水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用

河北省秦皇岛市卢龙县引青灌区管理处 杜洪伟

边坡开挖支护技术属于当下水利水电工程施工当中一项非常关键的施工技术，这一技术拥有非常重要的研究价值和应用价值。水利水电工程很多时候施工环境较为特殊，经常需要路过一些陡峭的坡道和河流，因此需要开展科学的边坡开挖支护技术，保证工程实现顺利的开展与落实。随着施工技术的逐渐提升与发展，边坡开挖支护技术正在不断的提升，根据施工环境的不同，施工器械以及施工技术正在出现多样化的变化。工程精细度、技术发达度、器械精确度很多时候都随之逐渐了提升，这让水利水电工程安全度和施工质量随之极大的提升。

1 边坡开挖支护技术概念与定义

边坡开挖支护技术就是在一些特殊的环境上的边坡地带，进行对应地带的环境以及建筑结构进行挖掘，同时使用特殊的材料来对这一结构进行支撑与保护。这一技术在使用的过程中，施工人员需要对边坡地质问题进行详细的勘察与分析，保证工程地基拥有稳定性。在实际施工的过程中，需要考虑到开挖支护技术的实际使用条件与使用措施，根据施工现场边坡的实际使用情况来选择对应的技术，从而提升整体工程质量。

2 边坡开挖技术在水利水电工程中的应用

2.1 技术交底

在开挖施工作业正式开始之前，工程技术人员需要对开挖施工人员进行技术交底与沟通交流，详细交代在工程施工过程中需要关注的工程特点、施工技术质量要求、施工方法要求、施工安全要求等内容，主要的目的就是为了让施工人员充分了解当下施工阶段的难度、技术、施工器械。施工人员以及技术管理人员需要全方面保障各个施工环节可以根据设计阶段要求来顺利开展，针对于施工当中出现的变动以及问题，则是需要及时的进行沟通与交流，保证工程整体安全性以及与计划的相符性[1]。

2.2 测量线

在正式开挖之前，还需要做好准确的测量工作，保证边坡开挖可以准确完成，避免施工过程中出现误差，这也是保证工程施工质量的有效措施。技术人员在这一过程中主要负责测量工作，根据工程设计图纸需要防治测量线，从而完成测量工作，保证后续的开挖指标工作科学并且合理。针对于边坡开挖的大体轮廓还需要进行测量，需要在这一过程中从施工的实际出发来明确整体施工精确度，一般来说需要提前预留10-15cm的测量线宽度，这样一来开挖之后的施工工作也就拥有了更大的保障和配合的余地[2]。

2.3 土质边坡开挖技术

土质边坡施工首先需要根据从上到下的施工顺序开展使用，削坡厚度需要得到控制，尽量在三米之内。之后，则是需要通过反铲挖掘机处理好削坡，同时施工人员需要使用边削坡边修坡的技术来进行施工，安排专业人员完成修坡的专业操作。反铲挖掘机在已经完成的施工路段，则是需要根据之字进行行驶，这样一来一方面降低了施工集渣工作量，同时也提升了整体施工效率，降低了施工成本。土质边坡开挖很多时候需要专业的施工技术和施工知识，这样才能够完成施工作业。在施工的过程中，还需要保证上下坡之间的道路铺设工作，并且开展施工检查与施工维护工作。

2.4 岩质边坡开挖技术

岩质边坡的主要开挖技术为爆破法，根据从上到下的顺序来进行开挖，同时可以保证施工质量与施工进度。爆破法过程中，包括钻孔、装药、爆破三个步骤，同时爆破方法又分为毫秒爆破、光面爆破、预裂爆破等技术。爆破掘进技术的选择很多时候属于根据施工环境的地质情况、断面大小、支护方式来进行选择，这其中包括了逐层爆破开挖以及分层爆破开挖两种方式。逐层爆破开挖这一方式属于通过阶段式爆破法进行施工，施工人员需要控制好梯段厚度以及梯段高度，同时控制好边坡切角，避免由于坡面较薄和开挖切角较小或者较大而影响开挖质量。台阶式分层爆破法，属于一种更有利于施工器械作业的方式，一方面可以保证施工效率与施工安全，同时也能够保证边坡的稳定性，为边坡支护工作提供出更加有利的施工条件。

3 边坡支护的施工方法

3.1 做好施工前期准备工作

首先，在水利水电施工中应用边坡支护技术前应充分做好土质勘察工作，当明确地质情况和特性后，在利用合理的手段和设备开展地基挖掘工作，避免对土壤层造成影响。其次，相关施工人员和技术人员要深入分析施工图纸，在施工前充分了解工程特点与施工要求，从而选取合理的机械设备与施工材料，为水利水电整体质量提供保障。最后，在应用边坡支护施工技术时，可以发挥柱墙、柱桩的实际作用，以此实现水利水电边坡支护的最终目标，切实有效的提升水利水电施工质量。

3.2 建立健全的监督管理机制

在水利水电施工中，企业应建立健全的监督管理机制，确保水利水电施工的有序性、规范性。建立监督管理机制的作用主要有以下几点：

由于边坡支护技术是一项技术性较强的工作，若是一些微小的失误都有可能出现重大的安全事故，所以通过监督管理机制能够约束人员的施工行为，明确自身工作职责，严格按照相关标准和制度开展工作。

能够有效调动员工的安全意识。目前，我国施工事故发生的几率越来越高，所以要加强施工现场的安全防护措施，并对施工人员进行安全知识的普及与教育，时刻遵循安全第一的施工理念，从而保障施工效率。值得注意的是，企业在完善安全监督管理体系的同时，还要通过建立激励奖惩措施等措施，将其彻底落实在施工的各项环节中，避免该制度仅仅只是流于形式。

3.3 制定合理的边坡支护方案

水利水电中应用边坡支护技术前应先制定合理的边坡支护方案，才能提升边坡支护的施工水平。不同的水利水电对于施工条件、施工工艺和施工材料的要求各不相同，并且施工现场突发情况较多，因此要全面分析工程的实际情况，并制定一套合理的边坡支护方案与应急方案，才能为水利水电施工质量提供基础的保障。例如，在施工现场碎石较多的情况下，施工人员可以将其他材料与碎石混合在一起堆砌，若是堆砌不牢固就可以利用混凝土浇筑，构造出性能较强的挡土墙，挡土墙的重力能够有效抵抗周边环境带来的承载压力。此外，水利水电边坡支护中的土钉支护技术，需要相关技术人员确定好土钉的施工密度和土钉孔深度，这对于边坡支护质量有着严重的影响，而且土钉支护技术对于应用材料较少，对施工环境的要求也不高，只要达到相关标准就能够有效提高边坡的抗震、抗压能力，从而提高水利水电的稳定性。

4 水利水电工程施工中边坡开挖支护技术分析

4.1 做好开挖支护前期爆破准备

在水利水电工程实际施工的过程中，需要着重做好开挖养护等相关工作，在这样的工作状态下，需要充分保证施工人员针对于爆破位置进行充分的明确化分析，随后针对于分析情况来实施对应的开挖支护等后期操作。由于坡体爆破位置的直接影响，很多时候会导致整体施工工作的难度随之增加。在这一环节，对于施工质量很多时候有较高的要求，而针对于这种情况，需要在基础开挖的过程中针对于支护结构进行全方面的细致研究与细致分析。对于开挖支护爆破施工在具体操作的过程中，需要着重做好以下几方面的工作内容。

首先，需要从根本上落实网控技术工作，在爆破之前，需要结合整体工程的实际情况，选择更合适的施工技术。一般来说，网控技术主要是尽可能的选择非电雷管孔的微差顺序网络。这一爆破网络需要从根本上控制好具体的时间、单响用量等相关内容。与此同时，在这一过程中需要充分保证单响用量等相关内容和具体情况保持吻合，从而充分的保证相关内容始终属于科学合理的范围当中。在控制单响量的过程中，需要对其质点震动速度进行全方面的细致分析与计算。

其次，在实际开展工作的过程中，需要有效的定位爆破缓冲口。针对于爆破孔以及缓冲口进行设计的过程中，需要尽量有效应用液压钻在两孔位置上，保证其整体维持在平衡的状态，并且在控制预裂孔距离的过程中，需要对其缓冲距离进行严格的控制，保证其维持在1-1.5m的范围，在这一过程中，需要充分调整预裂面和爆破孔的孔底间垂直角度距离。最后，则是需要有针对性的选择对应的预裂孔位置，预裂孔主要分为两种类别，第一种类别为破面的预裂孔，另一类则是马道水平的顶裂孔。在这一过程中，设计破面预裂孔的过程中，需要有针对性的控制孔距离和深度，同时需要针对于线装药密度进行严格的控制。

4.2 从根本上有效进行开挖支护中期施工

从边坡开挖支护的实际操作的过程中，相关单位以及相关人员需要针对于开挖和支护工作进行全方面的分析与讨论，保证两者之间可以实现优势互补，从而为整体质量的提升夯实基础。其开挖支护施工方式在这一阶段主要体现在以下几个方面：首先需要做好边坡开挖施工操作，在具体的边坡开挖环节则是需要始终贯彻落实从上到下的分层开挖工作，在这一过程中，针对于每一层进行开挖的过程中，都需要从内到位的进行逐层推进。与此同时，在这一过程中，需要针对于每一块的面积进行科学合理的控制。其次，在边坡支护施工操作的环节，则是需要根据边坡的实际施工特点，有针对性的开展分层支付操作，保证开挖施工质量可以得到明显的提升和增长，尤其是在这一过程中需要保证两者之间具有对应的一致性。随后，在具体的工作面，则是需要进行浅层支护操作，在浅层支护的过程中，需要通过对应的钻机或者潜孔钻机，在边坡排架上也需要有效的做好排水孔钻孔工作。在施工完成之后，需要及时的清理现场，从而做好对应的后续安装工作。在施工全液压钻孔锚杆束钻孔的过程中，需要使用对应的施工平台开展钻孔工作，从而更好的保证整体施工目标与施工质量。锚杆束安装结束之后，首先需要做好对应的注浆工作，然后再进行插杆，从根本上保证岩层整体处于全面性与完整性。除此之外，还需要针对于岩层特别容易出现损坏，塌孔位置可以得到进行充分的明确化，对其进行有效的弥补。在深层支护施工的过程中，相关人员需要眼控制好锚索钻孔的斜角。在实际的操作环节，需要控制好导向仪技术，有效测量对应的相关数据，针对于相关误差进行及时的纠正与处理，保证整体精确性。

4.3 开挖支护后期施工操作

4.3.1 实施锚杆支护施工操作

在水利水电工程当中边坡支护工作开展的过程中，比较常用的支护技术当中就包括锚杆支护，在具体的操作过程中主要应用边坡锚杆，从而进行支护施工。在具体的施工过程中，需要从根本上保证边坡高度与右坝肩高可以在既定的范围当中。由于预应力锚杆框格梁支护技术发展起步较晚，和其他边坡支护技术相比不够完善，但是这一技术具有非常大的发展空间，只要相关技术人员加强对其深入的研究，将会在水利水电工程施工中发挥着其他技术无法比拟的优势。通常来讲，预应力锚杆框格梁支护技术还分为两种不同的类型，一种是预应力锚杆形成的支护技术，另一种是框格梁形成的支护技术，虽然这两种类型的技术在施工中所需要的工艺不同，但二者之间发挥的作用是相同的，都是为了控制土体位移，避免出现边坡坍塌的问题。

4.3.2 钢筋网铺设操作

针对于钢筋网进行铺设操作，这属于工程当中边坡支护体系当中非常关键的部分，为了让支护体系更加安全与稳定，需要按照恰当的连接方式和排列顺序进行有效的发展与推行，在钢筋翻样操作的过程中，需要着重做好技术较低工作，保证技术人员和施工人员能够针对于整体工程设计环节进行交流和沟通，让各种技术交底工作可以有序推进，充分了解设计意图。结合标准化的施工规范，从根本上可以有效的保证施工过程中进一步突出钢筋间的穿插避让关系，充分明确钢筋当下的尺寸、绑扎次序等等，这能够进一步的降低施工难度，帮助工程边坡支护施工质量打下更好的基础。

4.3.3 喷锚网支护操作

目前，我国水利水电工程建设施工过程中可应用的边坡支护技术类型非常多，而喷锚网支护技术是众多技术中较为重要的一项。这项技术的操作方法十分便捷，不需要太多复杂琐碎的步骤，相关施工人员只要将土钉放在提前规划好的位置上，然后开展灌浆环节，值得注意的是，在完成灌浆后要进行全面的检查，若是没有达到相关标准就需要重新开始灌浆环节，确保合格后就可以继续开展焊接环节，最终进行边坡支护的养护工作。虽然喷锚网支护技术非常简单，但是在增强土木工程稳定性上具有着非常重要的作用。

4.3.4 土钉支护操作

土钉支护技术是水利水电工程是工程最常使用的一种边坡支护技术，这项技术不需要太高的造价成本，并且还具有支护质量高、适用范围广等优势。提升土钉支护技术水平能够提高水利水电工程支护结构的可靠性，进而提升施工的安全性。这项技术主要是有几种普通技术联合起来形成的，并且对于不同的施工条件和环境都能够有效应用。例如，土钉支护技术与截水技术相结合，从而根据工程实际情况与边坡支护技术的要求进行合理的规划，构建出有效提高水利水电工程建设质量的支护结构。

总而言之，从上文的分析当中可以看出，在水利水电工程具体操作的过程中，很多时候不可避免需要使用边坡开挖支护技术。因此，需要针对于这一技术进行详细的分析与讨论，针对于这一技术的实际应用策略也需要进行深入的研究与讨论，在实践的过程中则是需要将这一技术得到贯彻与落实，着重做好开挖之后的相关工作，这能够更好的提升整体工程品质与工程质量。