水利工程建设中边坡开挖支护施工技术探讨

张魏巍

摘 要 作为基础设施建设的水利工程关系国计民生，关乎着人们的日常生活，其中边坡开挖支护技术能够有效防止出现的岩体坍塌，其是确保水利工程施工安全的关键。对此，本文结合笔者多年的项目实践经验，对水利工程建设中边坡开挖支护施工技术展开探讨，以期可以为相关专业技术人员提供些许帮助。

关键词 水利工程;边坡开挖;边坡支护

在水利工程施工中，有许多因素会对边坡支护作业造成影响，例如地质因素，包括地形地貌、地质构造及水文情况等。另外，由于水利工程较易出现变形失稳，从而影响水利工程的边坡支护，因此，必须要熟悉掌握工程所在范围的地质情况并要提前进行变形失稳的计算，避免因工程质量问题而影响工程的施工安全。

1水利工程边坡开挖施工技术

根据水利工程的环境特点，一般的水利工程施工边坡开挖主要分为两类，土方开挖及石方开挖。其两项技术的具体区别主要根据原始地质情况而定，在选择开挖技术确定施工方案时，要根据不同的地质条件进行确定。

1.1 土方开挖

在进行施工之前，首先要进行地质情况勘测，如果确定边坡开挖位置的土质为土壤，就可以按照土方开挖技术来制定相关的施工方案。土方开挖由于在实践过程大量使用，因此有较为成熟的施工经验及规范。开挖的顺序为从上至下，分层开挖。在开挖的过程中还要及时进行杂质及泥土的清理工作，确保开挖质量。根据目前的施工技术及项目规模，土方开挖的方式主要采用机械开挖，但是在部分需要精确控制挖土深度时要保留一定厚度的土层采用人工开挖的方式，一般以预留20～30cm左右土层为宜。

另外，要注意在开挖过程中对土壤位移量进行控制，尤其是针对软土地基，要密切做好土壤位移量的监测，一旦位移量超过规范规定的范围，则要及时进行加固，并且加固完成之后要进行高频监测，确保实时掌握基坑开挖的土质情况。

1.2 石方开挖

如果在挖掘位置周围地质情况为岩石，则采用石方开挖。在开挖前要先清理表层土壤，在岩石暴露之后方可对岩石就行破碎，随后进行清理。相对而言，石方开挖比土方开挖的技术难度较大，施工方案时会更为复杂。尤其需要注意的是在机械无法碎石时，还需要人工手持空压机或者手式钻机来进行碎石。对于岩层较厚，人工不易破碎的地段可采用钻爆法结合锚杆技术及混凝土喷射进行边坡开挖，在采用施工炸药进行岩石爆破时，应注意制定合理的安全防护措施确保施工安全。

钻爆法开挖的优點在于针对地质较硬地区适应性强，施工方式机动灵活，并且技术水平相对较为成熟，因此技术的安全性及可靠性较高，并且造价也相对低廉。在采用爆破技术时，由于对专业技术水平要求较高，因此对爆破时间参数必须严格控制，根据规范一般控制在75m/s～100m/s之间，整个过程进行严密监控确保安全。对爆破孔与缓冲孔两孔洞的高度应保持平衡，并设定好规范距离，一般不小于1m，不大于1.5m，从而有效确保边坡开挖的质量[1]。

2水利工程边坡支护施工技术

于边坡开挖作业进行的同时，要及时做好边坡的支护，一方面确保后序开挖工作的顺利进行，另一方面也能提高施工的安全性。

2.1 注浆锚杆

锚杆施工技术是所有边坡开挖支护中最常用的支护技术，其优势在于占地面积小、施工方便、成本较低并且安全风险小。由于其操作简便，通常可以采用人工方式来进行，施工相对方便快捷。该支护技术的关键在于对锚杆的性能和质量有着较高的要求，所以在施工过程中要加强施工保障，例如在锚杆施工前要提前搭设脚手架，脚手架的连接方式可以采用扣件或者焊管，搭设高度控制为2.2m为宜。采用锚杆支护时，对于岩石较完整的部位采取先注浆后安装锚杆的流程实施作业，对于基础破碎带部位则采取先插锚杆后注浆的方法进行边坡开挖支护作业。

2.2 铺设钢筋网

边坡支护常用的另一种方法就是铺设钢筋网，通过钢筋网加强安全辅助能够有效提升边坡支护效果。相对于锚杆技术而言，钢筋网运用的位置主要为易发生滑坡、塌方的松散碎石区，且钢筋网的绑扎面积取决于需要防护区域的面积大小。根据设计图纸要求于指定铺设钢筋网的位置处，紧贴第一层混凝土进行钢筋网铺设，网间用铅丝扎牢，并在完成铺设后，喷射第二层混凝土。

2.3 喷射混凝土

随着当前水利工程的快速发展，对其结构的外观及耐久性也提出了更高的要求，而通过喷射混凝土能够有效提升边坡支护的美观性及耐久性。喷射混凝土技术的施工内容主要是在水利构筑物结构外表面喷射混凝土，目前常用的混凝土喷涂材料有专用渗透性封闭底抗碱涂料以及Nano-C9等纳米复合材料等。抗碱涂料的涂装遍数一遍即可，干膜厚度控制在25μm，而纳米复合材料的遍数稍多，以两遍为宜，双层厚度为50μm，并且两道混凝土喷射时间间隔为6～12h为宜。在混凝土喷射施工过程中，施工环境的相对湿度应当小于80%，并且结构表面的温度应高于3℃。需要注意的是，边坡喷射混凝土前应首先对开挖外表面的浮石、松动石块以及坡脚位置的堆积物等进行清理。然后对受喷面用高压水枪进行冲洗，不易采用水洗的位置可采用高压风进行清扫[2]。

3水利工程边坡施工作业监测

除了以上在施工中具体采取的开挖与支护施工技术外，为了确保施工的顺利进行，还要在施工前期及实施过程中进行相应的物探及监测分析工作，为顺利施工提供可靠数据，便于施工方案的制定及施工风险的预防。通常情况下，物探孔设置在坝肩的边坡上，通过设置长观孔、变模孔及声波孔来对整个施工区域进行监测。根据规范及施工经验，监控孔的声波范围设置在4000m/s以上，6000m/s以内为宜。通过有效的物探及监测，可以对边坡及断面的布局情况进行数据分析以及时掌握动态情况，还可以通过数据计算及时预判相关风险。

4结束语

随着我国经济的迅猛发展，对水利水电工程的建设需求日益增大，同时也对工程的建设水平及质量安全提出了更高的要求。作为水利工程施工中的重要组成部分，边坡开挖支护对整体工程质量有着至关重要的作用，能够有效保障工程建设质量及使用安全。对此，相关施工技术人员要结合不同的水利工程要求，采取科学合理的边坡开挖及支护方案，从而有效保证水利工程建设的顺利开展。

参考文献

[1] 柯建新.水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术研究[J].通讯世界，2018，（11）：152-153.

[2] 叶健.水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用分析[J].科技风，2019，（09）：193.