固钻机。例如液压锚固钻机，使用此设备对锚索进行钻孔的同时使用导向仪来控制锚索的钻孔斜度，在这个钻孔过程中需要详细地检查并对施工中出现的偏差进行测量和纠正。若是在深层支护工程中使用3SNS 型号的高压灌浆泵进行灌浆施工时，采用溜槽以锚固施工混凝土，当其施工过程和其凝结的质量达到设计要求的强度后，需要对其进行锚索张拉程序，在锚索张拉过程中需要注意的是初期张拉时期张拉的力度要控制在设计值的90%，同时要采用专门的设备对单根的钢绞线进行对称的循环张拉操作，通过这样的测试来测定此钢索是否需要进行补偿张拉，锚索的封锚要在最后才能进行。

4 结 语

边坡施工是水利工程中的重要环节，边坡开挖支护施工技术的运用对水利工程质量起着决定性作用。在现代水利工程中要想提高工程质量就必须全面、透彻地了解工程边坡开挖和支护技术，并结合工程实际情况注重施工中的每一个环节，充分发挥边坡支护技术在水利工程中的作用，以此提高水利工程的质量、缩短施工工期、降低施工成本，进而提升工程的施工效益。

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