陈洁波
广东大禹水利建设有限公司 广东汕头 515100
摘要：水利水电工程施工是一项复杂、系统的工程，尤其是边坡施工中涉及到的问题较为繁杂，施工难度较大。并且水利水电工程中边皮开挖支护效果直接关系到整体工程质量，因此，提高水利水电施工中边坡开挖支护技术水平尤为重要。本文结合工程实例，针对水利水电施工中边坡开挖支护技术要点进行探讨，旨在为水利水电工程施工建设提供理论借鉴。
关键词：水利水电工程；边坡开挖；爆破；支护
前言
水利水电工程建设环境复杂，施工质量直接受到施工地形、地质、水文环境的影响。为提高水利水电工程施工稳定性与安全性，常采取高边坡开挖支护施工作业，换言之，水利水电工程中的边坡开挖支护施工是保证整体工程质量的基础与重要载体。边坡开挖支护作业中稍有疏忽之处，便会直接影响后期施工质量，甚至埋下巨大安全隐患，因此，提高边坡开挖支护技术水平，完善施工技术操作是水利水电工程边坡施工的重要研究内容。
1工程案例
某水利水电工程为大（2）型规模工程，工程开挖工程量分别为：土方明挖28.85万m3，石方明挖60.08万m3，护坡混凝土1.2万m3，锚筋根5650条。基于对地形、水文环境等的综合考察，设计边坡开挖高度为130m，施工中，最大开挖高度为1505m，边坡处间隔15m设置一宽2~3m的马道。一期边坡支护方式为锚喷，而其支护方式为锚索加固或钢筋混凝土护坡。
2水利水电施工工程中边坡开挖支护技术的应用
2.1开挖爆破
边坡开挖之前，要通过地形、地质的勘察，结合设计图纸选定合理位置进行开挖点的定点爆破，这一环节是开展开挖作业的前提。水利水电工程所处地理环境复杂，因此坡体爆破作业难度系数高，需要严格遵循施工要求，分析支护结构，确保爆破作业符合开挖要求。
（1）爆破网控技术。坡体爆破中所选用的网控技术主要基于非电雷管孔间的微差顺序进行网络爆破，这一过程中需要严格控制相关时间，一般而言，应保证在75ms~100ms之间。此外，单响用量一般需控制在20KG内。同时，根据据基面的长度进行调整，譬如，30m以外的用量为100KG内，距离基面＜15m，用量≤25KG，距离为15~30m的用量为75KG内。（2）爆破口、缓冲口的定位。开孔工具为液压钻，开孔过程中，需要确保两孔之间的平衡。此外，对预裂孔与缓冲孔之间的距离进行合理控制，其距离应该在1M~1.5M之间。预裂面与爆破孔孔底距离≥2.5m。缓冲口直径为50mm。在连续不耦合状态下分两阶段进行装药。（3）预裂口位置的选择。预裂孔一般可分为马道水平预裂孔与坡面预裂孔两类。采用YT28手缝钻进行水平预裂孔的开钻，孔深一般为2m，孔距则为50cm，孔口堵塞长度为0.5cm。孔内填置线装药，其中药的直径为25mm，密度在150~200g/m。采用XZ-30潜钻孔进行坡面预裂孔的开钻，孔深为16.8m~17.8m之间，两孔距为60~80cm。其中线装药的密度控制与水平预裂孔线装药相同。
2.2边坡开挖
按照从上至下的顺利进行边坡开挖。首先开挖坡体上部，由上部之下进行逐层开挖。这种方式便于观察作业环境，根据环境要求对施工操作进行适当调整，使开挖符合环境要求。同时，各层边坡开挖的方向应保证一致性，由此提高开挖效率。常用边坡开挖技术为：土质边坡开挖、岩质边坡开挖、槽挖。
（1）土质边坡开挖
土质边坡开挖中，不仅要遵循由上而下的开挖法则，还要满足土质开挖施工要求。首先，开挖中合理把控削坡层厚度，避免过厚或过薄；其次，利用反铲挖掘机进行削坡处理；最后，为保证边坡开挖质量，应采取专业的修坡技术进行修坡处理，同时做好开挖作业完工检查，不合格之处及时返修，避免将问题遗留至后续施工之中。
（1）岩质边坡开挖
以非线形有限元数值模拟法进行开挖相关数值计算与分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆岩质边坡开挖中常遇到岩石材料边层，这时的开挖作业就需要针对岩石实际分布状况及硬度进行可行性的自上而下的爆破处理，以提高开挖效率。岩质边坡开挖可采用如下方法进行：其一，逐层爆破，针对岩层位置与分布状况的不同进行相应的逐层爆破，根据岩层高度合理设置爆破点，同时做好逐层分析。根据多年岩质开挖经验来看，水利工程需要进行的岩质开挖中所涉及到的岩层普遍较薄，因此，相较于其他工程，此类爆破点距离应更大，同时注重控制好切角。其二，台阶式分层开挖，通常情况下，岩质层较为松散，倘若盲目进行大面积爆破，极易导致边坡整体失稳，对此，可采用台阶式分层爆破，将边坡划分为诸多小型爆破点，按照台阶形式，逐层顺序爆破，这种爆破形式可控性强，破坏程度小，较为安全高效。
（2）槽挖
水利水电工程项目建设所处的环境极为复杂，因此，施工中应针对地貌地形地质特点进行施工操作，槽挖施工的具体方法为：第一，拉槽分层爆破开挖，对于不受结构影响的边坡进行槽挖时，根据边坡结构轮廓设置于之适宜的槽挖方式，将整体工程划分为诸多小工程，对于不同地质状态选用不同的爆破方式，从而更有针对性地控制开挖质量。对于没有特殊轮廓尺寸要求的岩体开挖时，在边坡轮廓线12m外可选择与河床方向纯质的位置进行交错拉槽开挖，逐步分层进行开挖扩挖，一般可将其层厚控制在6m左右。第二，毗邻建基面保护层的开挖，按照基层层面质量开展浅度爆破，采孔深度直接受制于层面质量，因此，为保护基层层面，对其保护层进行适当的开挖即可。
2.2边坡支护
（1）锚杆
锚杆作业占地少，操作方便，较为安全可靠。在具体安装作业中，可以人工注浆方式进行。借助焊管、扣件进行脚手架结构搭设，搭设高度为2.2~2.3m。锚杆钻孔常用工具为手风钻或潜孔钻，按照岩石走向开展钻孔作业。较之锚杆直径，钻头直径应比其大18mm。待钻孔达到相应深度后，还可利用高压风进行孔内杂物清理。锚杆以二级螺纹钢筋为主，以超过5ⅡP的硅盐酸水泥作为注浆所用。施工砂石以中细砂为主，其粒径在2.5mm以内，水泥浆的硬度控制为M20，而后利用注浆方式进行锚杆的安装。
（2）喷凝混凝土
喷凝混凝土功能在于对边坡表面进行保护，隔绝外界风雨冰霜等的侵害，提高其寿命。此外，可避免施工受外界侵扰，有效提升建筑使用寿命。具体施工操作如下：a准备施工材料器具；b坡面的清理，利用高压水进行清洗，清除坡面尘土、碎石等杂物，提高坡面整洁度与平整度，使混凝土与坡面之间有紧密的粘结性。c挂网操作，确保挂网与坡面紧密且平整的贴合。d混凝土喷射，水与拌合料进行均匀搅拌，将其喷撒在坡面上，所喷射的厚度按照施工设计要求而定。e混凝土喷射完成后，待其出现凝结现象，便可进行喷水养护，一般需要进行7d养护，以强化坡面凝结度、密闭性、稳定性，减少风力侵蚀所造成的损害。
（3）排水孔设置
排水孔施工是保证边坡稳定性的另一重要环节。倘若排水孔设置不合理，排水不到位，将会直接影响山体水体流动，积水过多情况下，极易引发边坡坍塌。为此，可在边坡设置永久性排水孔，降低山体水压力，保证边坡稳定性。工程施工中，可选用型号为20m3/min的空压机，与YT-28的手缝钻配合使用，挖出50mm左右大小的排水孔，孔仰角控制在10°左右。
3结语
边坡开挖支护是水力水电工程建设的基础环节，其中涉及的问题较为繁杂，从开挖到支护每一步操作都需要进行细致化处理，在边坡爆破与开挖上可借助现代化信息与网络技术，科学定位开挖点，结合边坡所处的地形、地质、水文环境等选择适宜的开挖方式，严格按照边坡开挖操作标准进行作业。此外，为提高边坡开挖质量，除了做好爆破开挖工作，更需完善边坡支护作业，二者有效结合，才能全方位保障边坡工程质量，为水利水电工程施工奠定稳定基础，助力于水利水电行业的健康发展。
参考文献：
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[2]郭红伟.水利工程施工中边坡防护技术的应用[J].住宅与房地产，2017（12）：244-245.
[3]赵立猛.边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用[J].吉林农业，2014（18）：53.
论文作者:陈洁波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/5
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