水利工程建设中的边坡开挖支护技术要点

2020-10-25薛天野

工程技术研究 2020年18期

薛天野

（中国水利水电第六工程局有限公司，辽宁沈阳 110179）

水利工程质量和复杂的边坡施工都受到水利工程建设时具体施工技术影响，特别是边坡施工，边坡开挖支护技术水平是确保工程施工安全的关键。在水利工程施工建设时，施工人员必须详细掌握边坡开挖和支护技术，根据实际的施工状况认真对待每一个环节，以保障工程施工质量，充分发挥边坡支护技术在水利工程建设中的优势，从而进一步提高水利工程建设的质量、确保施工工期、降低施工成本，提升水利工程建设效益。文章针对以上问题具体对施工中的边坡开挖、支护施工的重点难点疑点及其应用进行详细的讨论。

1 水利工程建设中的边坡开挖支护施工重点

1.1 技术交底

工程的技术人员以及在工程施工过程中的一线工作者、施工现场的工艺流程管理人员在参与农田水利工程各项施工作业前，通过开展技术人员交底活动让一线施工人员及时掌握工程施工设计方案以及施工工艺管理技术，同时通过沟通和交流及时搜集、掌握一线施工人员和现场管理者对该项施工作业中各科目的观点想法。高效透彻的施工技术设计交底流程有利于快速优化和调整各项施工设计方案，高效率还原各项施工的总体设计方案图纸，保障各项施工工作顺利进行。

1.2 测量放线

在准备边坡开挖施工作业之前，现场施工人员需要严格按照该工程的设计图纸要求和有关技术要求对开挖的轮廓展开测量放线，以确保测量放线点达到水利工程建设的实际要求。施工人员需要测量成型后的开挖断面，准确记录相关数据和情况。针对一些无法达到设计要求和工程规范的部分，必须及时积极采取相关措施，及时给予处理[1]。

1.3 槽挖施工要点

水质岩质边坡施工在边坡开挖的钻爆设计过程中相当重要，对于开挖工程质量的提升及开挖施工效率的提升有关键作用。因此，要结合现场施工岩石的具体结构及其实际情况展开勘察，对其进行探讨分析后采取合理、科学的施工措施，然后进一步设置合理的试验爆破参数。一旦发现某些地方不够合理，需要及时进行分析和方案调整，使其最终符合相关的技术标准要求。在射界钻爆过程中，需要严格地把控爆破药量以及起爆顺序，同时根据实际情况采取合理的措施，以减小爆破对附近边坡岩体的损坏情况[2]。

1.4 做好支护工作

通过浅层支护、深层支护、钢筋铺设支护、锚杆支护及其混凝土喷射支护可以确保工程施工质量。为了建设牢固的支撑体系以减少空气风雨等自然环境对边坡的影响，后期需要养成定期养护的良好习惯。在对边坡支护时，施工人员一定要根据施工作业区的地质条件和自然环境及时对施工方案进行调整，采取科学有效的支护技术，确保边坡表面完好。

1.5 边坡支护的监测

需要采取多种工艺及多方人员的积极配合努力，才能顺利完成边坡的开挖和支护。水利工程施工为了有效防止出现边坡失稳变形的情况，支护系统必须严格由施工单位有关人员管理，对边坡支护加强监测，发现问题、分析问题并解决问题。

2 边坡开挖支护技术中的不确定因素

2.1 变形因素

水利工程的特点一般是建设周期长、服役时间长，为了保障工程能够在工作周期中发挥稳定的作用，对水利工程的施工提出了更高的技术要求。对水利工程的正常作业有着突出影响的是边坡变形或失稳的问题，因边坡变形失稳会对周围居民的生命财产受到严重的威胁，所以水利工程施工一定要注意边坡的稳定性问题[3]。

2.2 地质因素

一些地质环境情况较为特殊，采用边坡可以将不利于工程建设的地域条件和不稳地形的地形改造成适合施工作业的环境，通过对施工现场土层开挖对现有的不平衡条件打破调整，然后通过支护、加固等多重方法相结合形成新的地质条件，使得新的地质条件适合工程建设。因此，施工单位应该对施工场地的地质进行提前勘测，然后再实施水利施工建设。

2.3 边坡支护和土层开挖两者缺乏协调性

水利工程的地基基础建设发展过程中，简单易行的操作工序是土层开挖，施工和管理的时候较简单，但如果与挡土工程结合施工，其操作难度会大幅度增大。工程建设过程中因一部分还在施工，过度追求经济效益，如果对施工流程没有严格把控存在偷工减料情况，就会导致挡土支护内部结构稳定性大幅度下降，严重威胁人们的生命安全，使得施工安全风险程度加大[4]。与此同时，在建筑地基基础施工的过程中，很多工序是需要在地下开展实施的，而受到水文地质因素影响较大，加上地下施工条件的局限性，会使得很多操作技术无法发挥出最大功效，也会增大施工风险。

3 水利工程施工中的边坡开挖、支护技术

施工顺序如图1所示。

图1 边坡开挖支护施工顺序

3.1 锚杆技术

锚杆技术在水利工程施工边坡开挖支护技术中应用广泛。在水利施工过程中，为了提高边坡开挖工作的效率、质量以及安全系数，可以采用锚杆固定边坡的岩体。锚杆技术的主要特点有施工便捷、占地面积小、安全系数高、操作便捷，可完全人工操作。施工单位如果决定采用此种技术施工，一定要严格把控相关的材料和设备质量，使锚杆的性能和质量能达到相关要求。另外，在应用锚杆技术过程中，要对岩体情况进行判断分析，找到具体某一处坡位存在隐患问题，然后判断岩石的倾斜角和走向，调整控制钻头和岩石的距离和相对位置，确定位置后下钻，钻出放置锚杆的孔洞[5]。

3.2 钢筋的铺设技术

在建筑施工过程中，钢筋的基层铺设施工作业是非常重要的环节。合理的支护钢筋数量分配、使用顺序能够提升山区边坡支护的稳定性，从而达到延长山区水利工程有效支护工作期的主要目的。虽然整个钢筋工程铺设设计是一项较为简单的作业，但是相关设计人员绝对不能掉以轻心，应该及时、详细分析整个钢筋设计流程图纸的所有细节材料和钢筋设计的示意图，确保施工作业能顺利实施。边坡钢筋支护铺设工作的特点为具有大规模工程量、大规模建设，钢筋在边坡铺设时通常需要钢筋进行无缝连接。市场上供应的钢筋无缝连接需要较高的运输成本和安装维护成本，因此施工单位受多方面因素的影响，一般会选择钢筋绑扎的施工方式。桥梁边坡浇筑防护层的工作，往往都会要求施工采用一种闪光的焊接方式对其加以钢筋对焊，采用冷筒的焊接方式辅助，完成其与钢筋的连接。

3.3 混凝土喷涂技术

在大型水利工程的水力边坡试掘开挖多层防护时，应运用钢筋混凝土多层喷涂防护技术，并在水利边坡和周边同时建设多层隔离带，避免水利边坡在自然环境和人为水力活动的双重影响下慢慢变得不稳定。喷涂施工技术因具有施工原材料易回收获取、施工作业速度快、施工后对工地原本边坡土壤条件变化影响较小等几大特点，在目前的新型边坡土壤防护喷涂技术施工中常见。造价低廉的钢筋混凝土迅速发展，成了目前喷涂建筑技术最为常见的建筑材料，利用钢筋混凝土基层喷涂防水技术，不仅能避免出现自然雨水的直接冲击以及可能带来的施工边坡墙体坍塌渗水现象，而且在大型水利水电工程施工中，对长时间不易接触天然水资源的施工设施可以起到大大增加施工强度，从而起到保护作用。同时，混凝土基层喷涂施工时，还需要严格遵守喷涂施工工艺要求。喷涂处理作业必须严格按照要求分次有序地连续进行，保持喷层表面干净无杂质，只有这样才能达到喷涂出良好的喷涂效果。因此，需要对油漆喷涂现场设施，及喷涂的整个过程实时跟踪和检查，防止出现设备温度太高或其他异常现象造成不安全事故。

3.4 钻爆技术

水利水电工程边坡地质条件为岩石的情况下，主要采用钻爆施工方法，在施工过程中对各个流程和环节的要求较高。目前我国的钻爆施工方法主要有微差爆破、预裂爆破等。在钻爆施工施工之前，必须先对施工方案作出一个整体规划，对各项影响因素加以综合的考量与分析，力求高质量、高标准、高效地完成钻爆施工，以确保水利工程的施工建设顺利进行。将混凝土喷射和锚杆相互结合使用，可以提高边坡开挖工作的安全系数，起到支护边坡的目的。有关施工单位需要注意对施工地质条件和开挖地点的周围环境进行勘测评估后，再确定是否适合采用钻爆技术，然后评估需要采用的施工方法及其具体的施工角度。