水利工程施工中高边坡开挖与支护技术的应用

水利工程施工中高边坡开挖与支护技术的应用

李峰峰

中国水电建设集团十五工程局有限公司     陕西西安    710065

摘要：目前，我国的水利工程建设有了很大进展，在水利工程施工的过程中，高边坡开挖与支护技术发挥着重要的作用。边坡开挖支护技术的应用效果对于水利工程的整体建设和发展能够产生很大的影响。为此，本文首先分析水利工程应用高边坡开挖支护技术必要性，其次探讨水利工程施工中高边坡开挖与支护技术应用，最后就水电站施工中高边坡开挖与支护技术质量控制进行研究，希望以此来提升水利工程的整体质量，促进水利事业的进一步发展。

关键词：水利工程；高边坡开挖技术；支护技术

引言

水利工程建设过程中，对边坡进行开挖施工时，为避免出现滑坡、坍塌等问题，要采取合理可行的支护技术，提高边坡结构的整体稳定性。借此就水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用展开研究。

1水利工程应用高边坡开挖支护技术必要性

水利工程施工环境较差，对施工整体质量产生了不良影响，若是应用的高边坡开挖支护技术不符合要求会导致施工质量下降，施工成本上升，并降低安全性。因此，水利工程施工中，需要合理应用高边坡支护开挖技术，以保障施工质量。另外高边坡开挖支护技术也能够保护工程结构，保证结构稳定，避免出现裂缝、渗水、坍塌等事故，进而将水利工程作用充分发挥出来。

2水利工程施工中高边坡开挖与支护技术应用

2.1浆砌石施工

1）砌筑前，要将石料表面冲洗干净，并使表面得到充分润湿，制备好砌筑砂浆，要求砂浆饱满，做到随拌随用，避免浪费。采用分层砌筑的方法，平缝交错布置，接缝处用砂浆填塞密实，外露的缝隙均应当进行勾缝。2）现场挂线砌筑，经常复核，以此来确保线形平顺，砌体应当与边坡的坡面紧密贴合，片石咬口应当紧密，无通缝、浮塞等缺陷。砌缝的宽度应当与设计要求相符，严格按照设计图纸设置沉降缝。3）外露的浆砌石面用强度等级为M10的砂浆勾缝，施工前，先用水润湿缝内砂浆，避免投入使用后出现脱落的情况。4）砂浆初凝后，采取洒水、覆盖的方法对浆砌石养生，时间以7～14d为宜，养生过程中，要避免振动或是受压。

2.2浅层喷射混凝土支护

在完成对高边坡的土方开挖后，为达到强化高边坡结构目的，针对浅层结构进行支护。采用喷射混凝土支护方案，将浆砌石砌筑在边坡的基础面上，在完成砌筑后，对其表面进行平整处理，确定平整度符合后续水利工程模板安装施工要求后，将模板与基础面紧密连接。将事先制备的混凝土材料以喷射的方式均匀涂抹到模板表面。在制备混凝土材料时，需要严格按照施工方案中设计的配合比完成拌和。喷射用的混凝土设计水灰比以0.4~0.5为宜，设计强度应≥20MPa，喷射1天龄期的抗压强度应≥5MPa。水泥选用硫铝酸盐水泥。这种水泥强度高，喷射后1天的强度相当于普通硅酸盐水泥4周才能达到的强度，在稳定高边坡土方结构方面效果突出。硫铝酸盐水泥初凝时间为10min~1h，终凝时间为15min~1.5h。喷射混凝土的粗骨料平均粒径应大于0.5mm，细骨料的平均粒径为0.25mm~0.5mm。其中细骨料中粒径大于0.075的用量应控制在20%以内，粗细骨料的模数应≥2.5。为提高混凝土强度，混凝土中还应该添加速凝剂、钢纤维。

2.3深层支护施工

在水利工程施工中除了浅层支护施工之外，深层支护施工也比较重要，在此施工环节中一般会采用轻型锚固钻机工具来进行施工。在整个施工过程中还会运用全球定位系统来控制工程中钻孔的倾斜度，同时确保工程测量过程中能够有科学而准确的数据作为支持。另外，为了提升深层支护的应用效果，还应该注意:一是利用高压注浆泵辅助工具来提升灌注技术的应用效果。二是施工人员要采用合适的力度来确保张拉处理能够达到最好的效果，使具有更加科学的合理性。三是在完成张拉施工后，要根据水利工程的体质条件以及自然环境来设定深层支护的设计方案，从而使深层支护的施工质量得到整体的提升。

2.4随机支护与锚喷支护

在边坡开挖施工时，需要根据围岩的实际与施工现场情况，及时与相关人员沟通，必要时在基础结构薄弱处增加随机锚杆。在此基础上，使用锚喷的方式进行开挖结构的支护。根据边坡高程高度，每间隔40.0m设置一个预应力束锚索。根据锚索结构将其划分为无粘结型锚索与全长粘结型，施工中根据边坡结构应力，设计锚索的张拉应力在1.5×103~2.0×103kN范围内，调整锚索的长度在40.0~60.0m范围内。按照“编制锚索支护工具→人工造孔→安装支护结构→对锚固段进行灌浆固结施工→对锚墩结构进行施工→进行锚索预应力的张拉→对张拉施工段进行灌注→在锚头段浇筑混凝土”的施工流程进行锚喷支护施工。在灌注施工时，应当将灌浆压力控制在0.3MPa范围内，当进浆量>理论进浆量时，即结构不再吸浆时，停止灌浆，完成支护施工。

3水电站施工中高边坡开挖与支护技术质量控制

3.1完善相关工作

首先，做好技术交底。高边坡开挖完成质量对于水电站十分重要，其对工程后续项目产生了直接影响。因此，该水电站在高边坡开挖支护前，需要根据施工安全、质量以及进度等要求进行技术交底，避免施工过程出现风险。实际执行时，施工单位贯彻落实技术要求，执行管理规定，交底人员则将施工注意事项详细告知施工人员，全面梳理施工中可能遇到的情况，引导施工人员主动注意风险，为安全施工奠定基础。其次，完善规划方案。随着工程项目增多，质量标准提升，边坡开挖支护作业要想保证稳定，控制安全风险，需要在施工前完善规划方案，根据土壤特征和复杂地质影响因素制定可行性的规划方案，做好事前预案，促进开挖支护工程顺利进行。最后，注意识别处理不良结构。不良结构会导致岩质边坡变形、失稳，若是中缓倾角结构面相交，其形成的楔形体滑块和坡外软弱结构在受到切角影响后会形成滑块，容易引发突发性的崩塌，危害性大，需要予以重视。梯段爆破出渣时，及时清理干净松动的岩块，并由专业地质工程师进驻现场勘察，

3.2质量检验

1）要做好锚杆材质的检验工作，每批材料都必须有质量合格证，按照规范要求抽检，确认锚杆的性能达标后，方可在施工中使用。2）依据锚杆支护施工质量规范和设计要求，对锚杆的孔径、孔深及倾斜角度进行检查，并做好相关记录，发现质量不合格的情况，要及时处理。

3.3优化安全监测

做好振动监测。该监测主要针对爆破质点的振动速度进行监测，利用钻孔对爆破前后的声波变化进行监测，了解爆破对边坡是否有影响及其影响程度。在监测过程中，需要使用专门的监测设备，例如便携式测振仪、爆破振动仪、爆破振动分析系统等设备。同时，需要顺着高边坡后冲方向来布置测点，主要用于监测爆破振动与边坡安全之间的关系，收集高程方向上爆破振动的传播规律，根据收集的数据进行分析。

结语

综上所述，我国水利工程事业在社会经济快速发展的带动下也获得了一定的成就，但是从当前水利工程事业的发展进程来看，在实际的施工过程中还有些许问题有待解决。基于此，必须采取科学有效的措施将边坡开挖支护技术应用到水利工程施工过程中，以此来提升水利工程的整体质量，充分发挥水利工程的社会经济价值，从而推动水利工程事业朝着更好的方向发展。

参考文献

［1］王绍山．水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究［J］．珠江水运，2021，11:81～82

［2］文卫阳．浅析水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用［J］．绿色环保建材，2021，5:151～152

［3］高向前，史丽敏，郑静．水利工程施工中开挖支护技术应用［J］．建筑技术开发，2021，48(9):48～49