水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用

2018-03-21王龙

珠江水运 2018年4期

王龙

摘要：水利水电相关工程利国利民，不仅可推动国民经济的发展，还可改善人们的生活。其工程具有大型复杂的特点，所以其施工也比其他工程项目要难，需结合自然环境方面及具体的施工需求选择适合的技术措施，以此为工程的正常实施提供保障。文章简单介绍了边坡开挖支护技术，然后通过对具体案例的分析解释水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的具体应用方式，保证了工程的顺利施工，可供参考。

关键词：钻爆技术土方明挖技术锚杆支护

1.边坡开挖支护相关技术的具体操作1.1边坡开挖技术

边坡开挖时需注重其地理条件，假如地质较差、较硬，便会增加其技术难度；假如质地较好且较软，便会降低其技术难度，然而这两种情况都各有优、缺点，例如质地较软的土地虽然容易开挖，但其含水较多会影响其支护效果；质地较硬的土地虽然开挖困难，但其支护效果比较稳定。因此对于这两种不同性质的土地，可有针对性地选择适合的开挖方式，经过实践证明，此方法不仅节约人力还节约物力。对土质边坡进行开挖时需按照从上自下的顺序进行开挖，且处理削坡时土层厚度必须保持一致，以免支护时由于受力不均匀而出现穿壁现象。而开挖岩质时需考虑更多方面，对岩质硬度进行分析后，再选择相应的爆破，并注意防护。

1.2挖槽技术和钻爆技术

挖槽属于调整技术，其能结合边坡具体的地理位置对其开挖进行适当调整。如此不仅能有效提升其开挖效率，还可确保其开挖质量。

钻爆重点在于结合岩层硬度选择相应的爆破，如此不但可提升其工作效率，还可节约工期。然而钻爆技术必须注重人员安全，需做好相应的防护措施，对安全范围进行合理计算，此外还需预防出现山体滑坡问题。因为爆破过程中的爆破力会导致部分稳定性差的山体出现崩塌现象，滚落下来的岩石可能会对仪器和人员生命安全造成损害，所以必须予以重视。

2.工程概况

某水库其坝顶具有的高程为698.4m，坝高具有的最大值为85.4m，其中死水位部分为645m，而正常蓄水位部分为685m，则相应库容达到995万m3，对于洪水位而言，设计部分洪水位为683.52m，而校核部分洪水位为682.64m，库容总量为1053万m3，而调节部分库容为897万m3，剩余的死库容为88万m3；输水主要干渠全长为34.058km，其中压力隧洞部分为2.83km ，用于输水的干渠部分为27.229km（输水隧洞部分为27.184km，倒虹吸管部分为1.951km，5座渡槽全长为0.212km）；相配套的电站一共有2座，整体发电装机容量达到10950kW。

3.坝肩有关高边坡部分的开挖施工

某水库在其主坝部分为混凝土形式的双曲拱坝，2013年4月初开始对其拱坝坝基部分进行开挖和对高边坡部分进行处理，工程一共持续了20d，不论是左坝肩还是右坝肩都用从上向下分层形式进行开挖，包括覆盖层相关剥离施工和石方开挖施工。对坝基进行开挖时选择YQ-100B型号的潜孔钻进行钻孔，对其周边依照预裂爆破进行控制，使用梯段形式进行爆破，按照1～2m分层进行开挖，采用自卸车将残渣运输到指定渣场。

3.1石方钻相关爆破开挖技术

此工程采取的钻孔主要有预裂孔形式、光爆孔形式、爆破孔形式，此工程进行石方爆破时主要用手风钻形式及潜孔钻形式，钻孔时需严控钻孔位、钻孔角度和孔深，其偏差需控制在10cm以内，开孔误差需控制在15cm之内；清理孔内岩粉，保护孔口；假如钻孔被堵而不能装药，则必须采用新扫孔方面的预留，达标后方可装药。布孔时需在开挖转角部位和预裂面两边部位至少安装1个导向孔。

结合工程具体情况，进行石方开挖时选择控制爆破相关施工技术，如此不仅可保证开挖面符合图纸要求，还可确保开挖完成后其基岩方面的完整性以及其开挖面部分的平整度，而选择预裂爆破相关施工技术，可针对不适合使用此技术的位置，对保护层实施预留。

3.2土方明挖技术

土方明挖包括一般明挖形式及沟槽开挖形式，一般明挖主要指不用设置临时支撑的工作条件中采用以上所述土方材料对其大断面地面用液压形式挖掘机开挖。而沟槽开挖主要指按照设计要求，采用机器或者人工以不断面形式进行的局部开挖，使用机械进行开挖土方时，需对修坡部留下余量，以人工形式进行修正，确保其坡度及设计平整度，部分土料用作围堰部位的填筑料，余下的丢弃于规定的弃料场。

3.3石方明挖技术

开挖前需对边坡岩石具有的稳定性进行全面调研，对危险因素需及时采取防护措施，开挖时对于较高的边坡需采取分梯段形式进行开挖，实施较深开挖时可选择分层开挖的形式。对于垂直边坡部分的梯段高度通常需<10m，必须完成上层支护之后再对其进行开挖。

4.大坝边坡支护方面的施工技术4.1锚杆支护

此工程中锚杆采取直径18型号，20型号，28型号的3种钢筋，根据土质及采用的钻孔机械选择钻孔方法，此工程以凿岩机为主进行钻孔，此法不仅设备简单，而且简便易行，所以被广泛采用。选择平行作业的方法实施钻孔施工及插杆施工能加速钻孔方面的施工进度。其中此工程中采取的每根锚杆需符合设计要求具有一定的承载力，并使用一次性形式的灌注法进行灌浆，使锚杆可在岩体部分或上层部分锚固得更加牢固。

4.2混凝土形式挂网锚喷

当岸坡>2.5m时，便难以进行喷锚网方面的施工，需借助脚手架以及相关工作平台。对坡面进行清理及测量以明确锚杆孔的具体位置，并标记其孔位，以防锚杆孔出现偏位。当钻孔达标后，将其冲干净，再把注浆管一直插到孔底部分，把水泥砂浆灌进锚杆孔，使孔内溢出的和注入的砂浆具有相同比重。

在岩面部分确定好相应的锚杆孔位置后实施钻孔施工，按照设计要求确定孔深部分和孔径部分大小，钻到设计深度后再用高压风进行吹孔处理，用规定材料灌孔，不满部分可用泵进行补灌，抹平后安装锚杆以及相应的排水孔，最后对坡面进行清理，以备后续喷射混凝土施工。

初喷喷射主要是“干式”喷射的方法。利用搅拌机以及空气形式压缩机将C20混凝土喷到已完成清理的边坡上。

使用湿式形式喷射机进行混凝土相关喷射出来，使用移动形式电动空压机进行供风处理，开始施工前需先检查机械，确保其正常运转，如图1所示。假如使用普通形式硅酸盐成分水泥，则养护至少需要10d；假如使矿碴形式或者火山灰形式硅酸盐成分水泥，则养护至少需要14d，其中喷层周围部分和没有防护的坡面部分的相互街接部位需进行封闭处理。

当对混凝土进行复喷形成的钢筋网被挂好后，对其钢筋网再次喷射混凝土，在喷射时采取分段形式和分片形式从上向下喷射；对混合料进行运输及存放时，需避免雨淋、并防止滴水和较大体积石等杂物混进来，所以装进喷射机前需进行过筛处理。