高边坡支护施工与开挖技术应用

2016-02-15钟德华江西省水利水电建设有限公司

河南水利与南水北调 2016年12期

□钟德华（江西省水利水电建设有限公司）

高边坡支护施工与开挖技术应用

□钟德华（江西省水利水电建设有限公司）

水利工程是我国基础建筑工程之一，对居民的生活生产都有很重要影响，所以一定要保证水利工程整体质量，才能更好的为人民服务。水利工程通常情况下都在环境比较恶劣的环境进行施工，而且施工的规模比较大，对施工技术有很高的要求。高边坡支护施工技术和开挖技术是水利工程中经常使用的施工技术，其施工质量的好坏直接决定着整个水利工程的质量。文章通过在水利工程中多年的工作经验和相关文献的参考，就高边坡支护施工和开挖技术进行深入的分析，希望对提高我国水利工程的整体质量有一定帮助。

水利工程；高边坡支护；开挖技术

0 引言

自从进入21世纪以来，我国社会经济快速发展，水利工程建设的质量和数量是衡量一个国家发展水平的主要指标之一，我国目前还处于发展中国家，还需要水利工程来维持我国社会经济的发展。但是我国水利工程起步比较晚，和很多发达国家相比还存在不小的差距。在水利工程中高边坡支护施工和开挖技术是不可或缺的一项技术，其施工质量对水利工程整体质量有非常大的影响。在这样的基础上研究和分析高边坡支护施工与开挖技术就显得尤为重要。希望通过文章的分析使得高边坡支护施工与开挖技术被更多的人士所认可。

1 某水利工程概况

某水利工程位于我国西南内地，为了保证当地的发电需要、农田灌溉需要、抗洪泄洪，保障应急供水，缓解供水紧张局面具有重要作用。修建骨干坝一座，抽水泵站一处，敷设DN500 PE管1.10 km2。骨干坝总库容90万m3，泵站抽水能力1.60万m3/d，管线输水能力1.60万m3/d。工程等别为五等，建筑物级别5级，洪水重现期30 a设计，校核洪水为300 a一遇。投资1040.97万元，工期12个月。目前上坝道路、坝坡及基槽土方开挖已完成，完成坝体土方填筑0.80万m3。

2 水利工程高边坡支护施工技术分析

2.1 做好支护前的准备工作

在水利工程高边坡支护施工前，一定要做好足够的准备工作，才能保证后期的施工顺利进行，在该水利工程高边坡支护前，对当地的土质情况、地形地貌、天气气候等情况进行深入的分析，把影响水利工程高边坡支护的不安全因素控制在萌芽当中，并结合这些因素制定出科学、合理、规范的施工方案，为水利工程后期的施工提供技术指导。同时要保证机械设备的供应，机械设备的正常运行与否对水利工程施工效率有非常大的影响，所以要对相关的机械设备进行定期的检查，保证其时刻处于正常运行的状态。还要确定施工人员对施工方案有一定的了解，保证施工方案中的相关技术和规范能落实到实际的施工过程中。在施工前要对施工现场进行深入的调查和仔细的勘探，对存在的施工隐患要及时处理，比如：通过科学合理的方式建立临时支护。临时支护的建立要根据现场的实际情况进行确定，尽量选择不拆除或者拆除一部分支护，从而实现长久的支护，从而提高水利工程的稳定性和施工质量。

2.2 锚喷支护施工技术的分析

锚喷支护施工技术作为水利工程高边坡支护施工技术，对高边坡支护施工的质量有很大的影响。在施工前也要做好充足的准备工作，必须对水利工程现场进行仔细的勘探和分析，确定出科学合理的锚喷支护施工参数。锚喷支护施工用到的机械设备放置在指定的位置，对主要的机械设备湿喷机等设备进行科学合理的检查包括：机械设备的使用性能、密封性、耐压性等，保证机械设备时刻处于良好的运行状态，保证机械设备符合标准以后才能进入施工现场参与施工，如图1所示。在锚喷支护施工过程中一定要保证施工现场清洁，并且喷湿混凝土，防止现场粉尘过大或者杂质过多对锚喷支护施工造成质量影响。如果在锚喷支护施工过程中，岩石的渗透能力比较强，就需要把积水集中到一起进行排除，同时设置一定的排水孔，防止在施工过程中喷层脱落对施工人员造成伤害。在该工程中锚喷支护布置图如图2所示。

图1 湿喷机图

图2 锚喷支护布置图

如果在锚喷支护施工中出现锚杆安置孔的直径超过预先设计的标准，这是不能继续安置锚杆，防止因为安置孔和锚杆不配套而发生脱落的现象，从而影响高边坡支护施工质量。锚喷支护施工完成以后，要指派权威人士到施工现场检查锚喷支护施工的质量，尤其要对锚喷支护施工喷层的厚度进行科学、合理、规范的检查，对于不符标准的锚喷支护施工要进行重新返工，从而保证锚喷支护施工的质量。锚喷支护施工过程中，灌浆技术是主要的技术。在灌浆过程中要注意以下几个方面的工作：首先，一定要做好输料管、注浆器的准备工作，从而保证后续的施工能够顺利进行；其次，一定要控制好注浆的量和注浆的方式，在该水利工程中每根支护的注浆量都控制在0.05 m3，耐力都控制在1.00 MPa，在灌浆之前要对其进行耐压监测，防止因为是施工过程出现的失误对后期施工造成不良的影响；最后，在注浆施工过程中要保证其连续施工性，从而保证混凝土凝固的统一性。

2.3 预应力锚索施工分析

预应力锚索施工作为高边坡支护施工主要组成部分，对高边坡支护施工的质量有很大影响，要想在施工过程中保证其施工质量，就必须从以下几个方面入手：首先，和锚喷支护施工技术相同，做好施工前的准备工作，在预应力锚索施工前，要根据水利工程现场的实际情况，全方位对现场进行勘探，及时发现水利工程施工现场存在的不安全因素，并制定出科学、合理、系统的解决方案，从而减少后期施工过程中发生的突发情况，影响施工的进度和施工质量。其次，如果在预应力锚索施工过程中选择潜孔锤进行钻孔，就要制定出科学合理的防尘措施，保护钻孔不会被污染，同时要清理施工过程中遇到的岩石，防止钻孔产生的冲击力使得岩石掉落，对现场施工工人造成损伤。然后，在预应力锚索施工过程中，难免会用到钢绞线，需要特制的支架进行下料，防止在施工过程中，钢绞线弹出对施工人员的安全构成威胁，在施工过程中要有专门的人员进行指导施工，如果钢绞线出现误差，后续的工作就很难展开。最后，就是要控制好锚索的张拉，在千斤顶前方设置警戒线，防止在张拉过程中对施工人员造成伤害。在预应力锚索施工中只有做到以上这几点，才能保证支护任务能顺利完成，从而保证水利工程整体的稳定性[2]。

3 水利工程施工过程中高边坡开挖技术的应用

3.1 做好清理工作

在水利工程高边坡开挖前，一定要做好清理工作，把开挖表面的大块岩石、植被、杂质清理干净，把这些杂质和开挖场地控制在5 m以外的距离。在清理过程中尽量保证周围一些天然的植物不受侵害，如果在施工过程中遇到了树根等难以开挖的位置，就要适当的扩展开挖范围，在该水利工程高边坡施工过程中就遇到了很多大型的树根，导致开挖的范围和实际的范围之间相距5 m多，虽然增加了施工的工作量，但是保护了当地的野生植物。

3.2 土方开挖

土方开挖是水利工程高边坡施工过程中主要的施工项目，由于水利工程高边坡开挖的工程比较大，涉及到的范围比较广泛，所以在施工过程中，要选择分区域、分段的方式进行施工，在开挖过程中要根据现场施工的实际情况，选择合适的挖掘设备进行开挖，在开挖过程中一定要控制好高坡的坡度，为施工区域中的积水排除提供良好的环境，防止在施工过程中发生较大的雨水，对出现土方剥离的现象。

3.3 爆破技术的分析

在水利工程施工土方开挖过程中，经常会遇到比较难挖的土质，比如：大型岩石、比较坚硬的土质导致挖掘机械很难顺利进行，这时候就需要用到爆破技术。在爆破前要对水利工程现场的实际情况进行分析，从而制定出科学合理的爆破程序。在爆破技术应用过程中一定要注意以下几个内容：首先，组织建立科学合理的爆破网络，由于水利工程较强的特殊性，所以在爆破网络组织过程中，难免会存在一定的差异性，所以在施工过程中一定要控制好爆破的裂孔和爆破的时间，根据实际的情况调整爆破的药量；其次，要处理好爆破的孔洞，在通常情况下，使用液压钻进行爆破孔洞的施工，每个爆破孔洞之间要选择不耦合的方式进行连接，防止孔洞堵塞问题的出现；最后，要调整爆破孔洞的预裂尺寸，在水利工程爆破过程中，预裂孔洞主要有水平和坡面两种形式，在爆破过程中要适当调整预裂的尺寸，从而提高爆破的效率。