探究水利工程施工中边坡开挖支护技术

吕志明 广东华隧建设集团股份有限公司

1.工程概况

某地区水利工程采用基坑支护，边坡为人工开挖边坡和锚喷支护，全长达160米，高度约为20米，边坡共设置5条勘察线，其中勘察线内有12个钻孔，3条刻槽，每段孔距约30米、孔深25米。相关编制依据根据当地建设单位提供的规范进行编制。

2.施工前后边坡开挖技术要求

2.1 施工前勘察方法

水利工程在进行开挖前序进行勘察，根据本次地区地层特点可采用钻探、刻槽取样进行勘察。

钻探工作时可能会受到周边居民住所、森林植被的影响，为了能够避开这些阻挡物，可采用浅孔锤钻进行作业。钻孔作业时上部控制孔深度保持在30m，中部和下部保持在25m左右，钻孔达到灰岩3m后完成作业。钻探工作完成后接着就是刻槽采样，施工人员在边坡上均匀设置3条探槽，每条探槽深度20厘米，长20米，宽30厘米。三条探槽都需每两米取样土，并对样土进行编号、封样。样图封样带回实验室后根据相关的检测标准进行，重点检测样土的密度、含水量及抗剪强度。

2.2 施工前期边坡开挖支护技术常用方法

边坡开挖支护技术常见操作有土质边坡开挖、岩质边坡开挖、土质边坡开挖需按照相关的程序操作规定从上至下缓慢进行，同时确定好各项施工程序的要求，在进行施工处理时要使用相对应的机械，保证水利工程达到设计要求质量。

岩质边坡开挖前应先确定厚度，前期还需做好爆破工作以确保该项目能够顺利进行。爆破时可以根据项目现场的情况选择爆破方式，因该项目需要在不同位置的岩石区域进行爆破，建议采用逐层爆破法，根据项目现场不同岩石的角度、高度进行分层爆破处理。如果爆破过程中碰到需进行大面积爆破的地方，可以结合台阶式分层爆破方式，确保在进行大面积爆破时可以防止边坡稳定性受到不良影响。

挖槽法跟钻爆法都需要根据水利工程周边的建筑地基情况进行。不管是挖槽法还是钻爆法都需要提前对水利工程的岩石状况进行全面了解，勘察岩石结构后再进行生产性爆破实验。

2.3 施工时该注意的事项及技术应用

2.3.1 周边放坡

周边放坡开挖时根据角度将边坡周边的维护结构进行放坡施工，这是施工单位最常采用的一种施工模式，成本投资小且施工方法便捷。周边放坡被分为完全深度放坡和局部深度放坡，项目在进行放坡时，要注意该项目土方边坡类型的选择和土方边坡开挖的情况。一旦确定土方开挖的模式，开挖大小就会直接对水利工程的周边放坡造成影响，所以施工单位必须意识到土方类型选择对边坡开挖支护的重要性。

2.3.2 铺设钢筋网

本次项目施工过程中要避免边坡水体遇水而引起塌方、塌陷等地质灾害。为了能够保证水利工程的稳定性，施工人员要利用钢筋网将有破碎岩石区域的岩石、沙砾进行固定，预防施工期间出现塌方、塌滑。项目进行前铺设钢筋网提高整个水利工程的稳定性。针对项目的情况，施工人员在实际施工时要设置永久性排水孔，减小水利工程内部的压力。

2.3.3 深层支护

针对深层支护操作常采用轻型锚固定钻机，为了确保轻型锚在工作时不出现失误，钻孔前施工人员要对其进行检查和测量，纠正偏差，索拉锚杆时要将拉力控制在90%内，然后在进行循环性缓慢张拉，最后再进行封锚。

3.边坡开挖支护施工时需注意事项

边坡开挖施工期间，为便于边坡开挖支护作用充分发挥，提高边坡开挖支护质量，需注意多方面的施工问题。首先，加强技术检测。边坡开挖支护施工需要使用爆破振动检测技术。此种检测技术主要根据衰减规律经验，指导偏薄开挖施工爆破，以便能够控制振动，提高边坡开挖施工质量。对于不同工程，此项技术应用具有一定的差别。通常无需考虑锚杆应力变化，只需采取Rr高程为1855.5m，高程rr、R巧高程为11841.5m，高为1885.95m，其他应力便可超过150Mpa，其他锚杆的应力总量较小。其次，准备网络工程。边坡支护与开挖前，应准备好网络工程。施工采取的爆破网络多为非电雷管孔间的额微差顺序爆破网络。同时需将预裂孔起爆的时间控制在相应范围内，且还需考虑振动速度。

在开挖工作前还要做好基坑抢险加固工作，例如坑底降水留出充足的时间；备好止水堵漏的器材防止碰上边坡漏水等情况。当开挖深度达到设计深度后要将排水沟、集水井的积水排出，避免影响土壤的承受性，如果碰到流沙或坑底隆起必须要立刻停止挖土，用堆料反压法稳定基坑。如若支护结构出现变形且超过可控范围需即可采取加固防护措施，巩固坑底与坑壁牢固性，条件允许的情况下可以设置拉锚提高稳定性。若坑边土体变形十分严重还有滑移的预兆，施工人员要采用砂包回填基坑，直到基坑稳定后才能够进行下一步工序。另外，施工单位可以依据自身企业经济情况，在结合水利工程实地情况下适当增加内撑，提高水利工程的安全性。

4.边坡开挖支护安全措施

针对本次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合同规定的义务并做到（1）按照总工期要求，用施工进度计划来进行施工控制；（2）严格保证安全生产与文明施工措施，成立安全生产小组，由项目经理、技术员、施工员、质检员、安全员组成，实行安全生产责任制，各级管理人员切实负起自己的责任，使安全生产天天抓、层层抓、人人抓，落到实处；（3）建全质量保证体系，专职质检员每日视查每一道工序，把问题解决于施工过程中，防患于未然；（4）资料员收集、积累、整理第一手资料，并按有关部门要求整理成套，以便技术员能方便获得施工技术信息；（5）加强现场保卫工作，防止材料、施工机械等丢失。

5.结束语

综上所述可以看出，水利工程中边坡开挖占着十分重要的位置，在边坡开挖时只有做好边坡开挖支护才能够有效提高水利工程的质量。施工单位也要不断增加对边坡开挖技术的强度，提升施工人员的综合素质，能够更好的运用边坡开挖加强水利工程的安全性。施工单位也要提高对边坡事故的应急事件处理意识，提前做好预案，提高抢险救援的成功率，为水利工程的进一步发展提供有效的辅助作用。