水利水电施工工程中边坡开挖支护技术应用探讨

文／缪建宁 江西中煤水利环保集团有限公司 江西南昌 330000

引言：

边坡开挖支护技术是水利水电施工工程中的重要部分，该技术能够保证工程施工的顺利进行，确保工程整体的安全性及稳定性。但是在水利水电工程边坡开挖支护中经常出现各种各样的问题，比如地下水渗透及超挖等问题，使得边坡开挖支护技术的作用无法得到发挥，对水利水电工程的开展产生不利影响。通过深入分析水利水电施工工程边坡开挖支护中存在的问题，探究水利水电施工工程中边坡开挖技术的应用，有利于提出一些可靠的参考依据，促进边坡开挖支护技术在水利水电施工工程中的有效应用。由此可见，本文围绕“水利水电施工工程中边坡开挖支护技术应”进行分析探讨价值意义显著。

1.水利水电施工工程边坡开挖支护中存在的问题分析

第一，地下水渗透经常发生，严重影响到边坡开挖支护施工的效率。在水利水电施工工程中，必须做好边坡开挖，使其满足工程施工的需要，而在边坡开挖的时候，都是选择深基坑开挖，基坑较大且深。在这一情况下，施工人员必须在满足设计要求的情况下，开展边坡开挖，这一过程造成土壤的地表生态严重受损，改变了地质状态，进而发生地下水渗透的问题。基坑深度越大，那么积累的水分也就越大，导致土壤变成稀泥[1]。

第二，容易发生超挖的情况。在水利水电工程边坡开挖支护中，仅仅采用施工机械很难完成边坡土方的开挖，也要与人工操作相结合，通过人力施工弥补机械施工的不足，解决土壤开挖中的问题。对地势环境进行了解的情况下，按照要求完成基坑开挖作业，在开挖不断深入的时候，两道支撑之间的坡度越加平顺，然而控制挖掘深度的难度进一步提升，容易发生挖深、超挖等问题。因此，在测量基坑深度之后，不同设计的要求存在差异，经常出现额外的修复施工。在基坑开挖中，未能及时对基坑中的土料进行清理，再加上雨雪天气，使得土壤跟着雨水进入基坑，进一步加大了施工难度，使得工程施工的工期不断延长。如下图1 所示，为某水利水电工程边坡开挖支护施工现场局部示意图：

图1 某水利水电工程边坡开挖支护施工现场局部示意图

2.水利水电施工工程中边坡开挖支护技术应用要点分析

2.1 施工前的准备工作

在水利水电施工工程中应用边坡开挖支护技术，首先就要完成施工前的准备工作，使后续的工程施工能够顺利进行。需要做好边坡开挖的监督协调，保证工程施工符合规范要求，对每一个施工环节进行检查，使其能够达到设计的需要。在边坡开挖支护技术应用中，经常采用钻爆方式，其包括了分层开挖、分层爆破和薄层爆破等多种方法，对这些爆破方法进行应用的时候，需要做好一些准备工作，完成坑穴及型腔的挖掘，采取有效的安全措施，合理设置爆炸物的安全参数，之后进行边坡开挖支护施工。应做好爆破设计，对边坡施工策略进行优化，使施工的效率及质量得以提升。要求技术人员对施工条件进行分析，了解岩石结构，对科学合理的施工方法进行选择，对爆破参数进行调整，对不合理的环节进行优化，使施工需要得到满足。在钻爆作业中，按照启动顺序对爆破荷载的数量进行控制，使边坡开挖能够顺利进行[2]。

2.2 基坑开挖的地面保护

在边坡开挖支护施工前，对工程现场的特点进行了解，做好开挖中的地面保护措施，且土壤体现出较强的流动性，需要对软土支撑层进行保护。需要将基坑的位移保留，通过有效的技术手段对基坑附近的地面位移进行测量，若是地面的位移过大，需要选择边坡支护技术对其进行加固处理，杜绝发生土壤层的下沉问题。在基坑开挖支护前，需要对基坑的具体情况进行了解，将基坑保留，对基层进行多次检查[3]。

2.3 爆破技术应用

在边坡开挖支护中经常使用爆破技术，比如斜坡开挖的土壤硬度较高，普遍都是选择钻爆法，但是这一技术已经很难满足工程施工的需要，可以将新的爆破方法应用到其中，提升爆破工作的效果。可以将喷射混凝土与螺栓相结合，建立起新的施工方法，通过新型爆破法及控制策略对施工质量进行提升。通过这一技术能够在锚固及岩体中利用隧道的自支撑作用，对周围岩石的稳定性进行提升。同时，这一技术越加成熟，可以提升基坑的开挖速度，有效降低施工成本。从施工安全这一方面来讲，能够对工程的安全系数进行提升，进行自动化的隧道施工。从施工精度这一方面来讲，新的钻爆方法能够应对各种环境，降低地质岩体断面形状的影响。

2.4 锚杆支护技术

在应用锚杆支护技术的时候，主要就是选择基坑的垂直壁和地下壁进行钻孔作业，该支撑方法包括了排桩支护方法和连续墙支护方法。一般在水利工程深基井的施工中都是采用连续墙支护方法，这主要是因为这一支护方法的完整性较好，且抗渗性能较强。在水利工程出现较多地下水层的时候，可以将连续墙支护方法使用到深层土壤基础支护中，对基坑的防渗能力进行有效提升[4]。如下图2 所示，为某水利水电工程锚杆支护施工局部示意图：

图2 某水利水电工程锚杆支护施工局部示意图

2.5 控制施工过程

在边坡开挖支护中，普遍都是选择浅支护的方法完成锚杆及排水孔的支护，结合施工情况来选择钻机的型号及配置，实现对水力钻机钻井工艺的优化，使水力钻机钻井技术的稳定性得以提升，确保施工的整体效率。在弯管组件安装结束后，对钻机井钻井过程进行优化，对锚杆施工程序进行优化，将注浆优化落实。在倾斜排水孔的钻井作业时，对钻井设备进行合理选择，结合施工需要进行人员配置，做好设备安装及相关的清理工作，对深层支护技术体系进行不断完善，使边坡开挖支护的施工质量得以提升。在锚索钻孔施工时，利用导向工具对倾斜度及挠度进行校正。在深层支护中，需要优化高压灌浆泵注入方案，对混凝土凝结进行改善。在边坡支护开挖中，将钢筋网安装到斜坡上，杜绝出现边坡塌方和塌陷等情况，对水利工程整体的稳定性进行提升。

2.6 完善安全辅助钢筋网

为提升水利水电工程边坡岩体的稳定性，解决边坡开挖支护中的塌方问题，必须采取有效的防护措施对边坡岩体结构进行保护。可以选择铺设钢筋网固定破碎区域的方法，实现对岩体结构的防护作用。对一些重点开挖的区域，应进一步提升防护力度，还可以将钢筋网的铺设面积扩大，方便进行材料的运输。可以利用焊接技术将钢筋网和锚杆头连接起来，对钢筋网和岩面贴合的紧密性进行提升，充分发挥防护体系在边坡开挖支护施工中的作用，提升边坡结构的稳定性及安全性[5]。

2.7 加强边坡安全监测

为促进边坡开挖支护的安全进行，需要对边坡安全监测工作进行强化，优化施工安全监控方案，对施工中可能出现的问题进行预测，制定出有效的处理措施。需要对边坡的设计情况及施工情况和边坡变形体的动态变化进行分析，通过安全监测对项目结构的安全性进行提升，对支护状态及围岩变化进行控制，充分满足施工设计的要求。应充分了解边坡结构的情况，对边坡的施工程序进行优化，实现最大化的经济效益，将边坡安全监测落实。需要对斜坡的横截面进行监测，使斜坡破坏得以降低，选择裂缝区域、断层区域和容易损坏的地方进行安全监测。结合坡度的大小及高度，以及地质条件，对监测系统进行完善，根据监测结果来优化施工，确保施工安排的合理性。为满足施工安全监测的需要，可以在支护坡面布置声波孔和观察孔，以便对施工进行有效监测。如下图3 所示，为某水利水电工程边坡安全监测应用的设备示意图：

图3 水利水电工程边坡安全监测应用的设备示意图

3.提升水利水电施工工程中边坡开挖支护技术应用效果的具体措施分析

3.1 制定边坡开挖支护技术方案

为提升水利水电工程的施工质量，发挥边坡开挖支护技术在工厂中的作用，需要做好边坡开挖支护技术方案的编制，使施工人员能够按照技术方案的要求进行施工，有效提升工程的施工质量。同时，将边坡开挖支护技术方案的指导作用发挥出来，可以提升施工过程的安全性及稳定性，使施工效率得以提升。在制定边坡开挖支护技术方案的时候，必须充分了解工程整体的情况，比如边坡开挖支护设计的质量要求及技术要求，结合边坡开挖支护施工的特点，设计出最佳的边坡开挖支护技术方案[6]。

3.2 做好边坡开挖支护技术交底

为促进边坡开挖支护技术的有效实施，使其能够发挥出应有的作用，确保施工质量，必须做好施工前的技术交底工作。由于各个工程的地形地貌存在差异，其建设难度各不相同，容易出现各种各样的问题，且施工环境比较复杂，想要发挥边坡开挖支护技术的作用，则必须对技术交底制度进行完善，做好边坡开挖支护技术交底[7]。同时，需要做好工作人员的技术培训，结合施工人员的工作情况及工作经验对培训的形式及培训的内容进行调整，确保技术培训的针对性及有效性。在人员培训中，需要将技术交底制度这一内容纳入其中，还有边坡开挖支护相关的安全措施，使施工人员能够更好地完成工作。在边坡开挖支护技术交底时，要求施工人员对设备使用情况及技术实施的难度进行阐述，使边坡开挖支护技术交底工作更加有效。

3.3 加强施工现场的管理

在水利水电施工工程中应用边坡开挖支护技术，必须严格做好施工现场的管理，确保施工质量，减少施工问题的发生。由于边坡开挖支护施工中的设备及人员数量较多，使得施工管理难度进一步提升，想要保证施工质量，必须清楚无关工程施工的设备及人员，对材料和人员的进场资质进行管控。在开挖土方的时候，按照由上到下的顺序，分开进行土方开挖和石方开挖，将人工操作与机械施工的方式相结合，对工程施工的效率及质量进行提升。由于土方开挖容易受到削坡的影响，必须控制好削坡的高度，并做好施工过程的安全检查，及时发现问题并处理问题。需要严格控制土方开挖的深度及角度，选择分层挖掘技术，提升土方开挖的效率及质量[8]。

3.4 加强机械设备管理

在水利水电工程边坡开挖支护中，需要使用各种各样的机械设备，这些设备的运行对工程施工的影响较大，必须严格做好机械设备管理，使其能够保持正常的工作状态。首先，需要根据施工需要对机械设备进行合理选用，做好施工前的设备参数调试工作，将机械设备的各项参数调整在适合的程度，使其能够满足施工需要，减少施工安全问题的发生。其次，需要安排专业的技术人员对机械设备进行维护保养，及时消除机械设备存在的隐患，降低设备故障的发生概率，在保证边坡开挖支护施工顺利进行的同时，维护施工人员的人身安全。最后，需要对机械设备进行定期检修，一旦发现机械设备存在故障隐患，或是磨损严重的部件，需要及时对其进行处理，使机械设备保持安全稳定的运行状态。对一些功能落后、陈旧的机械设备，应及时对其进行更新，充分满足边坡开挖支护施工的需要，降低施工安全问题的发生率[9-10]。

结语：

综上所述，为促进水利水电工程边坡开挖支护施工的有效进行，需要充分了解水利水电工程边坡开挖支护中存在的问题，结合工程情况对边坡开挖支护技术进行合理应用。具体来讲，应做好施工前的准备工作、基坑开挖的地面保护、爆破工作、施工过程的控制、安全辅助钢筋网的安装、边坡安全监测等工作。同时，应制定合理的边坡开挖支护技术方案，做好边坡开挖支护技术交底，加强施工现场管理和机械设备管理，以此提高边坡开挖支护施工效果，进一步使水利水电工程的整体质量得到充分有效保障。