水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究

2020-11-27潘月强

商品与质量 2020年53期

潘月强

天津市大港水利工程公司天津 300270

1 水利水电边坡开挖技术

1.1 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水电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]。

1.2 合理爆破

一般来说，水利水电工程通常在山区或复杂的自然环境中，因此，在开挖阶段可能会用到爆破技术。爆破技术破坏能力较强，如果存在微小偏差，将对自然环境和其他生态系统产生不可逆转的影响。因此，在进行爆破之前，必须进行科学严格的设计和分析，使用的炸药必须准确计量，从而确定最佳爆破方案。在爆破之前，一定要仔细检查各个爆破参数，以免产生不利影响和严重后果[2]。

1.3 石方开挖技术

具体的边坡开挖时选择哪种技术要根据施工现场的实际环境来定，若是施工现场的主要环境为岩石，常用石方开挖技术，实际施工中需要将施工地面的遮挡物进行大范围的清理，以便于岩石全部裸露出来后更好地进行石方开挖。石方开挖技术中涉及岩石粉碎作业的问题，既可以将机械设备运至施工现场将岩石击碎，也可以将较大的岩石运送至其他位置开展粉碎作业。但不管是采用哪种方式开展粉碎作业，都需要在石方开挖前通过整体勘察制定相应的施工方案，并在实际施工过程中结合工程情况不断地调整方案细节，一些石方开挖过程中还涉及爆破问题，这对于工作人员的专业知识具有更高的要求，应在确保施工安全的前提下确保整个工程施工顺利开展。

1.4 土方开挖技术

若是施工现场环境主要为土壤，那么就需应用到土方开挖技术，依据施工方案有序开展阶段性施工，施工时产生的泥土和边框要及时清理掉，以便于后续施工能够顺利开展，施工前应结合施工方案规划好作业路线，对于土方开挖过程中可能出现的问题进行分析，并制定相应的处理措施，在做好各方面准备工作后再按照预设好的路线开展施工。

2 水利水电边坡开挖支护技术应用

2.1 混凝土喷涂施工

为了更好地提升边坡支护施工抵御恶劣的自然环境的影响和侵蚀的能力，则可引入混凝土喷涂施工。根据其实际的施工标准和要求来对混凝土的配比进行调整，根据边坡的高度来进行吊篮的安装。当作业高度和危险性相对较高时，则需要对吊篮进行有效的加固处理。混凝土喷涂需用专业的器械控制混凝土施工的温度，并在完成之后利用刮刀或者腻子进行找平，或在混凝土完成之后利用角磨机进行打磨处理[3]。

2.2 锚杆施工技术

施工之前需要根据要求对锚杆进行防腐、防蚀处理。施工过程当中需要对边坡的斜坡质量进行调节，可利用锚杆施工技术。根据其实际上的需求来选择喷锚支护、锚洞、抗滑桩、预应力锚固等不同的类型。根据岩石情况和设计要求确定钻锚固孔位置，对锚杆间距进行控制，通常将其规定为3m。将锚杆设置在钻孔的中心位置，并利用环形垫块来进行加固。不同锚杆之间的误差必须小于150mm，其钻孔轴线的偏差角度必须小于3°。若需进行永久性的锚杆固定段的设置，则需避免出现在沙尘密度为Dr＜0.3，或是岩石层未处理的液限、有机土WL＞50%的地段。为了更好地对保护栏进行固定，则可利用3根质量和规格相同的钢筋固定在锚杆上，构建成三角形并对其进行焊接，每个结构之间的间隔为3m。一道防护栏先选用直径在8mm左右，且长度为2m的钢筋，还需要对各锚杆的固定效果进行全面检测，及时修正存在质量问题或误差的部分。

2.3 深层支护

水利水电工程边坡支护技术中除了锚杆支护外，还可以使用深层支护。深层支护技术主要包括排水孔、锚杆和喷混凝土等，通过灌浆后插杆，能对岩质结构不稳定的岩层起到稳定加固的作用。在施工过程中，可以使用轻型锚固钻机钻孔，在钻孔之前，有必要选择符合实际工况的钻机型号，并配备导向仪，根据设定的钻探倾角进行施工，并在施工过程中不断对其进行调整和优化，以达到更理想的效果。另外，还需要注意锚墩混凝土和注浆泵的强度，以便在施工过程中利用锚索拉力获得更好的效果。使用深层支护时，保障施工过程中各项操作有序进行，是提升支护强度的重要基础和保障。

2.4 辅助钢筋网施工

钢筋网的使用可以提高边坡的稳定性和安全性，在边坡破损、坍塌等区域使用时能体现出较好的效果。就水利水电工程而言，其施工范围较大，这使得同一工程的地质条件存在差异，有的边坡岩石地质较为坚硬，边坡稳定性能较好，而有些边坡岩石土壤松软，在支护过程中容易出现滑坡、坍塌等现象，这种工况下适合使用钢筋网。在选择钢筋网时，一般使用48mm的钢管和20cm×20cm的钢筋网。在现场勘测中，如果发现开挖区域有破损现象，有必要加强安全辅助钢筋网的安装。例如，在实际工程中，发现开挖区域的地质松软或存在破损，施工队需要调查该区域，然后设置脚手架进行安装和铺设钢筋网。铺设时应尽可能靠近岩石表面，以确保边坡的安全性和稳定性。

3 水利水电工程边坡开挖支护技术的有效措施

3.1 提升施工前的勘测效果

工程开始前，对具体区域合理划分，在每个区域内增加环境勘察和检测的工作任务，利用物探检测的方法把握边坡的具体情况，了解可能影响边坡结构的因素，提升对边坡变量的重视程度。检测中，破断面的现状是影响支护作业的重要因素，因此要掌握破断面的具体情况，包括其存在的断层位置和裂缝宽度和长度，再结合断面高度做出精准预判。在边坡传输孔道方面，利用边坡技术，运用定点爆破的方式，将传输孔道带来的变化详细记录，为后期预防滑坡的工作提供原始的材料基础[4]。

3.2 强化施工现场管理

施工现场有众多的施工人员和管理人员，并且大型机械的数量多，这极大程度上提升了管理难度，因此要保证施工现场的井然有序要做到以下几点：①清理现场。清理无关施工作业的设备和人员，严格把控进场资质，对于影响施工进度的杂质要及时清除，确保工作面的平整。②理顺土方开挖的顺序。土方开挖的顺序是自上到下，涵盖土方和石方两个开挖环节，不仅需要挖掘设备，还应当辅助人工作业，提升开挖的效果。③精密控制开挖环节。开挖环节中，削坡是影响施工安全的重要因素，控制削坡高度是降低安全隐患的主要方式，一般一次削坡在3m内，是不会造成安全威胁的。安全检查要紧跟在施工作业后，严格控制土方开挖的坡角和深度，运用分层开挖掘进技术提升石方开挖的整体进度，适当选用爆破法，利用机械设备，控制挖掘的高程和深度。

3.3 加强边坡支护的监测

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。水利水电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。

3.4 边坡开挖支护安全措施

针对工程施工人员需在右侧边坡顶部开挖5m边线设置安全防护栏和警示牌及警示灯，禁止闲杂人员靠近边坡，为了提高安全系数，防止边坡滑坡及坍塌，施工人员在边坡开挖完工后要再进行坡脚土石方开挖，增强边坡的稳定性。如果遇到开挖线上部分岩体不稳定、岩块松动，施工人员需要对支护进行加固。另外，还需要对高边坡设置安全哨，派遣专人进行值守，加强对边坡的巡逻，提醒其他人员原理边坡，并定期对边坡内部进行观察，一旦发现裂缝要第一时间上报并进行处理，避免裂缝扩大对水利水电工程造成威胁。在进行边坡开挖安全措施保障时，施工单位也要注意做好施工管理，要严格要求上至管理人员、下至资料员都能够各司其职、科学工作，能够按质按量履行和完成施工。