摘要：高边坡的开挖和支护技术作为水利工程施工关键技术，水利工程项目地理的位置一般都较为复杂，受到外力影响较多，施工稳定性就成为关键之一。若是施工处理的不好，高边坡支护和开挖质量就将对工程施工进度造成影响，并且埋下施工安全隐患的存在，无形中增加了施工的成本。因此，在水利工程的施工阶段，我们需要对工程施工现场具体情况进行勘察，充分了解周边地质的条件、掌握水文情况，进而避免高边坡的岩体出现顺层滑塌的现象。在实际设计阶段，我们必须严格控制其开挖的尺度，进而保证水利工程项目施工质量。
关键词：水利工程；高边坡开挖；支护技术
前言：因为不同地区的地质环境差异，给水利工程施工带来较大的问题，其高边坡的开挖和支护施工最受重视。本阶段是最容易出现施工问题的，将影响整个水利工程项目顺利的完成。本文就结合作者的实际工作经验，简要的分析水利工程高边坡开挖施工技术及其支护技术应用，以供借鉴。
1案例工程的概况分析
乐昌峡水利枢纽工程是以防洪为主，结合发电，兼顾航运和灌溉等综合利用的枢纽工程，选定正常蓄水位为154.5m，校核洪水位为164.4m，防洪库容为2.1129亿m3，总库容为3.7358亿m3，电站装机容量为132.0MW，上游过木码头年设计容材量为5万m3。拦河坝为碾压混凝土重力坝，河床中央布置5孔溢流坝，每孔净宽12m，堰顶高程134.8m，闸孔孔口尺寸为12mx10.7m。坝顶高程164.6m，最大坝高84.6m，坝顶长256.0m，其中溢流坝段长78.0m，左岸非溢流坝段长96.0m，右岸非溢流坝段长82.0m。大坝下游布置左、右岸上坝道路，与库周道路、左岸上游过木码头连接道路、滑石坑口过江大桥相接。对外交通道路采用左岸旧铁路改造部分双车道、右岸单车道与右岸防汛道路支线及坝下滑石坑口过江大桥连成的环形道路。土石方开挖约100万m3，开挖高差平均为65米，岩石级别为Ⅲ-Ⅴ级。
总结了影响边坡开挖与支护工程施工的安全因素有如下几点：①开挖线上部岩体结构出现不稳定时，会对下部作业安全产生直接的影响，应马上安排清除或加固支护处理。②在高边坡的施工中，要充分的考虑岩石的各项指标性能，对岩石的硬度、抗风化能力和抗软化能力进行分析，还要充分的考虑强度、组成以及透水性等方面的指标。③水利工程岩层结构的影响，即要综合考虑岩体的节理裂隙的发育程度以及岩体结构的基本分布情况。④当地气候和水文环境的影响，主要是地下水的埋藏深度及动态变化，地表水的作用情况。⑤当地地质地貌及坡度对施工质量的影响。⑥施工过程中的风化作用的影响，会直接减弱岩石的强度。
2水利工程施工道路的布置
在水利工程施工中，道路布置对工程施工效率影响十分重要，尤其是高边坡施工中，组织好工程道路，对施工效率提升有着一定的作用。一般我们会不吃至少两条的施工道路，左右岸各布置一条，若是有临时施工的工程，就需要增设另外两条线路。
3水利工程高边坡开挖施工技术分析
3.1 高边坡开挖流程
对于我国目前水利工程的高边坡的施工情况来看，一般情况下采取的“自上而下开挖”的挖掘顺序和原则，从具体的流程上看，通常按照以下顺序进行：表面植被清除--土方开--石方开挖，但是值得我们注意的是，在实际挖掘过程中，需要完成上一步挖掘的项目，才能进行下一步施工。
3.2 高边坡开挖施工工艺
第一，清理植被：在高边坡施工之前，我们必须对其工程施工区域进行清理，清理范围需要涵盖开挖线外5米的左右，进而避免杂物进入施工区域。
第二，土方的开挖：按照自上而下地顺序进行开挖，不仅利于工程施工区域地表水的排水，还能有效避免施工中因为雨水冲刷，造成的边坡施工质量不合格。
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第三，石方的开挖：石方的开挖主要包含三个范围：左岸坝肩石方开挖、右岸坝肩石方开挖和河床石方开挖三个部分。第一，左岸坝肩石方开挖。由于左岸坝肩的石方开挖的施工特点决定了主要的施工设备应选择露天液压钻CM351钻机和ZQ100D潜孔钻钻孔设备，并根据工程的实际岩体结构选择手风钻作为辅助。在左岸石方的挖掘过程中，采用分层的方式进行，避免以此开挖和爆破导致的岩体结构破裂，而引发工程安全问题。第二，右岸坝肩石方开挖。同左岸坝肩的石方开挖相似的是，在右岸坝肩石方开挖的过程中，仍然应该采用露天液压钻CM351钻机和ZQ100D 潜孔钻设备为主，以手风钻钻孔为辅。但应注意，在石方开挖的过程中，应该采用自卸车将挖掘出的废料和岩碴按照指定的线路运送到工程上游的制定的弃碴场地。第三，河床石方开挖。大坝河床基坑石方开挖采用自上而下全径向的顺序进行施工。河床开挖地面高程为94m，相对深度约为4m，基坑石方开挖首先从大坝中部下游一侧开始，先在该部位开挖出先锋槽，然后向上下游方向进行扩挖，待径向扩挖完成后，再利用先锋槽为临空面向大坝左右侧进行梯段爆破开挖。
3.3 水利工程高边坡支护施工技术
第一，采用锚杆支护方式。一般情况下锚杆依照梅花的形状来进行布置，倾角控制在30°左右，要选择符合标准的焊管和扣件，还要搭建好临时的脚手架施工平台，做好安全防护的措施，最好在脚手架上面铺设比较结实的竹胶板，还要在支架周围安装安全网，切实保证施工人员的人身安全。在进行锚杆钻孔时，通常使用的工具是手风钻和YQ-100B简易潜孔钻，采用孔径为48 cm 的焊管，搭设的脚手架高度在2.2 m上下，在实施钻孔时，要依据岩石的纹理和走向以及具体的倾角情况，及时调整锚杆孔的角度大小，钻头的选择标准一般是要比锚杆本体的直径大些，程度控制在18 cm上下。当钻孔的深度达到标准需要时就可以利用高压风将内部的杂质彻底清除，为下一步的施工提供便利条件。工程中所采用的锚杆型号应为普通的螺纹钢筋，具有经济可靠性。使用的水泥强度要大于一般的硅酸盐水泥，砂粒的选择也要适中，通常比较青睐于直径＜2.5 cm 的中细砂，水泥砂浆的强度控制在M20的等级范围内。
第二，做好排水孔的施工工作。在水利工程的施工中，要充分考虑到高边坡的日常生产排水问题，如果排水工作没有做到位，山体中的水就会给水利工程的高边坡施工带来很大的影响，严重的时候会造成坍塌的事故。为了防止此类事故的发生，在进行施工防护时经常使用的支护方式就是在高边坡坡上开挖永久的排水孔，这样就可以有效降低山体内部的水压力，保证施工工程的稳定性。此种方法在喷混凝土和贴坡混凝土的范围内广泛使用，并取得了明显的效果。
第三，做好喷混凝土和贴坡混凝土的支护工作。喷混凝土是早期的高边坡支护过程中经常使用的方式，主要的实施内容就是强化和封闭已经开挖好的基建面层，有效降低水利工程基建面在阳光下曝晒的频率，并减少风吹雨淋的次数，保证基建面的质量。此种方式广泛应用于厂房高边坡的开挖工程中、防空洞出口的开挖过程中、右坝肩开挖的过程中，可以起到良好的支护效果。在混凝土的供应过程中一般要配备2台JSI 500型的强制式拌和机，混凝土运输车的容量一般为6 m3 左右。在现场施工时要充分利用已经搭建好的脚手架平台来进行混凝土的喷射，在这一过程中要使用TK961型混凝土喷射机，依照湿喷法的步骤和程序来喷射混凝土，总厚度要控制在10-20 cm之间。还有一种常用的方法是贴坡混凝土，当施工厂房的后坡高度达到390 m时适宜采用。需要注意的问题是要保持贴坡混凝土的连续性，严格按照规定的程序施工。
结束语：
总而言之，在水利工程的高边坡开挖和支护施工技术是十分重要环节，高边坡的开挖和支护施工质量控制意义较大，将直接影响整个水利工程施工质量。我们可以采取科学合理地施工技术，认真的计划其挖掘的顺序，进而保证工程项目在预计时间里完成施工项目，提升混凝土施工的质量、边坡开挖效果，为水利工程最后的完工提供了有利条件。
参考文献：
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[3]刘明薛．水利工程大坝护坡混凝土施工方法质量控制[J]．民营科技，2010（35）
论文作者:李芳芳
论文发表刊物:《基层建设》2018年第9期
论文发表时间:2018/6/4
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