黑龙江省虎林市水务局
【摘 要】当前水利水电工程的规模越来越大，对质量方面的要求也越来越高，边坡开挖支护是施工过程中非常重要的一项内容，同时它也是工程建设过程中一直都非常重要的一个组成部分，这一施工过程中也比较容易出现质量方面的问题，因此，为了更好的控制水利工程施工过程中的质量问题，必须要对边坡开挖支护技术加强研究。
【关键词】水利水电；施工；边坡开挖；边坡支护
在水利工程建设的过程中，边坡结构自身的复杂性比较强，在这一过程中也给工程的正常开展造成了非常大的困境，这样一来也对项目的顺利进行造成了一定的负面影响。另外，工程工期无法保证而增加建设成本的现象也是非常常见的。所以在工程施工的过程中，一定要严格的按照技术上的要求加以处理。是在施工中需要对地质情况予以全面的了解，根据实际情况的变化对工程地质和水文情况予以科学合理的调整，这对提升工程的建设质量有着重要的意义。
1、工程案例
某水电站工程是Ⅱ等工程，工程的规模属于（2）型。经过勘察得出此水电站的厂房开挖及支护的工程量情况：土方明挖24.62万m3，石方明挖56.09万m3，护坡混凝土0.83万m3，各类锚筋根数达0.5万。借鉴工程的具体作业图纸，得知设计厂房边坡最大开挖高在120m，实际施工边坡最大开挖高差在140m。水电站厂房的形式是岸边式地面厂房，厂房的相关位置处于钢筋混凝土面板堆石坝坝后右岸。厂内共布置了4台水轮发电机组，总装机容量达880MW，主厂房的长136.0m、宽25.3m、高67.58m，机组安装高程358.9m。厂房388.7m高程以上边坡基本按1：0.5，1：1，1：1.5的坡比进行开挖操作。对开挖边坡每隔15m则布置一马道，马道宽为2～3m。厂房389.5m高程之下的基础多数是垂直开挖。一期支护厂房边坡时选择锚喷，二期支护时选择钢筋混凝土护坡或锚索加固处理。
2、边坡开挖控制爆破施工的技术
2.1爆破控制和爆破网络
在工程建设的过程中爆破网采用非雷管孔间的微差顺序对网络进行爆破处理，预裂孔的起爆时间一定要控制在75s—100s之间。控制拱坝基建基面的预裂孔单响药量，一般其不能超过20kg，而距建基面30m以上的单响药量不能超过100kg，15m—30m的一定要控制在75kgh以内，没有出好过15m的，其单响药量一定要控制在25kg以内。此外，在支点振动速度方面也一定要能够充分满足其标准和要求。
2.2爆破孔和缓冲孔
爆破孔和缓冲孔在工程建设和施工的过程中一般都是使用液压钻对其进行钻孔处理的，爆破孔和缓冲孔在施工的过程中应该保持平行的状态。同时在这一过程中还要对预裂孔和缓冲孔的间距进行严格的控制，一般其应该在1m—1.5m之间。预裂面和爆破孔孔底之间的垂直距离必须要在2.5m之上，缓冲孔的药卷直径控制在50mm左右，装药的过程中尽量分成两段，堵塞段为1.0—1.5m，线装药的密度通常要控制在2.0—2.8kg/m左右，第二段要对孔口的位置进行封堵，第一段需要对中部进行封堵。爆破孔的药卷直径应该设定为70mm，采用不耦合连续装药的形式，孔口封堵一般为2.0—2.5m之间。
2.3预裂孔
预裂孔分作马道水平预裂孔和坡面预裂孔。使用YT28手风钻钻马道水平预裂孔，孔深为2m，间距为50cm，孔口堵塞为0.5m，线装药的密度是150～200g/m，药卷的直径为25mm；坡面预裂孔的孔径为90mm，造孔使用的是XZ-30潜孔钻，孔深为17.28m，超深为0.5m，间距为60cm～80cm，根据2个爆破梯段进行预裂。药卷的直径为32mm，不耦合导爆索串联间隔装药，加强底部，孔口堵塞为1.0m～1.5m，线装药的密度是260～350g/m。
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3、边坡开挖和支护的施工程序
3.1边坡开挖的施工程序
使用由上而下分层的方式进行边坡开挖，在开挖每一层的过程中，沿上、下游的方向分成了三个施工区，每个施工区都是由外向里分块推进，每块的面积约为30m×20m，每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。
3.2边坡支护的施工程序
随边坡下挖由上自下分层进行支护施工，紧跟着开挖工作面进行浅层支护，相对浅层支护，深层支护滞后一级马道（15m）。施工程序是：喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。
4、边坡开挖支护施工技术措施
4.1锚杆施工方法
锚杆是边坡支护施工中常用的方法，水电站结合边坡锚杆开展一期支护的方面较多，如：厂房后边坡477m高程以下、右坝肩530m高程以下、放空洞出口465m高程以下等范围都可使用此技术。锚杆参数为Φ25@3m×3m，L=6.1m/6.5m/9m，外露100cm，按照梅花形分布，倾角30°，灌注M20水泥砂浆；施工时选择Φ48×3.5mm的标准焊管、扣件，需做好施工脚手架的临时建立工作，为创立安全平台，需在上面铺设满竹胶板，并且对支架附近设置安全网，这样可以保证高空作业的安全开展。锚杆钻孔选择手风钻（Φ25L=6.1m、Φ25L=6.5m）和YQ-100B简易潜孔钻（Φ25L=9.0m）。整个操作过程利用Φ48mm焊管和扣件搭设脚手架结构，脚手架层高在2.2m左右，钻孔需参照岩石走向、倾角等情况对锚杆孔角度调整，钻头直径要比杆体直径大18mm左右，钻孔钻到标准深度之后，需采用高压风清理干净，把孔内杂质去除。锚杆选用II级普通螺纹钢筋，水泥采用强度等级不低于P.042.5的普通硅酸盐水泥，砂选用最大粒径小于2.5mm的中细砂，水泥砂浆强度等级为M20，采用人工注浆并安装锚杆。
4.2钢筋网铺设
水电站边坡施工的过程中，为了能够对岩体遇水之后出现坍塌和滑坡的现象，在边坡破碎的地区采用了挂钢筋网的方式来对整个边坡的稳定性予以提升，在施工的过程中一定要采用合适规格的钢管来完成脚手架平台的搭设施工。在人工绑扎的过程中也必须要对施工的规范性予以有效的控制，一般情况下采用Φ8@20cm×20cm的钢筋，铺设的面积一定要能够为材料的运输提供便利。在将钢筋网到达了铺设区域之后，一定要将钢筋网严格的贴在岩面上，同时还要和边坡内原有的锚杆头进行全面的焊接，这样才能更好的保证其处于完整的状态。
4.3喷混凝土施工
在工程建设和施工的过程中，喷混凝土是一期支护施工过程中最常使用的一种方式，它最为重要的一个目的就是要将已经完成开挖处理的边坡建基面进行有效的封闭处理，这样就可以有效的控制建基面基岩在自然因素的影响下出现较为明显的风化现象。这种施工方法在厂房边坡开挖等工作当中有着十分显著的效果。
该工程在边坡喷混凝土建设和施工的过程中，主要是借助防空洞出口配备的2台强制式拌和机对混凝土材料进行全方位的供应，同时在这一过程中还要采用标准的搅拌运输车把混凝土材料直接运输到施工现场当中，同时还要使用已经大蛇好的脚手架平台开展混凝土喷射施工，混凝土喷射的厚度应该控制在10cm—20cm之间，在喷混凝土施工的过程中要对预埋的钢筋调进行有效的控制，同时还要在这一过程中采用钻孔检查的方式对其喷射的厚度予以检验。
4.4排水孔施工
在工程施工的过程中，为了保证排水的质量，防止山体当中的水压给边坡造成非常严重的伤害，在这一过程中一定要制定一个永久性的排水孔布置方案，这种方法也是施工中得到普遍应用的一种方法。永久性排水孔在喷混凝土或者是贴坡混凝土施工的过程中得到了非常广泛的应用。这种施工方式对控制山体内部的压力有着十分积极的作用。在该工程施工的过程中选择了空压机同时还配备了手风钻，排水孔的孔径控制在了Φ50mm，在分布方面应该将其设置成梅花形，排水孔的仰角也应该控制在10°左右，在布置的过程中，其和锚杆应该独立设置，为了保证排水的质量和效果，在排水孔的内部还加设了PVC排水管材。
5、结语
在水利水电工程施工的过程中，边坡开挖支护施工技术是一个非常重要的技术措施，同时在这一过程中也可以十分有效的保证施工的时间，此外还能够提高施工的质量和水平，因此也得到了人们的重视。
参考文献：
[1]崔政权，李宁.边坡工程———理论与实践最新发展[M].北京：中国水利水电出版社，2009.
[2]水利部水利水电规划设计总院.预应力锚固技术[M].北京：中国水利水电出版社，2010.
论文作者:黄建国
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第12期
论文发表时间:2016/8/16
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