边坡开挖支护技术的应用

赵锋

（浙江珊溪水利水电开发股份有限公司,浙江 温州 325000）

1 边坡开挖支护技术在水利水电工程中的重要性

水利水电工程施工与自然环境息息相关，在施工过程中可能会改造自然环境，其中就包括边坡改造。自然边坡较为复杂，可能会对水利水电工程的正常施工造成影响，若不加强边坡开挖就会降低施工效率，降低工程稳定性，甚至会引发安全事故。建设水利水电工程的目的本身就是造福百姓，但是若无法保障施工质量就可能会影响到整个工程的质量。而加强边坡开挖支护可以增强边坡的稳定性，巩固施工效果，因此边坡开挖支护技术在水利水电工程中发挥着重要作用。当前，边坡开挖支护技术类型较多，可满足不同边坡情况的需求，有利于提高水利水电工程的施工质量。

2 水利水电工程常见的边坡类型

2.1 土质边坡

土质边坡是水利水电工程中常见的边坡类型之一，而土质边坡开挖技术相对成熟。在施工过程中，施工单位应根据施工区域土质的特点优化施工方案、科学选择施工技术，并利用自上而下的方式进行边坡开挖，增强边坡开挖施工的安全性。施工人员也需要全面掌握挖掘机等操作设备的应用方法，在开挖过程中控制削坡层的厚度，增强挖掘工作的准确性。同时，若条件允许，施工人员也可以同时进行削坡与修坡这两项工作，从而提高施工效率与质量。在进行水质边坡开挖时，施工单位应加大施工监督力度，安排专业的监督人员进行施工监督，确保施工人员严格按照相关要求进行操作。

2.2 岩质边坡

岩质边坡也是水利水电工程中常见的边坡类型，施工难度相对较大。在进行岩质边坡施工时，需要先对岩层进行爆破，爆破方式包括逐层爆破与台阶式分层爆破。在进行爆破作业时，应先开展逐层爆破作业，并根据岩层的实际高度科学制定逐层爆破方案，并选择技术水平高的施工人员进行爆破，在可控范围内进行作业。而在进行台阶式分层爆破时，施工单位应加大对施工区域与施工人员的安全防护力度。此外，若开挖范围过大且没有严格按照规定进行操作可能会导致边坡滑动，因此需要加大施工监督力度，保障施工安全性。

3 边坡开挖支护的影响因素

3.1 地质因素

水土变化会影响到水利水电工程的施工条件，加大了水利水电工程边坡开挖支护技术应用的不确定性。因此，在进行边坡开挖支护之前，施工单位应全面勘察施工现场的情况，尤其是水文地质、地形、地貌等地质条件，否则可能会对边坡开挖支护施工造成严重影响。

3.2 变形失稳因素

边坡的稳定性也会影响到水利水电工程边坡开挖支护。在长期使用过程中，水利水电的工程会出现变形等问题，主要是由边坡比较高，且边坡较高，因此需综合分析变形失稳等因素对边坡开挖支护的影响。

3.3 爆破工作的影响因素

在水利水电工程中进行边坡开挖支护之前都需要先进行爆破，从而维护边坡开挖工作提高保障。当前，水利水电工程施工单位常用的爆破技术是钻爆法，因为这种方法的安全性与准确性较强。同时，在隧道工程中应用钻爆法可以使爆破地区的岩体具备较高的承重能力。而爆破技术就会对爆破工作的质量与安全性造成直接影响，只有不断优化技术才能够保障安全性。

4 水利水电工程中边坡开挖支护技术的应用策略

4.1 优化边坡开挖方案

在进行边坡开挖之前，施工单位应科学制定开挖方案，使开挖工作能够有序进行。同时，边坡开挖过程中可能会出现一些突发情况，这就要求施工人员有丰富的施工经验和较高的应对能力，因此施工单位应加大施工人员培训。

4.2 合理铺设钢筋网

设置安全辅助钢筋网有利于增强边坡开挖的安全性与稳定性，主要是利用钢筋网进行施工破碎区域的保护工作。水利水电工程的涉及范围相对较广，施工现场可能存在多种地质条件，例如：部分区域的岩体较为坚硬，不会对施工造成大的影响，而有些区域的岩体十分脆弱，很容易塌方或滑坡。因此，施工人员需要利用钢筋网加强防护。钢筋网常用48 mm的钢筋，规格多选用20 cm×20 cm的。施工人员可以在施工破碎区域设置钢筋网。

4.3 加强仪器检测

一般情况下，水利水电工程施工现场的地形都比较陡峭，且水流的动能较强，这样才能够充分利用水流动能发电,但是地形较为特殊，施工人员需要利用爆破技术进行施工。在进行爆破之前，施工人员需加强仪器检测，确保爆破设备能够正常使用，避免影响到施工人员的人身安全。同时，施工单位也需要提升爆破技术，弥补传统技术的不足，降低成本，增强经济效益。

4.4 科学进行钻爆设计

若地质较硬就需要利用钻爆法进行爆破，为边坡开挖奠定基础。现有的钻爆技术结合了传统钻爆法的理论以及岩体力学的内容，同时应用了锚杆与混凝土喷射技术。在部分水利水电工程施工中有在隧道内部应用支护技术的情况，此时应用钻爆技术可以充分发挥隧道岩体自身的承受作用，并结合锚杆技术，增强支护的稳定性。施工人员需要根据土质特点明确钻爆方案。一般情况下，若岩层倾角比较小，开挖切角也应当比较小，若岩层倾角较大，开挖切角也应当比较大。施工人员可以根据岩层级别选择合适的钻爆施工方法（如表1所示）。

表1 钻爆施工方法表

4.5 灵活应用锚杆施工技术

目前，常见的锚杆挡墙形式主要包括三种：一是钢筋混凝土格架排桩类型；二是钢筋混凝土装配类型；三是现浇钢筋混凝土板筋类型。钢筋混凝土装配类型是最为常用的形式，具有适用性强、成本低等优势，钢筋混凝土格架排桩类型也是比较常用的形式，而现浇钢筋混凝土板筋类型的操作难度小且性能好。总之，锚杆施工影响着边坡开挖支护的整体质量，施工人员需要根据施工区域的水文情况、边坡承受力以及地层结构等因素选择锚杆挡墙形式，并明确施工区域的岩石走向与倾角。

4.6 优化混凝土喷射施工技术

混凝土喷射施工是水利水电工程边坡开挖支护中的关键环节，有利于巩固边坡基面。边坡基面可能会受到环境的影响，继而出现风化情况，因此在施工时需要加强边坡基面，增强基面的稳定性，减小外界环境对边坡基面的影响。施工人员需在综合考虑挖掘位置放空点的基础上通过喷射混凝土巩固边坡基面，增强支护结构的稳定性。在喷射混凝土之前，施工人员应加强混凝土的质量检测，确保混凝土的强度以及凝固时间符合施工要求。总之，应用混凝土喷射技术不仅可以提升边坡开挖支护技术的应用质量，也可以保障技术的应用效益。

5 结语

水利水电工程中常见的边坡有土质边坡与岩质边坡，需根据实际情况应用边坡开挖支护技术。同时，应综合分析地质、变形失稳等因素对边坡开挖支护的影响，优化边坡开挖方案、科学铺设钢筋网，并做好钻爆设计、锚杆施工以及混凝土喷射施工等各个环节的工作，保障施工的安全性。