水利水电施工工程中的边坡开挖支护技术

张建军

【摘要】水利水电工程的建设施工，对于人们的生活来说具有非常大的影响。做好水利水电工程的施工工作能够提高人们的生活质量。水利水电工程的施工中，最重要的就是边坡的开挖和支护，这也是保证水利水电工程安全顺利施工的重点，同时也是影响水利水电工程使用寿命的重要内容。加强开挖支护技术的了解，能够提高施工的质量。

【关键词】水利水电；边坡开挖；支护

1、某水利水电工程电站进水口边坡开挖

乌东德水电站是金沙江下游河段（攀枝花市至宜宾市）四个水电梯级——乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝中的最上游梯级，坝址所处河段的右岸隶属云南省昆明市禄劝县，左岸隶属四川省会东县。电站上距攀枝花市213.9km，下距白鹤滩水电站182.5km，与昆明、成都的直线距离分别为125km和470km，与武汉、上海的直线距离分别为1250km和1950km。乌东德水电站的开发任务以发电为主，兼顾防洪，电站装机容量10200MW，多年平均发电量389.3亿kW·h。

本工程为Ⅰ等大（1）型工程，枢纽工程主体建筑物由挡水建筑物、泄水建筑物、引水发电建筑物等组成，大坝、泄水建筑物、引水发电建筑物等主要建筑物为1级建筑物，其它次要建筑物为3级建筑物。坝址场地基本烈度为Ⅶ度，壅水建筑物设计地震动加速度为0.27g，对非壅水建筑物设计地震加速度代表值为0.17g。大坝为混凝土双曲拱坝，坝顶高程988m，最大坝高265m；工程泄洪采用坝身孔口与岸边泄洪洞联合泄洪方式，设计洪峰流量35800m3/s，坝身布置5个表孔、6个中孔，左岸靠山侧布置3条泄洪洞；电站厂房布置于左右两岸山体中，均靠河床侧布置，各安裝6台单机容量为850MW的混流式水轮发电机组，总装机容量10200MW；施工导流采用河床一次截流、隧洞导流的方式，左岸布置2条导流洞，出口均与电站尾水结合，右岸布置3条导流洞，其中2条出口与电站尾水结合，另外1条导流洞高程较高、断面较小，在靠山侧单独出水。

1.1 左岸电站进水口开挖

左岸进水口边坡开挖，施工前先利用1060m高程缆机平台，从上标段移交的1060m高程缆机平台修筑L1道路斜坡道至左岸电站进水口边坡，即L1临时道路作为高程1060～1045m进水口边坡开挖施工道路，L1临时道路随进水口开挖下降进行调整。进水口开挖同时进行L3临时道路（隧洞）的修建，L3临时道路作为高程1045～1015m进水口边坡开挖施工道。利用左岸坝肩988m高程平台修筑L5道路斜坡道至左岸电站进水口边坡，作为高程1015～988m进水口边坡开挖施工道路。

左岸进水口边坡高程988m以下开挖在河床截流后开始进行，开挖的石渣直接利用反铲或者推土机翻渣至基坑，利用L7临时道路出渣。出渣设备采用2.1m3和1.6m3挖掘机装渣，20t和25t自卸汽车运渣，将石渣运往上游鰺鱼河弃渣场。

进水口边坡分台阶进行开挖。每个台阶高度15m，台阶爆破主要采用阿特拉斯D7钻机和CM-358高风压钻机钻孔，辅以气腿钻和手风钻造孔，人工装药，边坡预裂采用QZJ-100B型潜孔钻机，马道预留2.5m厚保护层，采用水平预裂或光面爆破，光爆采用YT-28手风钻造孔。

左岸电站进水口施工程序及方法见附图WDD/0266-T-06-37。

1.2 右岸电站进水口开挖

在右岸电站边坡开挖前先完成进水口下部设置的集渣平台的开挖和挡渣坎的修建。此期间，同时进行右岸新增L2、L4临时道路的开挖，L2临时道路（隧洞）接右岸上坝道路986m高程，至进水口上部988m高程。

右岸电站进水口914m高程集渣平台形成后，开始进行进水口边坡开挖施工，开挖的石渣直接利用反铲或者推土机翻渣至914m高程集渣平台，利用右岸进水口延长线路出渣。出渣设备采用2.1m3和1.6m3挖掘机装渣，20t和25t自卸汽车运渣，将石渣运往上游鰺鱼河弃渣场。

进水口边坡分台阶进行开挖。每个台阶高度15m，台阶爆破主要采用阿特拉斯D7钻机和CM-358高风压钻机钻孔，辅以气腿钻和手风钻造孔，人工装药，边坡预裂采用QZJ-100B型潜孔钻机，马道预留2.5m厚保护层，采用水平预裂或光面爆破，光爆采用YT-28手风钻造孔。

2、边坡支护技术

2.1 锚杆支护

锚杆支护可以说是当代最流行也最有效的边坡支护方法，在水利水电工程中更是备受青睐。基本原理是利用边坡内部的锚杆来改变边坡的力学状态，使得边坡周围出现一个稳定的岩石带，维护边坡的稳定。在水利水电的边坡施工中，锚杆必须使用二级普通螺纹钢筋，在地表或周围墙壁钻好孔，将锚杆固定进去。一般需要搭建好手脚架，高度保持在2.2m到2.3m之间，采取焊管和扣件等方式来搭建。以达到支护的目的。锚杆在进行锚杆支护时，在进行边坡开挖工作时，要按照岩石走向调整好角度，以免影响其稳定性。锚杆支护法的主要优点就是成本低廉，容易操作且支护效果好。

2.2 深层支护

另一种在水利水电工程师使用较为广泛的边坡支护，是深层支护技术，效果非常好。具体操作是，通过使用轻型的锚固钻机来锚索钻孔。在锚索钻孔的过程中不仅要选对钻机的型号，还要通过使用导向仪，按照设定的倾斜度进行操作，同时不断纠正偏差。在深层支护的施工中，还要确保高压灌浆泵和锚墩混凝土均满足强度要求，才能保证接下来的锚索张拉工序顺利进行。

2.3 悬臂挡土桩

悬臂挡土桩支护，是通过将木质、钢质或混凝土等材料作为板桩打入地下，形成边坡的施工护墙。悬臂挡土墙的突出优点是构造和施工都比较简单方便，并且可以适应较松软的地基，达到良好的支护效果。悬臂挡土桩中的墙高度大概在6m至9m，如果大于该高度，则可以采取扶壁式的挡土墙。这个支护方法的核心是钢筋工程，对于钢筋的使用部位、断料尺寸和规格数量等都有严格的要求，需要实现进行调查核实，之后才能进行制作。并且在使用过程中也要保证绑扎的合理性和正确性，避免出现不必要的误差。另一个要点是钢筋的接头处，以及锚固与搭接，都要满足设计要求和有关施工规范的规定。

3、结语

水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术的应用直接影响着水利水电工程施工的质量。水利水电边坡施工质量过关才能够保证水利水电使用的寿命，才能够真正在实践运用中创造价值。相关的施工单位应该重视边坡防护技术的应用，使得水利水电的施工质量能够得到提升。

参考文献：

[1]田志伟.谈水利水电施工中的边坡开挖支护技术[J].四川水泥，2015，07：79.

[2]安平颖.水利水电施工工程中边坡开挖支护技术的探究[J].科技创新与应用，2014，09：149.

[3]王修清.浅谈水利水电施工工程中边坡开挖支护技术[J].江西建材，2015，24：168.