边坡开挖支护技术的水利施工技术探讨

王天驰

【摘 要】随着我国经济实力与科技水平的快速发展，水利工程建设迎来了一场技术性革命，大型工程施工日益增多，随之产生的是大开挖与强支护。受地下土质与周边荷载及施工环境的影响，复杂的施工条件对水利工程边坡开挖与支护施工带来了严峻的考验。基于此，本文结合笔者自身所学与实际经验，以及对相关文献的学习，就我国水利工程边坡开挖与支护技术进行简要分析，旨在提高施工安全性，保障人员与设备安全，具有一定的参考性，盼为后来者提供技术参考。【关键词】水利工程；边坡开挖；支护技术 水利工程边坡开挖与支护技术是一项技术性复杂、危险性高的综合性施工过程，其过程控制的好坏不仅影響本工程的人员与设备安全，更是会对周边既有建（构）筑物的安全使用造成威胁，特别是在软土地区，边坡开挖工程的施工存在很大的危险性，塌方、倾斜等安全事故常有发生。因此，做好水利工程边坡开挖与支护施工技术，保障人员人身与财产安全，对于我国水利建设事业的长远发展有着重要的意义。1 水利工程边坡开挖与支护原则水利工程边坡施工受其自身属性的限制，施工过程中必然性会存在诸多的危险因素，边坡支护作为保证结构施工与周边环境安全的重要措施，其实施原则为：第一，施工时技术手段要先进可靠，确保边坡受力可靠以及支护的保护作用完全体现；第二，如遇施工环境复杂，周围建筑物及地下管线繁多时，水利边坡开挖与支护施工必须充分保证不能影响周围相邻的建筑物的安全和稳定，不能破坏周围的地下管线等；第三，边坡开挖期间，必须合理运用明排、降水、截水和回灌等形式控制地下水，以此保证施工安全；第四，根据实际工程需要选取经济合理的施工方案，实现工程最优化。2 水利工程边坡开挖施工技术分析2.1 施工准备该阶段主要包括人员、设备、材料和技术等准备工作，除此之外，项目工程正式开工前，还必须到施工现场进行实际勘察，全面了解和掌握施工现场自身情况与周边环境布局，再根据施工需要对施工图纸进行完善，建立测量控制网，由技术负责人组织编制一套完善的监理方案与施工组织设计，以此指导施工。2.2 土方开挖作为水利工程边坡开挖的一项重要内容，土方开挖进行前，首先应根据地形特征在上坡处设置足够数量的截水沟，以免雨水下流冲刷边坡，使其失稳造成安全事故的发生。一般情况下，采用由上至下分层开挖的方式进行现场施工，开挖过程需注意坡度的预留，以便排水，防止边坡因积水而影响其施工质量与安全性。2.3 石方爆破对于石方爆破，该技术的实施包括三点技术要素：首先为爆破孔与缓冲爆破技术。受自然条件（水文、地质与气候等）的影响，水利工程施工进度与施工质量控制难度较大，如果控制的不好，便会对爆破任务的正常实施造成阻碍，基于此，爆破孔与缓冲孔的施工一般采用液压式钻机进行作业，钻孔过程中，控制缓冲孔与预裂孔的距离约在1.5m左右，并且两者的孔位连线呈平行状态。同时控制缓冲孔药卷直径为50mm，堵塞段在1m至1.5m之间，且呈现不耦合连续装药形式，而爆破孔药卷直径为70mm，爆破孔和预裂孔的垂直距离不小于2.5m；基面预裂孔最大单响药量控制在20kg以下，其中，30m至15m之间的要不大于75kg，预裂孔起爆时间大于75ms至100ms间，15m以下的要不大于25kg，按照相关标准严格控制爆破速度；三是預裂孔爆破技术。预裂孔一般有坡面预裂孔和马道水平预裂孔之分，其中，马道水平预裂孔一般使用2个爆破梯段进行预裂，其药卷直径是32mm，孔口堵塞在1m至1.5m之间。2.4 边坡开挖检测与物探分析边坡开挖检测任务的实施，是以衰减规律对爆破振动进行检测与控制，并以具体数据的方式为边坡开挖提供技术参考或依据，从而对开挖质量起到促进作用；对于边坡开挖物探分析而言，该技术实施目的在于改善施工工艺或是优化技术参数，其具体实施为通过专用设备对边坡爆破疏松情况进行探析，以了解判断其岩体完整情况、裂隙发育情况与孔壁粗糙情况等问题，并以此作为技术参考指导施工，从而达到优化施工工艺的目的。3 水利工程边坡支护技术要点分析3.1 浅层支护技术水利工程边坡开挖浅层支护常用技术主要包括排水法和锚杆束法两种方式。排水法操作过程中，排水孔的布设可采用全液压式钻机或XZ-30钻机进行施工，全液压钻机钻孔技术通常应用在已经形成的施工平台上实施开挖，确保钻孔施工达到高效、可靠的效果。排架搭设完工之后，选用XZ-30钻机为边坡的上部孔位进行造孔操作；锚杆束施工工序：先运用先注浆后插杆办法对比较完整的岩层施工，之后对岩层中极易出现坍塌、破碎的部位运用先注浆后插杆办法施工，从而达到提升施工效率的目的。进行边坡排水孔钻孔施工选用XZ-30型钻机，同时配备相关人员及时进行安装及清孔施工，需要注意的是，滤管的安装必须待钻孔施工达到富水层后方可实施。除此之外，喷射混凝土法也为水利工程边坡浅层支护常用的一种方法，施工过程中应综合分析进行应用。3.2 深层支护技术深层支护作为水利工程边坡开挖必不可少的支护方式，其实施的过程在于利用轻型锚固钻机的作用来达到锚索钻孔的效果。具体实施过程中，以导向仪控制锚索钻孔倾斜度，做到及时发现偏差，及时修正偏差，一般采用具体型号的钻机有针对性的实施钻孔。深层支护施工过程中，如果采用3SNS型号的高压灌浆泵实施灌浆，运用溜槽进行入仓锚墩混凝土操作，确保锚墩混凝土凝结满足设计强度的要求，随之实施锚索张拉这一工序。在这个施工过程中必须注意，初期要依照设计值的90%控制张拉力工序，同时采用专门的设备实施对称循环张拉施工，采用上述工序判断是否需要加以补偿张拉，进行锚索封锚会在最后的施工中实施。4 结语目前，我国对于水利工程边坡开挖与支护技术的研究已取得了不菲的成绩，并在实际施工中得到了很好的应用，大大降低了安全事故的发生，提高了施工质量。然而，时代在前进，社会在发展，以后的边坡施工过程中必然会遇到新的问题，这就要求我们不断探索，不断研究，为一切的关于水利工程边坡开挖与支护任务的实施做好技术保障，以此促进我国水利建设事业的可持续发展。endprint