陳思偉

（貴州山川秀水利建設(shè)工程有限公司 貴州貴陽(yáng) 550000）

探析水利水電施工中邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)

陳思偉

（貴州山川秀水利建設(shè)工程有限公司 貴州貴陽(yáng) 550000）

在水利水電工程中，邊坡開(kāi)挖是一道重要的工序，為了保證邊坡開(kāi)挖質(zhì)量，就必須要其進(jìn)行一定的支護(hù)，防止邊坡倒塌，保證工程施工質(zhì)量。本文就水利水電施工中邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的分析。

水利水電施工；邊坡開(kāi)挖；支護(hù)技術(shù)

1 引言

水利水電工程施工過(guò)程中，邊坡開(kāi)挖是一項(xiàng)基礎(chǔ)工程，隨著開(kāi)挖深度的加深，很容易出現(xiàn)塌方問(wèn)題，進(jìn)而影響到工程施工進(jìn)度，不利于保證工程質(zhì)量。基于此，必須加強(qiáng)邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的研究與應(yīng)用。

2 影響邊坡開(kāi)挖和支護(hù)的因素

在實(shí)際的邊坡支護(hù)方案的選擇過(guò)程中需要充分考慮邊坡變形失穩(wěn)機(jī)理、經(jīng)濟(jì)合理與可實(shí)施性，選擇最合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)形式。具體需要對(duì)以下幾點(diǎn)因素進(jìn)行考慮：

2.1 地質(zhì)條件

在邊坡支護(hù)方案選擇的考慮因素中，地質(zhì)條件等相關(guān)因素是邊坡穩(wěn)定性分析和支護(hù)設(shè)計(jì)最基礎(chǔ)、最重要的因素，直接影響支護(hù)的實(shí)際效果，因此在支護(hù)方案確定過(guò)程中，需要加強(qiáng)在這方面的考慮。所謂的地質(zhì)條件，籠統(tǒng)地說(shuō)包括地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及地表水等。其中地形地貌等相關(guān)影響因素是邊坡穩(wěn)定性的控制重要因素之一，同時(shí)也是邊坡穩(wěn)定性分析過(guò)程中，可以作為參考借鑒的宏觀判斷的重要依據(jù)。此外，地質(zhì)構(gòu)造等影響因素不僅影響邊坡的地形地貌，更重要的是影響邊坡巖體的力學(xué)性質(zhì)，在一定程度上，地質(zhì)構(gòu)造決定著邊坡變形失穩(wěn)的機(jī)理，可能會(huì)導(dǎo)致陡傾巖體的傾倒破壞或者碎裂巖體危巖崩塌等危險(xiǎn)發(fā)生。其次，水文地質(zhì)及地表水等因素的影響，可能會(huì)使邊坡土體軟化和強(qiáng)度降低，降低軟弱結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度，因此支護(hù)結(jié)構(gòu)必須和排水措施一并考慮，從而使邊坡穩(wěn)定性增強(qiáng)。

2.2 變形失穩(wěn)機(jī)理的因素

除了地質(zhì)因素決定的邊坡固有特性之外，邊坡的其他性質(zhì)也是需要考慮的因素，比如說(shuō)：坡高與坡比、邊坡的使用年限；邊坡是挖方邊坡還是填方邊坡或者是半挖半填邊坡；以及邊坡上方的附加荷載、是否有震動(dòng)因素等。這些因素的存在都一定程度上影響邊坡支護(hù)的設(shè)計(jì)方案的確定。此外，值得注意的一點(diǎn)是，邊坡的支護(hù)的方案的選擇很大程度上是根據(jù)邊坡變形失穩(wěn)機(jī)理的

原理進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算而確立的，然后根據(jù)邊坡使用及周邊環(huán)境特性，分別確定邊坡重要性等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)，進(jìn)而設(shè)計(jì)計(jì)算采用不同的邊坡支護(hù)方案。然而不同的邊坡其變形失穩(wěn)機(jī)理有所不同，其變形失穩(wěn)的主導(dǎo)因素也不盡相同。此外由于邊坡穩(wěn)定條件的影響因素太多，而且計(jì)算起來(lái)十分復(fù)雜，因此要想徹底搞清邊坡的變形失穩(wěn)機(jī)理是較為困難的，這也一定程度上制約著設(shè)計(jì)思路和支護(hù)形式的選擇。因此，認(rèn)清邊坡產(chǎn)生變形失穩(wěn)的類型十分重要。

3 邊坡支護(hù)施工的控制技術(shù)分析

3.1 工程案例

某工程位于某河流支流的一級(jí)支流岔河上，是一項(xiàng)兼具灌溉、供水等多種功能的綜合性水利工程。工程的施工情況是土方開(kāi)挖：2178m3，淤砂開(kāi)挖：199m3，坑石開(kāi)挖：4202m3，石方開(kāi)挖：3057m3，土方回填：388m3，砂礫石回填：180m3，干砌塊石：89m3，碎石墊層：30m3，M5漿砌塊石：1760m3，M7.5漿砌塊石：2034m3，M7.5漿砌料石：147.2m3，C15混凝土：587m3，C20混凝土：182m3，C25混凝土：3.7m3，鋼筋制安：11.3t，M10砂漿勾縫：282m2，M10砂漿抹面：678m2，石渣運(yùn)輸：4002m3，伸縮縫：49m2，噴漿護(hù)面：280m2。

3.2 水利工程的邊坡開(kāi)挖施工技術(shù)分析

3.2.1 水利工程開(kāi)挖的工序

水利工程開(kāi)挖施工中一般按照“場(chǎng)地清理→施工放樣→圍堰砌筑→抽排水→機(jī)械開(kāi)挖→人工修坡”的流程進(jìn)行。開(kāi)挖前人工對(duì)大致施工開(kāi)挖范圍內(nèi)的場(chǎng)地進(jìn)行清理，保證測(cè)量放樣時(shí)能通視，便于開(kāi)挖時(shí)施工人員能清晰看到開(kāi)挖線。根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙及控制網(wǎng)，放出開(kāi)挖點(diǎn)，并用膩?zhàn)臃郯验_(kāi)挖點(diǎn)連成開(kāi)口線或基槽開(kāi)挖邊線，并在開(kāi)挖過(guò)程中隨時(shí)檢查開(kāi)挖是否滿足設(shè)計(jì)要求。

3.2.2 邊坡開(kāi)挖方式

（1）開(kāi)挖土質(zhì)邊坡

在開(kāi)挖土質(zhì)邊坡修建水電站時(shí)，必須按照由上至下的施工順序進(jìn)行，且開(kāi)挖時(shí)要要控制每一次削坡層在3m之內(nèi)。在削坡結(jié)束之后需要使用反鏟挖掘機(jī)對(duì)作業(yè)面進(jìn)行削坡操作，并安排專業(yè)的施工人員進(jìn)行修坡工作。在施工過(guò)程中還要加強(qiáng)檢查力度。

（2）開(kāi)挖巖質(zhì)邊坡

開(kāi)挖巖質(zhì)邊坡時(shí)一般采取鉆爆法來(lái)進(jìn)行開(kāi)挖施工，按照從上到下進(jìn)行開(kāi)挖的順序進(jìn)行，爆破時(shí)采取毫秒微差梯段爆破的方法。

①分層開(kāi)挖逐層爆破。依據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)定在開(kāi)挖巖質(zhì)邊坡時(shí)應(yīng)該采取分層的梯段爆破法，經(jīng)過(guò)研究調(diào)查顯示，我們要將開(kāi)挖爆破的梯段控制在6m左右。由于巖質(zhì)邊坡一般是較薄的順向的坡，開(kāi)挖的坡角比巖層的傾角要大，一般開(kāi)挖的切腳都不太大。

②臺(tái)階式分層爆破開(kāi)挖。經(jīng)過(guò)一定的開(kāi)挖施工之后，邊坡會(huì)受到各種不同的因素影響，這無(wú)形中就加大了支護(hù)的難度。由于巖層切腳、爆破以及上層巖層的作用，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致滑塌現(xiàn)象產(chǎn)生。所以為了保證安全，我們必須采取分層爆破的方式來(lái)降低安全隱患。

③薄層爆破開(kāi)挖。薄層爆破開(kāi)挖距邊坡12m內(nèi)側(cè)的巖體，開(kāi)挖高度應(yīng)該控制在3m左右。

3.3 水利工程的邊坡支護(hù)

3.3.1 設(shè)置鋼筋網(wǎng)

進(jìn)行水利項(xiàng)目施工時(shí)，在邊坡破碎地帶設(shè)置鋼筋網(wǎng)，可以很好遏制邊坡出現(xiàn)塌滑、塌方等問(wèn)題出現(xiàn)，可以提升水利工程邊坡施工的穩(wěn)定性。本工程根據(jù)工程實(shí)際，現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋪設(shè)20cm×20cm鋼筋網(wǎng)，鋪設(shè)面積2m×2m。

3.3.2 淺層支護(hù)

通常水利水電工程中邊坡的淺層支護(hù)主要分為三種形式：

（1）噴混凝土。邊坡水利工程中的一期支護(hù)施工過(guò)程中，最為常用的實(shí)際噴混凝土的方法，此施工方法的主要目的是保證工程開(kāi)挖后邊坡建基面更加的堅(jiān)固封閉，從而避免了邊坡巖體應(yīng)長(zhǎng)期露至在自然環(huán)境中而出現(xiàn)分化現(xiàn)象。在該工程中重點(diǎn)是加強(qiáng)堤身的防護(hù)，先用M7.5漿砌石對(duì)地基邊坡的平面進(jìn)行砌筑，之后檢查其平整度，在此基礎(chǔ)上選用材料為C15，按照一定的比例配置出工程需求的混凝土進(jìn)行邊坡噴繪支護(hù)，在噴繪混凝土前需要將噴繪面進(jìn)行鋪填、壓實(shí)，經(jīng)驗(yàn)收合格后進(jìn)行模板安裝，模板采用鋼模板外撐內(nèi)抵進(jìn)行固定，模板驗(yàn)收合格后借助噴繪機(jī)，利用濕噴工藝將C15混凝土材料噴繪值所需位置，通常情況下，混凝土的噴繪后的在（10～20）cm之間。

（2）錨桿束。在水利工程中另一邊的支護(hù)技術(shù)就是錨桿，根據(jù)本工程的實(shí)際情況，在進(jìn)行邊坡支護(hù)時(shí)采用了柵格結(jié)構(gòu)進(jìn)行支護(hù)，錨桿布置見(jiàn)附圖。①用挖掘機(jī)先修整護(hù)坡比、壓實(shí)，膩?zhàn)臃蹣?biāo)識(shí)出柵格結(jié)構(gòu)邊線，人工開(kāi)挖柵格槽，達(dá)到柵格設(shè)計(jì)尺寸要求。②經(jīng)驗(yàn)收合格后進(jìn)行模板的安裝，模板采用定型鋼模板，外側(cè)用30cm間距木楔子釘入護(hù)坡，面上用30cm間距4cm×5cm木條釘立木鍥頂以固定模板，保證結(jié)構(gòu)尺寸；③模板安裝經(jīng)過(guò)監(jiān)理驗(yàn)收合格后進(jìn)行柵格混凝土澆筑，混凝土采用滾洞式攪拌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)攪拌，用手推車運(yùn)至倉(cāng)面內(nèi)或采用溜槽入倉(cāng)，混凝土拌制時(shí)嚴(yán)格按照已做的試驗(yàn)配合比進(jìn)行拌制，保證了混凝土的和易性及強(qiáng)度；④混凝土終凝后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況派專人灑水或加蓋草袋后灑水養(yǎng)護(hù)。

（3）排水孔。水利工程的邊坡排水時(shí)間較長(zhǎng)，為了避免工程周圍山體因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的水壓沖擊而對(duì)邊坡造成傷害，在邊坡的支護(hù)方案中通常采用排水孔來(lái)解決此項(xiàng)問(wèn)題。目前，在工程中混凝土結(jié)構(gòu)較多的區(qū)域多采用永久性的排水孔，以降低山體水壓的強(qiáng)度。本工程使用20m3空壓機(jī)及相關(guān)設(shè)備，其排水孔徑為50mm、孔深為4m；排水孔的仰視角度在10°左右。在實(shí)踐中考慮到排水孔可能出現(xiàn)的嚴(yán)重塌孔現(xiàn)象，為了應(yīng)對(duì)此情況，選擇在配水庫(kù)的中間位置插入一根直徑為0.4mm的PVC盲管。

3.3.3 深層支護(hù)

在水利工程中，邊坡開(kāi)挖面臨的一個(gè)施工技術(shù)就是深層支護(hù)，在工程施工中，設(shè)備上要選用輕型的錨固鉆機(jī)。例如：液壓錨固鉆機(jī)，使用此設(shè)備對(duì)錨索進(jìn)行鉆孔的同時(shí)使用導(dǎo)向儀來(lái)控兩根塑料導(dǎo)爆管切斷后4個(gè)端頭插入四通連接件，為保證空氣進(jìn)入導(dǎo)爆管，采用膠帶對(duì)其固定，這樣一個(gè)完整的四通連接完成了。在每個(gè)節(jié)點(diǎn)塑料導(dǎo)爆管采用四通連接完成后進(jìn)行下一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接，統(tǒng)一接入爆破網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳爆。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，邊坡開(kāi)挖支護(hù)是水利水電工程中的重要組成部分，科學(xué)合理的對(duì)邊坡支護(hù)是施工進(jìn)行的保障。由于影響邊坡施工質(zhì)量的因素較多，在邊坡工程施工中應(yīng)該根據(jù)具體情況制定邊坡支護(hù)方案，嚴(yán)格按照施工規(guī)范和要求進(jìn)行施工，只有這樣才能保證水利水電工程的工程安全和質(zhì)量。

[1]何文輝.水利水電施工中邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（12）：24.

[2]黃寶榮.探析水利水電施工中邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)[J].江西建材，2015（22）：139.

[3]張明爽.試論水利水電工程邊坡開(kāi)挖支護(hù)的施工技術(shù)[J].科技致富向?qū)В?011（03）：314～315.

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2015-11-2

陳思偉（1976-），男，從事的工作方向?yàn)樗娊ㄖ?/p>