摘要：随着我国经济的发展，水利工程的施工项目越来越多，水利工程的施工是其中十分重要的建设内容，水利工程的建设和使用关系着国民经济的发展，对于人们的生活也会产生重要影响。在水利工程的施工中，由于施工环境的复杂性，及边坡开挖工作往往存在着很大的困难，也面临着一定的危险性。文章详细介绍了边坡开挖支护技术原理、施工工艺流程、施工要点和质量控制关键措施，相关研究为边坡开挖支护技术推广应用起到一定的推动作用，也为类似工程提供了一定的参考和工程经验。
关键词：水利工程；边坡开挖支护；施工技术
0 引言
随着水利工程建设不断深入，会有新的施工技术不断出现并应用于实际施工中。水利水电工程建设过程中会遇到各种问题，比如地质条件复杂的问题，不仅影响了施工进度和施工质量，同时也增加了施工难度。边坡就是利用人工方式形成的一种典型的、非自然状态的复杂地质条件，因此边坡开挖和支护技术的研究在水利项目施工中很重要，可以有效地解决施工中遇到的问题，保证工程的顺利实施。一般而言，提高施工技术和管理手段，可以有效地保证工程质量以及施工过程的安全。在现阶段，对于边坡的施工，要提高开挖支护的施工技术水平。例如：挂网喷射混凝土、锚杆支护和钻孔爆破等等边坡开挖支护工艺，结合项目实际情况、工程地质和地形条件，合理选择施工工艺以及施工质量控制措施，这样才能保证项目的质量和安全。文章首先对影响边坡开挖的因素，如变形失稳机理和地质因素进行研究，然后从对边坡开挖支护施工技术进行了详细介绍，最后通过实际工程对于边坡开挖的技术和质量控制技术进行了详细介绍。
1 边坡的稳定因素
1.1 变形失稳因素
水利水电工程作为一项惠及群众的工程，其使用寿命长，对建设工程质量提出了更高的要求。由于水利水电工程的长期使用，边坡的稳定显得特别重要。很多水利项目长期使用后，由于边坡变形和失稳的等多种因素叠加，会造成水利项目本身的破坏，更为严重的会造成群众伤亡。因此，研究边坡形成后的稳定性，就要关注其变形失稳的可能。
1.2 地质因素
边坡是在现有平衡的地质条件下通过开挖形成不平衡状态，再通过支护、加固等措施再次形成平衡状态。因此施工前必须对施工现场进行详细勘察和了解，特别是对影响工程整体安全的地质、水文条件进行深入分析。地质因素是影响边坡稳定的基础原因，在施工要引起足够的重视。
2 边坡开挖支护技术措施
2.1 技术交底
在水利水电工程中，边坡工程非常重要，边坡开挖和支护施工质量的好坏直接关系到水利水电工程的后续工程进度。因此，边坡的开挖和支护施工，为了保证施工安全，确保施工质量和进度，降低事故风险，首先，要做好施工技术交底工作，施工企业应严格按照相关管理制度的要求，保证施工图纸、安全技术、施工工艺等交底到班组每个人。其次，还要有监督，监督施工人员在每一个工艺流程中去落实、执行交底内容，提高施工人员的责任意识，规范施工，保障施工进度和安全。
2.2 做好施工规划
正如上述对边坡平衡的阐述，边坡开挖具有一定的风险，容易在不平衡状态产生伤害人员财物的事故。因此，在边坡开挖前，应做好详细的事故规划，应具备施工方案、施工计划和详细的地质报告，结合施工现场情况，认真研究各种环境因素对施工的影响，并找出相应的措施，保证边坡开挖与支护施工的顺利实施。
2.3 钢筋的铺设
在边坡开挖支护工程中，为了保证支护体系的稳定，通常使用钢筋作为支撑体系的连接。第一，在加固钢样时，必须了解设计意图、加固情况，熟悉设计文件及相关说明，并按有关规范进行施工。第二，加强连接，由于长度、角度等限制，一般会对钢筋进行连接。在连接点为受力薄弱点，一般用闪光对焊、冷挤压套筒连接实现主筋接头的连接。图1所示为边坡支护中运用锚杆支护时钢筋的连接示意图。
图1 边坡支护中钢筋连接示意图
2.4 混凝土施工
在边坡开挖及支护工程施工中，混凝土的主要目的是加固和封闭已开挖边坡的地基表面。为了减少和避免自然因素对基岩的影响，以免发生风化作用。在混凝土浇筑中，应加强混凝土的振动工作，用振动棒多次振动混凝土，以保证混凝土的均匀性和密实性。其次，混凝土浇筑应选择尽在相对高温的天气进行，防止混凝土裂缝引起的温度应力的产生，在混凝土浇筑前，应在施工现场进行温度测量。最后，在混凝土浇筑完成后，要做好混凝土的养护工作。通常，在混凝土表面覆盖一层保温膜，并定期喷洒养护。
2.5 加强边坡支护体系的监测
边坡开挖是一项综合性的系统工程。它需要相关岩土工程和结构工程施工技术人员密切配合。在边坡施工过程中，经常会出现边坡变形和失稳的事故。因此，在施工过程中，必须加强支护系统管理，不断监测支护体系，保证支护体系的质量，以保证后续工程的有序开展。
3 边坡支护开挖技术在水利工程中的应用
3.1 工程概况
某水电站在区域经济发展中起着非常重要的作用，其基本情况如下：初始装机容量为16 000 MW，年平均发电量为640.95亿kW-H，水库总容量为206.27亿m3。水电站引水隧洞共5座布置（包括左岸布置3座、右岸布置2座）。柱状节理玄武岩洞段长度为2 450 m，长度为8 980.27 m。根据岩体的特点，水电站导流洞的柱状节理玄武岩洞开挖及支护施工过程中，需采取针对性措施。
3.2 开挖技术要点
3.2.1 分层开挖高度
为了提高爆破质量，提高保障效率，减少围岩变形，结合现场爆破试验结果，调整为柱状节理玄武洞水电站引水隧洞开挖层厚度、开挖最后一层厚度：9～10 m的第一层；8～10 m的二层；5～7 m第三层。
3.2.2 超挖墙
在柱状节理玄武洞开挖层，预裂孔施工架设钻机II层开挖，在侧墙两侧增加20 cm超挖墙，并暂时实施喷射混凝土。在柱状节理玄武洞开挖的后续部分，超挖增加至30～35 cm上侧壁厚度。开挖、及时喷锚支护施工完成后，保证喷射混凝土支护的时效性，并且不影响下预裂孔的施工。
3.2.3 第二层开挖
开挖施工过程中，根据柱状节理玄武岩开挖容易松弛特性，具有较大的松弛变形，并且围岩深孔爆破长时间曝光，应该预留3 m厚度的保护层不允许开挖，保证围岩的稳定性。
3.3 洞段支护技术要点
洞段支护技术要点如下所示：
第一，柱状节理玄武洞段1层应早喷钢纤维混凝土，采用高强度混凝土，在早期阶段形成一种高强度层，有效防止松弛围岩开挖后的变形。第一层裸露时，在顶拱网加固后随机布设，并喷钢纤维混凝土或素混凝土。II、III层侧墙早期喷射应采用钢纤维混凝土，喷射可采用挂网喷射混凝土。如图2所示。
图2 基坑工程板式支护结构施工技术图
第二，柱状节理玄武洞窟，剥落的拱肩一侧采用加强化设计，适当加强支撑的范围，如增加网格、锚间距等，适当加密。
3.4 质量控制措施
根据柱状节理玄武洞水电站引水隧洞开挖及支护施工，开挖及支护施工采取以下措施：
第一，在规定时间内完成相关工序，更好进行质量控制，如：及时喷射钢纤维混凝土封闭裸露围岩。
第二，喷射混凝土的距离不超过10 m，锚杆支护距离≤30 m，符合相关规范要求。
第三，隧洞边坡遇斜层、断裂带、断层和高应力层，应缩短爆破和喷射支护的时间和长度，加强围岩施工变形监测。
4 结论
边坡开挖支护是水利施工中较为重要的工序，也是工程的难点和重点，因此，开挖方法的选择、支护技术的运用、相关技术措施等均要因地制宜，提前做好施工规划和施工准备工作，才能保证工程的整体质量，保障后期水利水电工程的稳定运行。
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论文作者:苏锣斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/27
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