水利工程施工中的边坡开挖支护技术分析

王玉成

东营市河口区水利灌溉管理站，山东 东营 257200

与其他工程相比，水利工程的施工内容更为复杂且多变，施工难度更大，因此在开始施工前，工作人员需要到实地进行考察，同时结合实际情况选择合适的施工技术。在水利工程的常用技巧中，边坡开挖支护技术的应用频率较高。该技术的使用能为水利工程的支护结构提供开挖作业安全的技术保障，同时也能为整个工程的顺利开展奠定良好的基础。

1 水利工程概述

文章研究的水利项目位于长江澄通河段，为通州沙西水道通沙汽渡至五干河段边滩治理工程。为了确保施工顺利，工作人员需提前到达施工地进行现场踏勘，同时了解水利工程所处地域的降水量。该项工程中还涉及涵洞工程，因此在作业开始之前对土方开挖和边坡支护的技术应用选择是十分重要的。该水利工程所处地带拥有较长的雨季，故在涵洞工程开挖时，工程施工人员既要保证工程的整体施工进度，又要尽全力避免因雨水冲刷而为工程带来的损失。

结合现场的实地观察和综合分析，该涵洞工程的建设过程中，会涉及大量的土方开挖工作，其工作量已达到4万m3。该工程中应用的喷锚边坡支护技术需要大量的混凝土，保守计算大概需要2000m3，完成好边坡支护后，仍需要大量的锚筋和钢筋加以固定。通过实地考察后，可以大概估测涵洞工程施工作业最大开挖深度为8.7m，但在后续的实际施工中，实际的开挖深度远远超过了预估值，已经达到9.5m，对于这种情况，施工现场的弃土和地下水将有可能成为阻滞施工、降低施工效率的主要因素，因此施工企业必须注意边坡开挖的科学合理性设计。

2 边坡开挖支护的意义

水利工程建设通常规模较大，并且与人们的生产生活有着密切联系，如果水利工程存在隐患，便容易引发事故。边坡开挖支护技术基本应用于特殊边坡地带，主要是利用合适的支撑材料及构件来提高边坡的稳定性，以确保水利工程的质量及安全。边坡开挖支护施工中，施工人员必须充分调查及掌握边坡位置的土质情况（如土层厚度、紧实度、质量等），以防因地基不稳定而影响支护效果，同时也需要严格控制开挖深度，确保边坡的稳定性。

3 水利工程施工中的边坡开挖支护技术

3.1 边坡开挖施工技术

（1）准确测量及放线。为了保证水利工程的顺利开展，工作人员需要在工程开展前对工程项目的实际情况进行预先测量和估计。若项目数据出现偏差，则会影响后续工序的顺利开展，严重时还会导致整个工程无法顺利开展。测量阶段的施工人员必须严格按照图纸和设计方案开展测量和放线工作，确保测量数据的准确性。为了保证距离和位置的准确性，测量人员需要在测量后对地点和距离进行再次校对检查，避免因个人原因而导致数据出现偏差。

（2）钻爆技术。若水利工程所处地理位置的边坡土体硬度较大，则可采用钻爆技术，以满足边坡施工技术要求，增强边坡开挖支护的稳定性。该技术应用了钻爆法的原理，同时也结合了系岩体力学的相关领域知识，主要是将锚杆和喷射混凝土进行结合，以此展现施工效果。在面临隧道支护问题时，应用钻爆技术也能很好地对隧道岩体进行开挖支护，应用过程中，锚杆结合的稳定支护结构能够进一步提高隧道的安全性。在水利工程的施工阶段，钻爆技术的应用也要根据土质特征来进行合理规划，若岩层的斜角较小，那么施工人员就要在开挖时注意掌握好切角，以确保切角较小，不同施工方法要根据不同的实际施工情况来判断。

（3）石方开挖技术。石方开挖技术是一种普遍应用于施工现场岩石与山体挖掘的边坡开挖技术。在对岩石与山体进行开挖前，应先对其表面开展清理工作，将覆盖于岩石表面的土壤、杂草、树叶等杂物清除，从而使其表面暴露出来。完成清理后，将岩石通过碎石机等设备破碎至可以进行边坡开挖的程度。鉴于岩石坚固的特性，相较于其他技术，石方开挖技术的操作难度较高，且具有更高的风险性，因此在该环节不仅需要消耗大量的人力，应用专业的机械，还需要耗费较长的施工时间。

（4）土方开挖技术。土方开挖技术是针对土壤进行挖掘的边坡开挖技术，在进行土方开挖前，需要制订科学的挖掘方案，该方案的制订不仅需要综合考量工程的规模与特点、施工环境的自然条件，同时还要结合施工导流方式、工程进度、施工条件及施工方法确定开挖方式。相较于石方开挖技术，该技术的整体难度及施工周期皆相对较低，所使用的机械设备与施工工艺也相对简单。

3.2 边坡支护施工技术

（1）锚杆支护。为了提高边坡的安全性，往往会应用加固边坡和支挡边坡方法，而在实际施工中应用最为广泛的为锚杆支护。该支护技术的原理是通过锚干内部结构从而调节控制边坡力学状态，为了形成稳定的区域，加强边坡的稳定度，需对锚杆的作用位置和深度展开精准的计算与科学的验证。锚杆支护技术的应用一方面需要配备适配的设备与材料，另一方面需要对岩石属性进行具体分析，对施工场地的倾角与走向进行计算，从而制订最合理的方案。在施工过程中要及时调整施工设备，从而使岩石与钻头保持最佳距离。为了使锚杆能够充分发挥稳定作用，降低塌孔现象发生的风险，必须在挖掘深度达标后第一时间清理钻孔杂质。锚杆支护示意图如图1所示。

图1 锚杆支护示意图

（2）深层支护。深层支护技术包含排水孔、锚杆和喷混凝土等组成部分，其作用原理为对结构不稳定的岩层以灌浆后插杆的方式进行加固，从而保持其稳定性。在具体施工中，需结合工况，利用型号适配的轻型锚固钻机钻孔配合导向仪，以设定的钻探倾角完成作业，在施工过程中还需根据具体施工情况调整并优化钻探倾角。为了实现更好的锚索拉力效果，应格外重视锚墩混凝土和注浆泵的强度。深层支护施工如图2所示。

图2 深层支护施工

（3）安全辅助钢筋网。因为水利工程的施工规模较大，同一工程可能需要同时面对多种地质条件，地质坚硬的边坡岩石本身就具有较高的稳定性，但土壤松软的边坡岩石其稳定性欠佳，存在较高的滑坡与坍塌风险，此时可以利用辅助钢筋网提高其稳定性。一般水利工程多选择直径为48mm的钢管和规格为20cm×20cm的钢筋网作为辅助钢筋网的材料，而此类安全辅助钢筋网多被安装于存在破损或坍塌的区域。

4 结束语

在建筑项目中，水利工程是规模较大、投资较高且影响较为深远的重要工程类型之一，因此为保障水利工程建设的效率与安全性，必须选择安全可靠且适合的施工技术，而边坡支护技术凭借其高效性与多样化的优势与水利工程施工具有高度的适配性。在进行边坡开挖与支护工作时，应遵照施工标准与施工环境制订有侧重点的施工方案，利用边坡支护技术提高水利工程施工的可靠性，确保施工进度符合预期。