边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用

摘要： 边坡支护在水利工程中应用较多，关系着整个工程的安全，如果存在缺陷，将会造成严重后果。本文通过对水利水电工程施工时常遇到边坡开挖支护的问题进行分析研究，得出几点相应的设计体会，希望对相关行业和从业人员带来借鉴和参考。

关键词： 水利水电；边坡开挖；边坡支护

中图分类号：TV 文献标识码： A

近些年来，我国的市场经济发展迅速，水利水电工程开始大量兴建，但是在水利水电工程中，还存在许多人为或者自然的原因造成质量问题，比如设计不合理、环境的微小波动，操作的微小偏差，使用材料的微小差异以及机械设备的正常磨损等，都能在一定程度上威胁水利水电工程的等级，从而导致发生相关安全事故，严重情况下甚至威胁到国家和人民的生命、财产安全。由于边坡支护可供选择的支护结构形式有很多，不同的支护形式对不同地质环境的支护效果不尽相同，因此如何根据支护工程环境选择合理的支护形式显得格外重要。

一、边坡开挖支护技术应用于水利水电工程中的优点

边坡开挖技术的应用解决了在水利水电工程施工中的很多问题土质边坡开挖技术的应用在很大程度上减少了施工中的集渣环节浅层支护技术的应用使得工程在后期的投入使用中排水孔能够进行长期排水极大地缓解了山体水体的压力，避免了边坡的损坏。总之边坡开挖技术及支护技术的应用不仅保证工程高质量地完成提高了工程效率而且缩短了工期的周期减少了投入成本。

二、边坡开挖的工艺流程

在边坡开挖过程中，施工人员应遵守自上而下的开挖顺序开挖，而具体的施工措施如下：清理现场的表面→平整土地→土方开挖→石方开挖。在工程开挖过程中，应严格控制每个环节的质量，从而保证整体施工的质量。

三、边坡支护的方法

当代，边坡的支护方法在我国有很多种。按照支护结构的受力特点可以划分为三类不同的边坡支护类型： ⑴被动受力支护结构： 通过支护结构自身的强度和刚度来被动的承受土体产生的土压力，限制土体的变形，从而起到支护的目的。常常采用的支护方法有： 挖孔灌注桩、钢管桩、钢板柱、地下连续墙等； ⑵主动受力支护结构： 通过采用不同的方式方法实现提高土体的强度目的，让被支护土体和支护体形成相互作用的体系，从而保证施工时边坡的安全稳定性能。常常采用被称作补强类支护技术进行支护，常见的支护技术有： 树根柱技术、搅拌桩技术、土钉支护技术等； ⑶组合型支护结构： 通过分析施工现场和土体的受力情况，科学合理的将被动受力支护结构和主动受力支护结构相结合应用到同一个边坡支护工程中的支护方式。

四、开挖支护技术在水利工程施工中的实际应用分析

（一）水上平洞支护施工介绍

支护工程顾名思义就是在深洞挖掘之后对深洞实行支撑保护的施工工程。针对水上平洞，可以依据工程类型的不同将支护施工工程分成很多类型。在实际工程施工过程中，由于施工环境的存在差异，所以有着多种的施工模式可供选择，这种多种类型的施工方式可以有效提高施工质量，保证优质、高效的施工。

在钢筋加工厂预制钢筋网，利用钻机作业筐或隧道作业台车和人工配合施挂。采用8t 载重车将钢筋网、锚杆和钢筋栅运到工作面，用6.0m 混凝土搅拌车将临时拌和系统集中拌的混凝土料运输至工作面。

（二）水竖井支护施工介绍

开挖面后应紧跟喷锚支护工作，钻孔锚杆一般采用GT-38手风钻并人工插杆；注浆采用的砂泵一般为YB-28 型；混凝土加工和调配采用TK-961 喷湿机，要求人工持喷头进行喷湿作业；混凝土料由临时拌和系统集中拌；采用8t 载重汽车运输到上平洞，卷扬吊运至作业面。

（三）水下平洞支护施工介绍

五、边坡开挖支护的中期施工阶段

在边坡开挖支护的施工过程中， 边坡开挖和边坡支护作为必不可少的两项工程， 相互依存， 相互补充。只有既做好边坡开挖， 又不敷衍边坡支护工作， 才能够维持整个水电水利工程的运行， 不产生破坏。所以说， 找到兼顾边坡开挖和边坡支护的平衡点是保证工程品质的必备条件。

（一）边坡开挖的施工过程

边坡开挖是从坡体的上方开始， 到坡体的下方结束， 采用逐层开挖的方式进行施工的。这样的施工方式， 有助于对施工地的客观地理环境进行及时有效的发现， 并将施工工作作出相应的调整， 优化开挖结果。边坡开挖的每一层作业方向一致， 方便工程的流水线加工， 高效快捷。

（二）边坡支护的施工过程

在水利水电工程施工的边坡支护的过程中， 流程第一步， 喷涂混凝土， 这是很常见的一种边坡支护方式， 因为效果好、优点多， 通常被列为边坡支护施工流程的第一个环节。流程第二步， 锚杆技术的应用， 锚杆技术在边坡自护施工过程中也很常见， 因其作业占地少、安全性能高的优良特点， 是水利水电工程边坡支护的第二个环节。流程第三步， 排水孔的计算和设置， 排水孔的位置对边坡支护工程的成败有着很重要的影响， 一个位置错误的排水孔， 可能会导致整个边坡支护的工作毁于一旦， 甚至是殃及到边坡开挖工作。而边坡施工的上下层结构的一致性更是会加剧这场惨烈的破坏行动。也许， 在最后， 施工单位和政府部门只能一同放弃对这块坡地的开发利用， 从而使土地资源遭到了浪费。这是在水利水电工程坡地开挖和支护中至关重要的一个环节。流程第四步， 锚索的使用。边坡支护过程中， 因为坡地陡峭的缘故， 要使用很多的绳索来进行支架固定和对施工人员进行保护措施， 散乱的绳索如果不加以管理， 很可能会相互交错勾连， 轻则卡住， 重则威胁到施工人员的人身安全， 所以， 要运用锚索， 分别对固定支架的绳索和保护人员的绳索进行管理束缚， 从而使施工作业能够良好的运作下去。

六、水利工程中的开挖支护主要施工工艺及方法

（一） 砂浆锚杆施工介绍

通过工程技术人员对施工环境的地质情况的实地勘测和综合考察，针对整体工程做出书面性计划，为日后工程步骤提供指导和依据。制作工程设计图时要以实地勘察的情况为根据并且综合技术特点，在实际施工中要依据图纸说明和要求。在进行钻孔施工时要根据施工要求凿眼，选择工程机械时要符合洞眼深度和平面施工要求。这种钻孔要求钻孔的地理位置精确，综合自然因素和平面地质的组成情况精准的钻孔施工，在深度和直径达到规定要求后，通过空气流动机器，利用强压力将洞内碎屑清除，保证施工环境的整洁。特别需要注意的是要保障洞内干燥，不能含有水分，否则会对将来的工程施工带来严重的影响。砂浆锚杆施工时，首先对洞口灌入浆液，然后固定合适的锚杆，对锚杆深入浆液洞孔时为避免浆液溢出的情况，在固定好锚杆时，对于浆液不充分的地方要调补均匀。

（二）喷混凝土施工环节介绍

（1）喷射混凝土前工作准备

首先检查开挖面的净空尺寸，把存在安全隐患的危石清除掉，并进行欠挖处理，利用高压水冲洗或风清洗的方式清理围岩面。其次对机械设备和各类管线进行检查，检查并修正后调试运转。

（2）喷射上料

喷射上料时应保持机筒内料满，并且为避免超出要求直径的骨料进入喷射机内影响喷射机正常工作，需要在料斗口上加设16mm 孔径的过滤筛网。

（3）喷射顺序

在深洞内喷射时应按照先墙后拱、自上而下的原则进行混凝土喷射，喷射作业时分片分段进行，分片宽度一般2m 左右，分段按纵向，每3～4m 一段。遇到较大的凹面时应先将凹面处喷平再进行分片作业。

（4）最佳喷射距离与角度

因为喷射距离和角度受混凝土拌合坍落度及喷射风压大小影响，所以一般认为喷嘴口至受喷面的距离以0.6～1.5m 适宜。最佳喷射角度为喷射料束与受喷面垂直。

结语

边坡开挖支护是水利水电工程中的重要组成部分，科学合理的对边坡支护是施工进行的保障。影响边坡施工质量的因素较多，在边坡工程施工中应该根据具体情况制定边坡支护方案。另外，在水利水电工程的边坡施工支护技术也应该结合工程情况进行考虑，合理的对其进行开挖支护。施工时必须严格按照施工规范和要求进行施工，只有这样才能保证水利水电工程的工程安全和质量。