水利水电施工边坡开挖支护技术

来源：职称驿站所属分类：水力论文
发布时间：2018-06-28浏览：38次

　　在水利水电工程的建设中，边坡工程作为水利水电工程的一个重要组成部分，其施工技术越来越得到重视。本文主要探讨水利水电施工边坡开挖支护技术。

水利发展研究

　　《水利发展研究》2001年创刊，是综合性学术刊物。本刊的定位是水利系统软科学研究领域的综合性学术刊物，综合报道国家的水利发展战略、水利政策、法制建设、水利经济、水利管理、水利信息和工程建设等方面的方针政策、理论、技术和经验，为我国不利事业的可持续发展提供服务和支撑。

　　加强水利水电工程支护和加固的安全性，就要实施保证质量的重要技术手段。目前，在中国水电发展的背景下，如何使用有效的手段使技术水平得到提高，保障质量和安全等问题成为了当前水利水电施工工程中重点探讨的问题。因此文章阐述了水电工程边坡支护技术的重要性，提出水利水电边坡施工中施工方法及其运用，以及施工技术在工程质量和工程安全方面的重要作用。

　　边坡如果失稳，将成为重大事故;施工方法不当，将导致经济效益的巨大损失等。因此，了解和掌握边坡施工技术在边坡施工中有着重要的意义。

　　1边坡开挖支护技术的现状

　　随着国家公路工程、水利水电建工程设的不断推进，各种水利水电设施建设的技术也已成型。在边坡施工技术方面，更是涌现出大量的好的施工方法。但是，仍有很多单位在该方面管理存在很多问题，急需提高。

　　2边坡施工技术的作用

　　边坡支护技术是水电建设中完成边坡施工，使之达到和满足设计要求的各种技术手段的综合运用。良好的边坡工程设计可以为整体结构的稳定和安全奠定良好的基础施工。在水利水电工程设计的过程中，边坡设计除了要满足水利水电建筑功能要求外，还必须针对工程所在地的地质情况等进行综合考虑。施工过程中，除了要保证满足设计要求外，对地形、地质、土壤等，进行充分的技术研究，提前做出施工设计。如果出现特殊情况，技术人员要及时的进行研究，进行设计变更，根据施工中的实际情况调整边坡开挖支护方法。边坡施工技术如果不合理，会造成工期延误、施工成本增加、施工质量安全受影响等。因此，应充分重视边坡开挖支护技术在水利水电工程建设中所发挥的重要作用。

　　3边坡施工技术探究

　　边坡开挖支护施工工艺顺序常规为：砍树伐草、坡面防护、覆盖层开挖、石方开挖(必要时对岩石进行灌浆等加固处理)、临时支护、排水沟施工、坡面防护施工、永久支护等。测量在整个施工过程中全程配合。由于科学技术的不断改进，大量的科学的施工方法不断涌现，现场具体采取何种施工方法要因地制宜、科学组织，避免生搬硬套，造成不必要的浪费和因施工方法不当引起的施工质量和施工安全的发生。

　　3.1施工工艺试验

　　边坡开挖支护施工，涉及到大量的和各种不同的材料，除了在对材料生产厂家要求提供材质证明和产品合格证外，对采购的材料还需进行试验，在满足设计要求的情况下方可用于工程施工中。通常在施工管理中设立实验室以便及时对材料进行检验。对自身不能检验的，也要交给具有检验资质的单位进行检验。例如，火工材料进行的现场爆破试验，完全结合现场岩石特性，能更好的提取炸药烈度，为现场施工提供炸药使用量计算依据;混凝土浇筑时，取样做试块，在达到设计理论强度时进行抗压试验，从而检验出所浇筑的混凝土是否满足设计要求;钢筋进场后，也应抽样试验，在满足钢筋各种力学性能的条件下方可使用等。

　　3.2抗滑桩的混凝土

　　在20世纪50～60年代,我国水利水电工程抗滑技术开始得到应用，积累了丰富的实践经验，从理论到实践都得到了提高和扩大。到80年代，混凝土抗滑桩在高边坡上应用的优点，已经逐渐显露。通过高水平的滑动。可以保证桩侧表面的角度是缓慢的斜坡，能够非常有效地控制和降低成本。因此，在边坡工程中被广泛的采用。

　　3.3测量线的应用

　　测量工作，贯穿于整个开挖支护施工过程。在测量斜坡的轮廓时，根据各自的施工测量精度进行测量，常用的施工对边坡线一般保持在10～15cm的宽度，使边坡的测量能够具体实施。施工人员必须设置测量线，从而确保边坡开挖的顺利进行。

　　3.4钻爆开挖的过程

　　边坡开挖的重点为爆破作业。而爆破作业中的重点是爆破方式的选择和炸药用量计算。爆破方式选择不当和炸药用量使用不当不仅会带来经济上的巨大损失，还会破坏边坡并带来不稳定因素，造成后期施工难度增加等。为保证实际施工中对炸药用量把握准确，必须提前进行爆破试验，对炸药的性能进行测试，根据实验结果，重新计算施工过程中实际炸药用量。在条件允许的情况下，为保证开挖后的边坡岩石完整不受到开挖过程中的爆破震动而破坏，通常采用预裂爆破，提前将开挖面炸开，即提前形成开挖面，后期覆盖层开挖爆破基本上不会对坡面岩石造成破坏。条件不允许预裂爆破时，应采用光面爆破。大体积石方开挖一般选择梯段爆破，靠近设计坡面的岩石药量要小。由于现场实际情况千变万化，应灵活运用目前已有的施工技术解决各类爆破问题。

　　3.5开挖坡面

　　边坡的开挖要自上而下的进行，控制斜坡边线，控制层的厚度。用挖掘机对土质边坡施工时，要确保坡度满足设计要求。在挖掘机的工作范围内，经测量合格后，方可向下继续开挖。开挖岩石以及岩石爆破时也要考虑每次开挖的厚度，采用分层爆破的方法。对开挖中出现偏差，要及时补正处理。

　　3.6支护技术

　　边坡支护主要包括前期支护和系统支护。支护方式主要包括：灌浆、预应力锚索、锚杆、挂钢筋网、喷混凝土、排水孔、混凝土等。前期支护主要是指在开挖过程中出现不稳定坡面，为保证坡面安全及施工安全进行的支护。系统支护是指开挖后的坡面进行整体加固，从而达到坡面整体稳定的效果;如果系统支护作为永久外露，还应达到美观的要求。边坡支护类型的选择，来源于前期地质勘查和测量结果，从而根据开挖后的边坡高度，计算边坡稳定性需求，进而选择合理的支护方式。例如，对高边坡地质破碎的地段，应采用灌浆对地质进行深层加固，并采用预应力锚索进行加固;对坡面渗水的地方，采用排水管将地下水引出至排水沟，由排水沟将水引出至坡面外，严禁地下水沿坡面自由流动等。

　　3.7坡面防护

　　水利水电工程边坡开挖成形后，将作为永久设施保存。通常，如果开挖面周边存在滑坡体，就需要挖除，以此减荷,也可采用浆砌石挡墙(或者混凝土挡墙)将滑塌体挡住而保证滑坡体稳定。如果滑坡体隐患在可以控制的范围，则可采用主动柔性防护网处理。施工过程中，为保证下方施工的安全，可以在开挖面的上方和两侧设置被动柔性防护网，用以防止上方飞石对坡下施工人员和设施造成破坏。

　　3.8坡面排水

　　已完成的边坡，长期在雨水浸泡下，岩石会加快风化而遭到破坏，进而造成边坡失稳。因此，坡面排水设计是边坡稳定的重要保障。为保证开挖坡面以外的水进入开挖的坡面，通常在开挖面原始地表以外至少5m范围修建截水沟。根据山体地形和降雨量分析，设计出合理的水沟截面积，确保截水沟能够满足引水要求。高边坡开挖，应在开挖面每15m左右高度设置一条马道，并在马道上设置排水沟，将开挖面的雨水和山体渗水引至开挖面以外，流入坡边水沟内。开挖的坡面底部，应保证引下来的水能够流走，不再坡下积水。如果坡面下为淹没区，可以直接排入库区。

　　4边坡的安全监测

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　　边坡工程的安全监管在水利水电工程中发挥了非常重要的作用，所以要加强水利工程边坡安全监测设备的相应的分析和研究。

　　4.1监测目的

　　边坡监测分永久监测和临时监测。边坡施工阶段，为观测山体变形而设置的各种观测仪器和设施，称为临时观测;按照设计要求，坡面施工全部完成，需安设永久监测设备，以便在提前发现山体不安全因素时，提前处理。通过监测，可以及时发现施工后在一定的时间内因地质原因产生的形体变化和位移，从而推算出未来是否会产生重大变化而导致不能满足设计要求，以便提前采取措施进行设计和提前处理隐患。

　　4.2监测设备

　　边坡开挖需要进行监测的项目和内容较多，所需使用的监测设备相对种类繁多。监测设备安装前，除需要对设备进行性能校正外，对安装方法和后续工作是否会对其产生破坏，都要进行提前计划。在施工阶段，施工单位应按照实际要求编制监控项目和实施计划，在经批准后实施。设备选择应保证满足设计要求。

　　5结束语

　　随着科学技术的不断提高，水电站建设中的边坡施工技术越来越成熟，各种非常规的问题都已经基本有了解决方法。作为设计单位、施工单位应重点抓好管理人员的管理水平，多学习已有的先进经验，实际施工中应活学活用，做到有的放矢，真正做到“保质量、保安全、保环保，方案最优，经济效益最大化”。

　　参考文献：

　　[1]张书贵.沙坝水电站高边坡稳定性的数值仿真模拟及其结构优化[J].水利水电技术,2016.

　　[2]林元兴.岩土工程治理手册[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,2016.

　　[3]张宗德.有限元法新编教程[M].上海:同济大学出版社,2015.

　　[4]杨平仔.水利水电工程施工技术探析[J].工程技术研究,2016,(5):71+75.

　　[5]罗俊.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究[J].珠江水运,2014(12).

　　[6]成万龙.分析水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].珠江水运,2014(17).

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