水利工程施工中的边坡开挖支护技术分析.pdf

施 工 安 全水上安全 2023 年 第 7 期170作者简介：张帆，女，本科，助理工程师，研究方向为水利水电工程施工。水利工程施工中的边坡开挖支护技术分析张 帆（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，兰州 730030）摘要：笔者站在水利工程建设的角度，将边坡开挖和支护施工作为本论文的研究对象，对应用边坡开挖支护技术的意义进行充分阐述，对在水利工程建设中落实边坡开挖支护技术的可行性路径进行深入探究，并且在此基础上提出了具有针对性的意见和建议，以期为同类研究和水利工程建设中的边坡开挖支护施工提供参考和借鉴，旨在提升水利工程建设效益，最终为我国水利工程领域稳定和健康发展奠定坚实基础。关键词：水利工程；边坡开挖支护；技术要点0 引言1 边坡开挖支护技术的主要类型1.1 边坡开挖施工技术1.1.1土方开挖技术进行边坡开挖施工前期，施工单位应该指派专业的测量人员前往施工场地，应用专业仪器和设施全面勘查工程施工场地环境，以此收集和分析工程施工场地的地质水文数据，从而对施工场地土壤的水文特性形成全面了解，并且明确基坑的深度，基于此完成边坡开挖方案的编制工作。进行土方开挖施工时，施工单位则应该依据施工场的地质水文数据合理配置所需要的施工设施，并且对挖掘深度进行准确控制，同时结合施工场地周边地质水文数据完成边坡支护方案的编制工作1。若施工场地的地质水文环境不能支撑大型施工设施，施工单位则应该采用人工挖掘方式进行边坡开挖施工。在施工过程中，应结合施工场地地质水文情况和挖掘深度有效调整钻井线，以此保障边坡开挖施工能够符合前期工程设计的具体要求。1.1.2石方开挖技术进行石方开挖施工时，施工单位往往需要处理有着较大厚度或硬度的岩层。这就要求施工单位在进行实际施工前期，全面收集和分析施工场地周边岩石层的特性，结合岩石层数据完成石方开挖方案的编制工作。在现阶段，钻孔施工技术受到了我国大部分施工单位的认可和采用。在进行开挖施工时，施工人员必须严格控制挖掘的速度，同时将挖掘设施黏附的杂质清除干净。在挖掘时，对于土层表面的岩层，则需要应用挖掘机拔出并斩断岩石，且全面落实分层开挖原则。对于爆破施工，则应该结合边坡坡度和施工场地周边岩层实际情况而采用针对性的爆破方式。1.1.3钻爆技术在进行水利工程施工时，施工单位往往应用钻爆技术处理有着较大硬度的周边坡土体。比较于其他环节施工，应用钻爆技术的门槛相对更高，要求工作人员在具备爆破技术的同时，也拥有丰富的岩体力学知识。进行隧道或者涵洞工程施工过程中，通常也需要搭配应用混凝土喷射支护或者混合锚杆支护技术，以此实现更高质量的支护施工。1.2 边坡支护施工技术1.2.1深层支护技术进行边坡开挖施工时，辅助设施和辅助技术必不可少。在现阶段，应用较为普遍的辅助技术则是深层支护技术。进行边坡开挖施工时，施工单位往往应用以下几种形式：1）预应力锚索。2）预应力锚杆。3）固结灌浆。前两者有着基本一致的施工流程，即应用锚索在施工土层上施加必要的预应力，以此起到支护的作用。施工人员必须对边坡潜在的变形问题进行合理控制，以此保障围岩结构承受力能够符合边坡开挖施工的实际要求。施 工 安 全Maritime Safety 水上安全1711.2.2挡土墙支护技术对于悬臂挡土墙施工而言，施工单位必须指派专门工作人员前往施工场地，对施工场地及周边地区地质水文环境进行勘察，基于此制定合理的支护施工方案。在通常情况下，需要在边坡土壤层打入木桩和钢筋，以此避免边坡土壤层出现结构变形，从而达到边坡支护的目的2。在此过程中，施工人员必须对木桩和钢筋设置位置进行准确计算，并且对钢筋进行焊接处理，同时结合土层结构和边坡开挖施工的具体要求完成悬臂挡土墙工程施工，以此避免周边土层由于边坡开挖施工而出现沉降和坍塌等情况。除此之外，施工单位也应该及时调整木质和钢筋的位置，同时结合边坡坡度和开挖角度确定挡土墙高度，确保其不小于6m、不大于 9m。1.2.3锚杆支护技术应用锚杆支护技术前期，施工单位必须针对锚杆原料做防腐蚀处理，以此避免土层介质腐蚀锚杆的表面。进行工程施工时，则应该结合边坡开挖的角度确定锚杆的布设位置，并且基于施工后期实际情况调整锚杆的位置。在现阶段，使用广泛的支护技术包括喷锚支护技术抗滑桩技术等等，除此之外，预应力锚固技术也得到了普遍使用。在确定钻锚固孔位置时，则应该对施工场地周边岩土介质数据进行全面衡量，同时对相邻锚杆间距进行准确控制，且以 3m 左右的间距为宜。进行支护施工过程中，施工单位则必须保障钻孔中心和锚杆位置重合，同时在锚杆周边土层布置环形垫块，以此避免土层发生变形等问题。在通常情况下，施工单位应该确保相邻锚杆间距离误差不大于15mm，而钻孔和锚杆偏差角误差不大于 3。1.2.4混凝土喷涂支护技术进行边坡开挖施工时，施工单位应该将施工场地和周边环境对工程施工的影响控制在最小限度内。通过应用混凝土喷涂技术则能够实现上述施工目标，并且有效减少不确定因素的影响。应用混凝土喷涂支护技术时，施工人员必须合理配制混凝土原料，以此确保此项支护技术能够发挥出应有的价值。这就要求施工单位安排专业施工人员进入施工场地，对施工场地及周边地区土质环境数据进行收集和分析，基于此准确配制混凝土3。需要注意的是，在进行有着高风险系数的边坡开挖施工时，必须配置吊篮等装置，以此规避潜在的安全隐患。2 在水利工程施工过程中应用边坡开挖支护技术的价值众所周知，在土木工程领域中，水利工程扮演着不可取代的角色。通过水利工程，则可以对工程项目所在地区的地表水和地下水进行有效调控和利用，以此为社会生产和人民群众日常生活提供水资源保障。无论是水力发电工程施工还是防洪工程施工，都必须进行边坡开挖施工，因此施工单位必须高度关注边坡开挖施工工作。然而，大部分水利工程都位于有着高度复杂地质环境的区域内，而且边坡周边地区地质结构存在显著的差异性。同时，边坡工程施工性质和要求也各不相同，其中既包括永久边坡工程，也包括临时边坡工程等等。而如果将地质岩性作为研究的切入点，边坡工程项目也包括不同的种类，比如反向边坡和层状结构边坡工程，或者立志边坡和块状结构边坡工程等等，除此之外，顺向边坡工程也是较为常见的种类。进行边坡开挖施工时，施工单位则必须确保施工安全和边坡结构稳定。施工单位在应用支护技术时，应该综合评估施工场地和周边地质水文环境数据，以此保障所应用的支护技术满足边坡工程施工的实际需要。唯有如此，才能够将滑坡或者岩层塌陷情况的发生概率控制在最小限度内。3 在水利工程施工中应用边坡开挖支护技术的主要路径3.1 边坡开挖技术的应用要点3.1.1技术交底进行边坡开挖施工时，施工单位应该高度重视技术交底，以此使工作人员全面掌握工程设计要求和工程图纸内容，并且对工程施工标准和章程形成准确理解，从而体现出边坡开挖支护在工程施工中的应用价值。进行技术交底时，工作人员也应该解释和明确施工技术和施工设施的应用原则和要点，从而保障施工技术得到全面落实。而施工人员则应该在施工中落实工程图纸内容，并且对工程施工中存在的施工问题进行分析和处理，以此使工程施工的效益得到进一步强化。唯有如此，技术交底工作意义才能够得到充分体现。3.1.2测量放线施工要点开展边坡开挖施工前期，施工单位必须要求工作人员全面掌握工程图纸内容，对工程施工标准予以明确。在此基础上，施工人员依据工程图纸进行测量放线，并且预留 10cm 至 15cm 的测量放线余量。同时，也应该对施工场地全面清扫，避免场地上的杂质影响测量结果。进行边坡开挖施工过程中，施工人员必须有效落实施工图纸，并且严格按照施工标准流程进行工程施工，从而避免潜在的施工安全隐患。对于边坡压实施工而言，施工单位则应该依据施工场及周边地区的环境数据准确配置施工设施，并且在施工前清除场地内的杂质，以此进一步提升工程施工的质量4。施 工 安 全水上安全 2023 年 第 7 期1723.1.3土质边坡开挖技术要点开展边坡开挖施工过程中，施工人员应该遵守从上到下的施工原则，并且合理控制削坡的厚度，且以3m 左右为宜。当确定削坡厚度后，施工单位则应该应用挖掘设备合理处理削坡，并且在此基础上通过人工施工方式对其进一步加工和处理，以此使工程施工效益得到进一步强化，为后期施工奠定基础。3.1.4岩质边坡开挖技术要点进行岩质边坡施工过程中，施工单位往往会应用岩质边坡开挖技术。在工程施工前期，则必须确保爆破施工的有效和安全。在进行施工时，则应该遵守从上到下的施工原则。不过需要注意的是，施工单位也必须依据施工场地的具体情况，对施工环节进行合理控制。现阶段，得到了我国大部分施工单位所普遍应用的爆破技术即为钻爆技术。在应用此项施工技术时，施工人员应该首先明确钻孔位置，并且在钻孔之后填装炸药，而后进行爆破作业。在此过程中，必须对施工场地进行严格控制，避免施工人员滞留施工场地内，并且对施工中梯段高度和厚度进行合理控制。3.2 边坡支护施工技术要点3.2.1钢筋网铺设要点进行边坡支护施工过程中，施工单位必须将钢筋网铺设于边坡破碎区域，从而使边坡支护质量得到提升。在铺设钢筋网过程中，施工单位则必须对钢筋连接给予高度重视。同时，要求工作人员依据标准施工流程进行钢筋网的铺设工作。除此之外，工作人员也必须对工程设计目标予以准确理解，从而确保边坡开挖施工能够达到工程施工的预期要求，实现更高质量的水利工程建设。需要注意的是，铺设钢筋网环节结束后，施工单位还应该针对钢筋翻样进行编排。为了降低工程施工难度，提升施工的效率，使边坡开挖施工质量得到强化，通常需要使用大体积的钢筋5。3.2.2浅层支护施工要点进行水利工程建设时，施工单位通常会针对边坡浅层进行支护。其中，设置排水孔和喷洒混凝土等施工项目必不可少。通过在边坡浅层喷洒混凝土，则可以密封处理边坡的基础面，从而将施工场地及周边地区环境因素的影响控制在最小限度内，达到避免风化等问题的目的。同时，考虑到大部分边坡开挖施工往往都有着较大的施工工期，因此，施工单位必须将排水孔设置于边坡上面，因此达到排水的目的。除此之外，在进行边坡浅层支护施工过程中，施工单位还必须对以下几方面内容予以高度关注：1）开展岩石边坡开挖时，应该依据施工场地实际情况选择锚杆支护技术，同时在边坡支护施工中合理应用悬吊等辅助技术。2）如果边坡及周边地质条件无法满足工程施工的实际需要，则必须结合地质环境数据合理编制施工方案，并且准确设置排水孔，以此确保工程施工达到工程设计的既定要求。3）在进行测量作业时，则应该应用液压钻孔技术，以此获取更高准确度的测量结果。在上述施工流程结束后，施工单位必须对施工场地内的杂质进行清除，并且完成过滤管的安装工作。除此之外，也应该依据排水时间进行降压，以此使边坡浅层支护施工达到工程施工标准。3.2.3深层支护施工要点在现阶段，部分边坡开挖施工中需要进行深层边坡支护施工，投入轻型锚固钻机等设施。为了对钻孔倾斜角进行严格控制，则需要应用全球定位系统，以此为工程施工提供准确和全面的测量数据信息。进行工程施工时，施工单位还应该对以下几方面内容予以高度关注：1）通过应用高压注浆泵设备，使混凝土浇筑施工质量得到强化。2）为了使张拉达到工程施工的要求，则必须对张拉力度进行严格控制。上述施工流程结束后，施工单位则应该结合边坡开挖施工场地和周边地区地质环境完成深层边坡支护方案的编制工作，从而为边坡支护施工提供指引，提高工程施工的效率和质量。4 结束语通过上述分析可知，在通常情况下，进行水利工程建设时，往往都需要开展边坡开挖和支护施工。唯有在施工单位有效落实边坡开挖支护技术的基础上，才能够保障边坡开挖支护工程的有序进行。一方面，应该对施工场地及周边地区地质环境进行全面勘察，并基于此选择针对性的边坡开挖支护技术。另一方面，也应该结合施工场地环境数据及时调整施工方案，并且合理应用施工设施，以此为边坡开挖施工提供保障，最终为我国水利工程领域发展奠定基础。5 参考文献1 王泽源.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用 J.产业与科技论坛,2022,21(16):45-46.2 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,2021,14(11):81-82.3 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,2021,16(5):151-152.4 陈乃嘉,谢艾楠.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究 J.东北水利水电,2022,14(7):57-58,62.5 马丽.边坡开挖支护技术在水利工程施工中的有效应用 J.产业创新研究,2022(2):121-123.