水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用

李勇

（驻马店市河道管理局，河南 驻马店 463000）

现代水利工程规模大、功能多、复杂性程度高，应用边坡开挖支护技术可以起到一定的安全保护作用。但是，由于影响边坡支护的影响因素相对较多，包括地质条件、地理环境、水文情况、人文因素、施工气候及天气状况等[1]。因此，在实施的施工过程中，为了化解诸多风险、提升施工安全、增强施工质量控制。通常会结合勘察报告及相关部门提供的文件资料，对具体的水利工程影响因素进行细致分析，并按照全要素分析法，制定全面的边坡支护质量控制指标体系，以此提升施工方面的效用生产效率。

1 边坡开挖支护技术的重要性

近年来，我国水利工程建设规模、数量都不断扩大，对水资源的时间、空间利用进行调节，实现了合理利用、优化利用水资源的目的，以缓解当前水资源分配不均，用水需求增大的问题，同时通过对自然界中地下水、地表水进行调配中，对自然灾害发生时洪涝灾害的危害程度、危害范围可有效控制。而水利工程在建设过程中，边坡施工是重要的施工环节之一，不管是防洪工程，还是水利发电工程，边坡施工都属于施工中的重点。因水利工程施工现场的地质环境比较复杂，也使得边坡施工面对的地质环境也极为复杂，可选择边坡类型也比较多，具体施工中还需根据工程实际特点，对边坡施工类型合理选择[2]。如根据地层岩性的不同，可分为块状、层状结构边坡等，根据时间要求可分为永久边坡、临时边坡等。为确保水利工程施工项目的安全性与工程质量，具体施工中要严格按照边坡施工技术要求、设计方案进行开挖、支护等施工，对开挖支护技术合理选择，避免塌陷、滑坡等工程事故的发生。

2 边坡开挖施工工艺流程及施工技术

2.1 工艺流程

边坡开挖是边坡施工最基础的施工环节，所以在施工前，对开挖工艺流程要事先进行明确，以保证边坡开挖在具体施工时能够有序的开展，同时施工中按照边坡开挖施工工艺流程施工中，也能够对各施工环节所用到的施工技术、工艺进行规定，确保施工中所用到的技术更加合理与规范。因此，严格依据设计方案、施工组织方案中的相关规定、要求开展施工，是边坡开挖施工中施工人员需要严格遵循的内容，以便施工人员能后对施工中的关键环节、重点步骤做到心中有数，如土方开挖、石方开挖及清理等工作，针对不同的施工环节按照不同的施工要求，严控施工质量，确保边坡开挖施工效果的实现[3]。

2.2 边坡开挖施工技术

水利工程边坡开挖施工中，目前在施工中所用到的技术类型也比较多，其中边坡开挖方式与排水孔施工作业是应用到的最主要技术类型。由于开挖方式选择是否合理，直接影响整体施工质量，确定开挖方式是施工前重要的、基础性的工作内，施工人员在施工前必须对施工现场的地质、水文环境进行深入勘测，对施工现场实际情况充分进行了解，在此基础上对开挖方式进行确定。

对于开挖方式而言，目前水利工程边坡开挖施工中，对开挖方式的选择主要根据岩土性质、水文条件等因素，有多种选择，如岩质边坡开挖、土质边坡开挖、槽挖方式等，不同开挖方式具有自身的优势，同时也存在不足，不同开挖方式适用的范围也不同。为了确保水利工程边坡开挖施工质量满足设计要求，就需要根据施工现场实际情况，以及勘察结果，合理选择开挖方式。例如，在开挖土质边坡时，控制土层开挖厚度是选择开挖方法的主要依据。在满足施工要求及技术标准的基础上，确保开挖施工安全、顺利进行。此外，边坡开挖过程中，反铲挖掘机的使用比较多，具有开挖速度快的优势，加快了工程进度。而在岩质边坡开挖中，坚硬的岩层是施工中经常会遇到的问题，这也是与土质边坡开挖最主要的区别，在开挖前，需要根据岩石情况，对爆破方式进行选择与应用，重点在于对爆破点位置的合理选择，通常根据岩质的角度、高度等指标进行确定。槽式开挖在应用中，主要考虑现场环境、周边环境等因素，确保满足槽式边坡开挖的要求。

排水孔作业同样是水利工程边坡开挖中重要的施工环节，因水利工程施工中，排水时间比较长，且排水对边坡质量存在一定的影响，所以做好排水孔施工是保证水利工程质量的关键，需要将一次性排水设施的价值最大限度发挥出来。具体施工中，可选择20~30m3/min的空压机，配合专业设备，对排水孔深度、直径严格进行控制，满足相关标准要求，一般情况下孔深控制在4m，孔径控制在50mm，采用梅花形的排水孔形状。

3 边坡开挖支护技术在水利工程施工中的应用

边坡开挖过程中，为避免出现坍塌、滑坡等灾害时间的发生，需要采用边坡支护技术，对边坡的稳定性进行加固。边坡支护具体施工中，需要严格按照施工要求，在施工技术流程（见图1）遵循的基础上开展施工，确保边坡支护各施工环节的质量得到保证，从而提高了水利工程的整体施工质量。

图1 边坡开挖支护施工流程

3.1 钢筋铺设

边坡支护施工质量很大程度上与钢筋铺设质量存在相关性，所以在具体施工前，对钢筋的连接形式、顺序等需合理确定，通常施工前需要确定好，施工中严格按照确定好的钢筋铺设顺序、连接形式进行施工，确保钢筋铺设施工质量满足设计要求。需要注意的是，施工人员在钢筋铺设过程中，需要严格按照施工图纸、施工组织设计方案中的要求施工，以达到加快施工进度、提高施工质量的目的。因钢筋铺设施工中，不同部位、环节对钢筋铺设的要求也不同，所以钢筋铺设完成后，施工人员还需进行相应的检查工作，根据工程的实际情况，编排好钢筋翻样工作，特别要注意对转换层铺设的钢筋数量的检查。

3.2 锚杆支护施工

锚杆支护是水利工程边坡支护的主要形式，其布置如图2所示。采用锚杆支护施工方案时，混凝土装配式锚杆施工是主要形式，其优势在于锚杆适应性比较强，在诸多领域、诸多地质环境及工况下都能应用，且施工成本较低。此外，也可采用浇筑混凝土锚杆施工方式，此类施工方式的优势在于锚杆功能性更强，且施工难度低于混凝土装配式锚杆施工技术，所以，在具体施工中的使用频率更高。除上述两种锚杆施工方式外，排桩式锚杆与混凝土综合应用的锚杆施工方式在水利工程中也经常应用，主要用于一些质量要求更严格的工程中，此类锚杆施工技术的优势在于边坡支护效果非常好，不足之处在于施工流程长、难度相对较大，所以在具体施工中需先对排桩进行科学布局后，再进行混凝土浇筑，实现边坡支护质量及挡土墙使用寿命延长的目的。

图2 锚杆布置剖面

3.3 浅层支护控制

钻机钻孔是锚杆支护施工中主要步骤，为保证锚杆束钻孔工作质量，对钻机机型要合理进行选择，以保证钻孔作业的高效完成。钻孔完成后，即可对坡面打孔，在锚杆钻孔安装时，需按照安装要求施工，锚杆应安装在地表完好的部位，遵循先注浆、再安装的步骤；而对地表完整性不佳的部位，可按照先安装、再注浆的步骤施工。结束安装后，做好清理工作。

4 结语

总之，现代水利工程项目生产建设中已经构建了内容相对完整的新型产业链条，在分部项目施工实践中，可以根据系统性管理思路，针对分部项目实施全过程、指标化管理，既满足了现代水利工程施工对于安全性的需求，也有利于水利工程质量控制水平的提升。具体边坡开挖支护施工前，结合施工方案、施工织织，尽可能制定相对细致的质量管理流程。另外，应该细化施工进度计划编制流程，保证水利工程边坡开挖支护施工技术的合理、安全及有效应用。