复杂地质条件下边坡开挖支护

汤旋 申钰娜

摘 要：  社会主义现代化建设力度持续增强，水电工程建设类型逐渐多样，由于我国地域广阔，面对复杂地质条件的影响，工程边坡开挖支护技术难度大大增加。如果忽视复杂地质条件对工程的影响，边坡可能出现变形，影响到工程质量和安全，带来严重的安全事故。本文就复杂地质下的边坡开挖支护展开分析，充分契合工程项目特性，把握技术要点，打造高质量的工程项目。

关键词：  边坡结构;边坡支护;复杂地质

【中图分类号】TU74     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）06-0195-01

我国不同地区的地质条件有所差异，在工程建设前，需要充分考量施工区域具体情况，结合地质条件实际情况编制合理的施工方案，规范化进行边坡开挖支护。但是，一些复杂的地质条件下，边坡开挖支护难度较大，作为抽水蓄能电站上库库盆工程重要内容，开挖质量高低一定程度上决定了工程整体质量和安全，严重情况下甚至会产生较大的安全事故和经济损失。故此，应契合复杂地质条件情况，选择合适的技术边坡开挖支护，指导施工活动顺利进行。

1 工程概况

1.1 工程简介

镇安抽水蓄能電站为一等大（1）型工程，电站总装机容量1400MW（4×350MW），设计年发电量23.41亿kW·h，年抽水电量31.21亿kW·h。上水库正常蓄水位1392m，相应库容896万m，下水库正常蓄水位945m，相应库容1220万m。

上库库盆为环库公路（环0+000.00m～环1+959.38m）边坡，边坡长度为1959.38m，底部高程为1396.00m，最高点高程为EL1505.00m，边坡最高落差为109m。水库正常蓄水位1392.0m，死水位1367.0m，正常蓄水位以下库容896万m3，调节库容850万m3。

1.2 地质构造

上水库位于庙沟口―金鸡岭向斜的东北翼，由泥盆系中统古道岭组上段（D2g2）地层组成，呈单斜构造，岩层产状为NW285°～325°SW∠14°～24°。上水库位于月河右岸支沟—金盆沟，利用沟谷地形筑坝形成水库。坝址两岸地势较陡，库区三面环山，山体较雄厚，库盆整体封闭条件较好。库区基岩主要为结晶灰岩和花岗闪长岩，岩体较完整，岩质坚硬，断裂构造发育一般，未发现大的构造破碎带，岩溶不发育，库岸基本稳定。

2 复杂地质下边坡开挖支护的技术要点

2.1 开挖分层、分块

开挖支护分层阶段，应在充分了解开挖地质条件和具体要求基础上全面考量，合理配置人力、物力和财力便于后期施工活动进行，力求提升设备运行效率[1]。依据开挖流程确定分层高程，土方开挖每层划分以按3m～4m为一层，自上而下逐层爆破，伴随开挖面同步展开，分层开挖同时逐层边坡支护，保证上层支护结构稳定，促使下层开挖施工活动安全有序展开。需要注意的是，开挖前应及时清理干净边坡松动岩块和危石，边坡开挖活动结束后及时搭设脚手架，落实边坡支护施工工作到实处。

开挖分块阶段，需要严格把控爆破规模，每次在3600m以内，遵循自上而下的顺序进行边坡石方开挖施工活动，注意上下层边坡之间距离相错，创设安全有序的开挖施工环境。对于岩石状况较好的环节，适当滞后一个开挖梯段，可以实现同期2到3个施工作业面进行，规范落实测量放样、清面、布孔、钻孔、装药起爆等工作[2]。

2.2 土石方明挖施工方法

土方开挖，依据流程测量放样、清理之辈、清挖表土，通过人工配合1.6m液压反铲进行削坡开挖活动。石方开挖环节依据自上而下流程分层开挖，喷锚支护同时落实。选择高风压潜孔钻为主要造孔设备，开挖线设计以10m为一个梯段，选择控制预裂爆破方式为主。需要注意的是，在钻孔阶段，技术人员首先需要做好标记在钻杆上，充分技术交底后，将配备垂球的三脚架安置在钻孔对应点上，钻机钻头与开口点对应保持稳定，基于三脚架垂球线和地质罗盘用于勘测钻杆角度、方位，反复观测、调整，各项指标精准无误后方可进行钻孔[3]。

2.3 清坡开挖

在这个阶段，需要工程相关利益方协商，明确具体的清坡开挖范围，以及后续的边坡防护形式。工作前，相关单位要对施工区域进行现场勘察，同时测量松散坡积物、松动浮石的清坡处理区域的地形地貌;可以实行人工清理联合撬挖方式，没有特殊情况不会进行大规模清挖处理;有着明确的清坡范围，自上而下分层分段依落实，同时注重坡势的调整，便于后期排水顺畅[4]。

2.4 锚喷支护

选择符合技术标准的钻头，依据施工图纸来确定锚杆孔的孔轴方向，与开挖面保持垂直状态，同时保证毛孔深度符合设计标准;钻孔活动后，严格检查钻孔孔径、空想以及深度;使用风、水联合清晰，尤其是要注意积水和松散岩粉粒处理;遵循先注浆后安锚杆流程，适当旋转插送，外露部分符合设计标准[5]。

挂网喷混凝土，选择普通硅酸盐水泥，强度在42.5级以上;骨料为耐久、坚硬的粗中砂，含水率为5%～7%，粗骨料粒径在15mm以内;选择屈服强度240MPa以上的钢筋网。对受喷面充分清理干净，检查合格后设置明确的喷厚标记，钢筋外端头不超过喷射混凝土表面3mm到5mm之间。

挂网施工环节，选用预制混凝土块支垫，喷层内钢筋网保持居中状态，厚度在50mm以上;使用点焊固定，同时控制混凝土保护厚度在5cm以上。分片、分段自下而上进行，有效处理接缝处，避免吗漏喷问题出现;分层喷射，前一层喷射的混凝土终凝后进行下一层喷射;喷射与开挖作业紧密衔接，保证喷射混凝土表面平整、光滑;混凝土终凝2h后及时养护，在表面洒水养护;喷射混凝土过程中，要注意喷射角度，以及距离受碰面的距离，不允许喷头直接面对钢筋，一旦发现脱落混凝土及时清理干净;喷射混凝土可以将空隙充分填补，具有更加良好的钢筋黏结性能，满足设计要求。在喷锚支护活动结束后，应加强边坡稳定监控工作，避免边坡变形影响到工程整体质量与安全。

结论：综上所述，对于复杂地质条件带来的影响，在边坡开挖支护中要充分契合工程建设要求和施工区域实际情况，编制合理的施工方案，把握边坡开挖支护技术要点，灵活选择，规范化施工，打造质量、安全并重的工程项目。

参考文献

[1] 肖三明.水利水电工程施工中基于边坡开挖支护技术的应用研究[J].砖瓦，2020，23（05）：173-174.

[2] 陈洁菲.边坡开挖及支护技术在水利水电工程中的研究[J].建筑技术开发，2020，47（04）：84-86.

[3] 罗雄兵.万家口子水电站高拱坝复杂地质地形坝基开挖技术[J].红水河，2020，39（01）：93-98.

[4] 倪璐，翟继龙.浅谈苏洼龙水电站溢洪道边坡开挖支护施工管理的优化[J].四川水力发电，2018，37（06）：131-132.

[5] 徐申飞.浅析边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用[J].河南建材，2018（05）：25-26.