水利水电工程边坡开挖支护施工技术探究

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　　摘  要：在水利水电工程边坡施工时，由于工程量大，波及范围广，如果支护施工技术不合理，很容易出现滑坡，对于工期和质量产生负面影响。在这种情况下，加强水利水电工程边坡开挖支护施工技术研究显得十分重要。文章阐述了影响水利水电工程边坡开挖支护的因素，分析边坡开挖支护技术的要点，并重点研究水利水电施工边坡开挖支护技术的应用，希望对相关人士有一定的借鉴作用。
　　关键词：水利水电工程;边坡开挖;支护施工
　　Abstract： During the construction of slopes of water conservancy and hydropower projects， there arise problems such as the large amount of works and the wide scope. If the support construction technology is not reasonable， landslides are likely to occur， which will have a negative impact on the construction period and quality. In this case， it is very important to strengthen the research on the construction technology of excavation and support of water conservancy and hydropower projects. This paper expounds the factors that affect the excavation and support of slopes in water conservancy and hydropower projects， analyzes the main points of slope excavation and support technology， and focuses on the application of slope excavation and support technology in hydraulic and hydropower construction.
　　前言
　　水利水电工程与人们的生产、生活息息相关，也是国民经济发展中非常重要的一部分，具体施工阶段，很多因素都会对水利水电工程产生影响。从实际情况来看，边坡开挖支护施工对于水利水电工程施工产生直接影响，在很大程度上决定了施工进度和质量[1]。随着我国水利水电行业的蓬勃发展，工程规模和面积都在不断扩大，边坡问题不断涌现。边坡失稳逐渐成为制约水利水电工程进行的重要因素，同时对人们的生命和财产安全带来了重大威胁。基于此，研究水利水电工程边坡开挖支护施工技术具有非常重要的现实意义。
　　1 水利水电工程中影响边坡开挖支护的主要因素
　　1.1 地质因素
　　地质因素对于水利水电工程边坡开挖支护产生的影响最大，在实际施工阶段要充分重视这项因素，为边坡开挖支护提供可靠支持。就水利水电施工本身来说，对于地质条件依赖性较大，管理人员和技术人员要明确地质因素可能带来的影响。在水利水电工程地质勘察阶段，就要综合考虑地质因素，主要包含地形地貌、水文、地质结构等因素，在此基础上研究采用何种边坡支护方式，假如地质勘察阶段发现地形不适宜进行开挖，那么就必须调整设计和开挖方案，重新进行规划，并采用恰当的边坡开挖支护方式，确保边坡开挖的稳定性、可靠性。
　　1.2 变形失稳机理因素
　　在边坡开挖支护过程中，不仅要考虑地质因素可能造成的影响，同时还要考虑水利水电工程建筑物或者构筑物变形引发的反应，结合地质勘查情况，制定科学合理的边坡开挖支护方案。在施工阶段，还要强化建筑物或构筑物可能发生的变形评估，并根据现场施工等情况，制定和调整水利水电工程边坡开挖支护技术，为后续施工提供有效支持。
　　2 水利水电工程边坡开挖支护技术的要点
　　2.1 钢筋网铺设技术
　　在水利水电边坡开挖支护施工时，钢筋网铺設技术能够起到很好的效果，提升边坡的整体稳定性。当地质存在较大坚硬岩石时，这种支护方式采用较为普遍。由于钢筋网整体较好，能够有效提升支护的强度，水利水电工程边坡受力更加均匀，在外力作用下不易发生失稳。在钢筋网铺设过程中，对于钢筋网固定要求较高，如果固定满足不了要求，在重力作用可能出现松弛、滑落等情况。不仅如此，由于钢筋网制作时间较长，作业人员要做好钢筋的防锈，减少空气、杂物的腐蚀，以满足钢筋网铺设的基本要求[2]。
　　2.2 排水问题
　　水利水电边坡开挖时，降水排水工作十分重要，排水是边坡支护中的重点和难点。由于排水时会对边坡产生作用力，通过科学合理的排水也能够有效保护边坡施工的材料和设备，减少不必要的麻烦。针对水利水电工程的边坡支护部位，要重点做好排水管道的预埋，做好快速排水措施，防止长时间的雨水冲刷和浸泡。通常而言，边坡支护排水孔的直径应在50mm以上，同时排水孔应按照要求起坡，坡度在8-10°之间，为了防止排水孔出现坍塌，通常在孔内安装4mm的PVC管，能够起到很好的保护和支撑作用，对于提升排水效果有很大帮助。
　　3 水利水电施工边坡开挖支护技术的应用
　　3.1 重力式挡墙
　　重力式挡土墙是依靠墙体自身重力来抵挡土体的侧压力，主要的应用材料有混凝土的预制块石、片石混凝土、混凝土以及浆砌毛石等。其中混凝土形式需要进行整体浇筑，而半重力式的挡墙可以采用混凝土或者是少筋混凝土进行浇筑重力式挡土墙的优势在于材料来源广泛、施工的时候快捷简便、具有一定的经济效益，这种边坡形式在水利水电工程中较为常见[3]。在正常施工时，重力式挡土墙内部都是不配结构钢筋的，只是在局部小范围配上少量钢筋，当高度在六米以下，并且地质条件较好，开挖对周边影响较小时，具有较强的经济性。 　　3.2 喷凝混凝土技术
　　在水利水电边坡支护开展时，喷凝混凝土技术是常用的方式之一，主要分为湿喷和潮喷两种方式，使用效果较为明显。在喷凝混凝土技术施工前，要做好充分的准备工作，确保材料和器械的完整性。喷凝方式要结合具体施工情况，比如当基坑相對干燥时通常采用潮喷施工的方式，在施工时应结合速凝剂，能够有效改善施工条件，切实发挥实际支护效果。从实际喷凝情况来看，一次喷射的厚度以0.2m为宜，这样有助于提升坡面的整体性，只有确保喷射质量，才能保证挂网的粘结性。因此，在混凝土喷射前，要做好坡面的清理工作，可以采用高压风来清理锚孔中的杂物，这样有助于提升喷射质量。当基坑含水量较大时，应采用湿喷的方法，要合理调配混凝土，提升喷射的可靠性[4]。如果发现喷射混凝土后有初凝现象出现，就要进行喷水养护，加强坡面的封闭性。通过七天的养护时间，观察其变化，具体的养护时间还要根据工程的具体要求来确定，降低风力损害，加强坡面的稳固性。
　　3.3 锚索施工技术
　　锚索施工支护结构其组成部分主要是由预应力锚索，锚具以及抗滑桩组成。预应力锚索主要是在桩的上部分加上锚索，将其中的一部分下滑力由锚索来承受。前面已经介绍过，抗滑桩是一种相对比较成熟的滑坡支护结构，其主要是借助埋设在边坡易滑的面上或者是下面的岩体中来组织滑体的移动。通常情况下会对锚索施加一定的预应力之后，锚具会同抗滑桩链接在一起，而另外一端是穿过滑坡体后锚固于滑床内，这样就可以将锚索和抗滑桩组成一个完整的受力体系。同传统的一般抗滑桩支护结构相比较而言，其改变了传统的大悬臂受力结构，提高了地基抗滑坡推力的能力，极大节省了投资，结构也更趋于完善合理。
　　3.4 抗滑桩技术
　　从受力特点来看，抗滑桩构件包含多种形式，比如人工挖孔桩、预支钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩等。在实际操作时，通过将桩有效连接在一起，还可以利用素混凝土进行桩之间的连接，这样能够形成整体的防护结构，避免边坡土体塌方、变形，确保边坡施工的有序开展。这种支挡方法的工作机理是侧向支撑，主要对边坡上部的变形或者破坏力进行传递，使之传递到下部锚固段，由锚固段的侧向力来维持平衡。抗滑桩加固优点较多，在施工时可以灵活使用，不同的施工段在结构形式上可以联合使用，也可以单独使用，且安全系数较高。其缺点是施工成本高、外露式的抗滑桩影响整体美观。抗滑桩主要在土质松软、地下水较多的区域使用，在工程使用较多。
　　3.5 锚杆支护技术
　　在边坡支护技术中，锚杆支护方式能够体现良好的安全性，在大型水利水电工程中应用较为普遍，同时实用性较强。由于工序复杂，锚杆支护技术对于管理水平要求较高，不同的地质情况在锚杆材质选择上也不尽相同。因此，在锚杆支护施工前，要明确岩层走向、倾角等，把控好钻孔位置和尺寸，结合地质数据及时调整钻头，确保钻孔数量和深度满足基本要求。钻孔施工结束后，要及时清理孔内杂物，以免对后续施工产生不利影响[5]。
　　3.6 坡面防护
　　水利水电工程边坡开挖成形后，将作为永久设施保存。为了保证施工质量，当开挖面周围存在滑坡体时，应将相应的土体全部清除，这样能够起到降低荷载的作用。还可以采用挡墙的方式，防止坡体坍塌，以提升坡面的整体性和稳定性。如果滑坡体隐患在可以控制的范围，则可采用主动柔性防护网处理，这种处理方式相对简单，同时防护网质量较小，不会对坡面产生太大负荷。在坡面防护时，要严格保证下方施工的安全，通常在开挖面的两侧和上方布置柔性防护网，防止飞石、材料、杂物等可能造成的危害，保证施工人员和设备的安全。
　　4 结束语
　　总而言之，水利水电工程直接关乎着民生和国家的长治久安，在施工阶段对于边坡开挖支护技术要求较高，工序开展要结合施工条件和环境，选择恰当的支护方式和排水方式。随着新材料、新技术、新工艺的发展，水利水电边坡支护施工技术也在不断更新中，工作人员要综合考虑地质因素和边坡失稳因素，不断改进和优化边坡支护施工效果，确保水利水电工程质量，推动我国水利水电建设的健康、平稳发展，实现工程的经济效益和社会效益。
　　参考文献：
　　[1]王一凡.边坡开挖与支护技术在水利水电工程施工中的应用探讨[J].科技创新与应用，2017（35）：154.
　　[2]成万龙.分析水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].珠江水运，2014（17）：71-72.
　　[3]李德雯.水利水电施工工程中边坡开挖及支护技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2017（9）：192.
　　[4]陈亚光.探讨水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].科学技术创新，2017（19）：138-139.
　　[5]刘作葵，罗学明.试论水利水电工程边坡开挖支护的施工技术[J].建筑工程技术与设计，2014（36）：26.
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