摘要：在水利工程施工過程中，高邊坡的開挖以及支護技術是重點內(nèi)容，可保障工程質(zhì)量。本文以實際工程為例，從工前準備、清理邊坡、開挖土方、開挖石方等方面闡述了高邊坡的開挖技術，從鋼筋網(wǎng)敷設、錨噴支護、預應力錨索、排水施工等方面闡述了高邊坡的支護技術。
關鍵詞：水利工程；高邊坡；開挖技術；支護技術
1工程概況
1.1工程案例
某工程在建設之前，由專業(yè)的地質(zhì)勘測人員對水利工程施工地點土層應力、夾層以及傾斜角等進行仔細勘察，結(jié)果顯示地質(zhì)條件應力較弱、傾斜角度大、夾層薄。同時在大壩的右側(cè)位置邊坡開挖施工最高差超過100m，屬于高陡邊坡。由于工程周邊地質(zhì)條件的限制，導致高邊坡的施工過程需要采取科學的開挖與支護技術，才能保障工程施工質(zhì)量。
1.2邊坡特征
本工程中，由于邊坡陡，施工過程開挖工量以及支護工量較大，同時施工周期緊張。施工過程挖掘深度大、周邊道路窄，導致大型機械不能到場施工，為工程建設增加難度。實際施工過程，涉及到不同作業(yè)的交叉施工，如果不能有效銜接，可對施工質(zhì)量和效率產(chǎn)生影響。此外，工程地質(zhì)條件多變，如果設計方案和實際地質(zhì)不符，需要對施工方案及時調(diào)整，才可保障高邊坡施工質(zhì)量。
2水利工程高邊坡開挖技術應用
2.1工前準備
該水利工程施工之前主要應做好4項準備工作：①審核圖紙與測量放線。當施工圖紙下放到施工單位時，應立即組織技術員審核圖紙，確認其合理性，保障后續(xù)施工順利。審核結(jié)束之后對建筑軸線進行定位，將高程引入，當專業(yè)技術人員核對校準之后，才能展開放線測量。②施工隊組織。按照工程要求，建立管理層，使用招投標方法，合理選擇施工企業(yè)。按照每日施工量，安排施工人員進場，并落實安全、文明以及防火等方面培訓工作。③現(xiàn)場準備。平整現(xiàn)場，明確障礙物位置，安排雨季排水施工。按照高邊坡施工位置，合理設計供電、供水等線路，防止產(chǎn)生安全事故。按照施工計劃，提前組織施工機械進場，仔細檢查機械的工作狀態(tài)，保障可正常施工。④制定高邊坡的施工流程，此工程使用的是從上到下開挖順序，先清除高邊坡表層的植被，之后進行土方挖掘，最后開挖石方[1]。
2.2清理邊坡
在開挖高邊坡之前，對邊坡外表全面清理，能夠保障施工質(zhì)量。首先，將高邊坡開挖施工范圍內(nèi)的雜物清除，之后將邊坡外表植被徹底清理，清理半徑大于施工半徑5m，清理過程還應注意樹根的清理，將施工范圍增加到8m，為高邊坡順利開挖奠定基礎。清理過程，應注意施工區(qū)下方是否存在地下管線，如果有應做好保護措施，防止對管線造成破壞。此外，為防止開挖過程影響生態(tài)環(huán)境，應對施工區(qū)域周圍植物采取保護措施。
2.3開挖土方
由于本工程土層結(jié)構(gòu)相對復雜，同時施工過程處于雨季，為防止降水影響高邊坡開挖過程的穩(wěn)定性，導致工程施工質(zhì)量受到影響。在上坡位置設置了排水設施，避免降水沖刷邊坡，影響地質(zhì)環(huán)境。土方開挖過程使用從上到下分層挖掘施工方式。實際開挖過程要保障施工厚度處于3~5m范圍之內(nèi)。當使用機械開挖施工時，應先挖掘和標高間距18~20m左右，之后使用人工開挖施工，防止出現(xiàn)超高挖掘或者挖掘不足的問題。實際挖掘過程，還應重點對挖掘土量以及挖掘坡度等展開全面檢測，以便合理控制開挖質(zhì)量，保障施工過程和設計標準相適應。
2.4開挖石方
本工程施工面積較大，在石方開挖過程中，涉及到兩種不同類型。第一種是河床石方。在開挖過程使用的施工方法和土方開挖環(huán)節(jié)類似，同樣采取從上至下的開挖方式。具體步驟為在大壩中間開挖出一個先鋒槽，從此處分別向兩側(cè)開挖。當石方的開挖寬度與長度和標準相同時，使用階梯爆破，在石方開挖過程使用爆破技術可提高施工速度。第二種是壩肩石方。在施工過程，此處的石方開挖屬于難點，按照實際的開挖位置，將開挖區(qū)域劃分出左壩肩與右壩肩，按照相應標準進行開挖施工。當開挖過程石方面積較大、質(zhì)地堅硬的時候，可使用爆破施工方式。由于此施工方式存在安全風險，當施工過程某一環(huán)節(jié)的控制不規(guī)范時，可能產(chǎn)生嚴重后果。為此，在施工過程，施工人員應對施工機械進行檢查，合理控制爆破施工作業(yè)面，避免破壞開挖區(qū)周圍的巖層。在鉆爆破孔時，應保障各個孔大小和間隔等均勻一致，深度控制在＜50cm，間距控制在50cm，孔徑＜10cm，挖掘石方統(tǒng)一運輸?shù)街付ㄎ恢�，合理堆放�?/p>
3水利工程高邊坡支護技術應用
3.1敷設鋼筋網(wǎng)
此工程位置特殊，施工過程受到雨水的侵蝕以及沖刷，導致邊坡土方位置出現(xiàn)位移，或者導致塌方問題。因此在施工環(huán)節(jié)，為防止這種情況發(fā)生，使用鋼筋網(wǎng)對邊坡的破碎區(qū)域進行支護加固，以提高支護施工質(zhì)量和穩(wěn)定性。施工方按照邊坡高度，對鋼筋網(wǎng)規(guī)格進行合理選擇，使用20cm×20cm規(guī)格，敷設面積為200cm×200cm。因為這種類型的鋼筋網(wǎng)支護效果好、便于運輸和施工。在實際鋪設時，應保障鋼筋網(wǎng)與支護巖體之間連接緊密，并牢固固定鋼筋網(wǎng)。
3.2錨噴支護
應用此支護技術時，應結(jié)合現(xiàn)場實際情況，對施工過程各項參數(shù)、設備放置地點等合理確定，仔細檢查施工設備以及注漿器等設備抗壓性能。合理選擇錨桿原料、科學配比砂漿。灌漿孔應按照施工圖紙進行設置，錨桿孔徑大于其直徑15cm。在鉆孔施工過程，應保障和巖面之間互相平行。施工過程為防止產(chǎn)生粉塵污染，可使用濕噴混凝土方式進行施工。當邊坡土層滲透能力較強時，應在噴射之前保障內(nèi)部的積水被全部排出，噴射混凝土之后，設置水孔，防止噴層發(fā)生脫落的問題，影響施工人員安全。在對錨桿進行灌漿之前，應先將灌漿孔清洗干凈，在灌漿環(huán)節(jié)注意灌漿量的控制，保障灌漿壓力＞0.8MPa，灌漿體積超出錨桿0.02m3。灌漿過程應連續(xù)施工，同時保障灌中的漿料不得小于其體積1/3。要保障錨噴支護質(zhì)量，灌漿施工結(jié)束之后應進行試驗，檢驗施工效果。在錨桿安裝過程，應在安裝口把錨桿頭對準，之后將錨桿迅速插入巖體中，安裝之后，應養(yǎng)護3d，期間不可懸掛物體，保障錨桿結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[2]。
3.3預應力錨索
在高邊坡支護過程，常使用預應力錨索技術。在具體施工過程，應先落實錨孔的測量以及放線工作，按照錨孔規(guī)格，使用鉆機對巖體進行鉆孔，之后進行清孔和檢驗，將預應力錨索制作并安裝之后，再進行注漿。在預應力錨索的施工過程，應重點完成以下步驟、施工前落實對施工位置的勘察工作，保障符合施工標準。如果存在潛在隱患，應及時制定出改進措施，防止施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生各類問題。在施工過程落實安全管理各項工作。例如：施工時使用潛孔錘進行鉆孔時，應在施工之前對鉆孔面進行清理，保障孔中沒有灰塵以及松動的石塊。否則在鉆孔過程，產(chǎn)生較大的沖擊力，會導致石塊發(fā)生脫落問題，對施工人員的安全產(chǎn)生威脅。同時安裝錨索過程，為防止鋼絞線發(fā)生彈出問題，對人員安全產(chǎn)生影響，應使用特制支架將鋼絞線固定。在錨索張拉環(huán)節(jié)，應在伸長位置設置警戒線，防止張拉過程對人員安全造成威脅。
3.4排水施工
實踐表明，水利工程施工過程，使用開挖排水孔的作業(yè)方式也可起到良好的支護作用。由于挖掘排水孔之后，可及時將邊坡底部水排除，避免受到水的壓力影響，導致邊坡穩(wěn)定性不足。在排水施工過程，要控制開挖水孔的直徑小于50mm，開挖傾斜角處于10°~15°之間，并在孔中設置PVC管，防止在排水系統(tǒng)應用過程出現(xiàn)坍塌問題。
4水利工程邊坡開挖和支護過程爆破技術應用
此工程在高邊坡施工過程應用到力爆破技術，在應用過程應注意以下要點：①合理控制爆破時間，在高邊坡開挖過程，應將預裂孔爆破時間控制在75-100s時間范圍內(nèi)，并對炸藥使用量合理控制。在基面位置大于30m處藥量＜100kg，距離基面位置小于15m位置，藥量＜25kg，基面裂孔中的藥量＜20kg。②控制兩孔鉆探施工。主要是爆破孔以及緩沖孔。施工時，先使用液壓鉆向兩孔中鉆入，保障兩孔的位置和孔距等和施工要求相符。在緩沖孔中藥卷長度＜60mm。在爆破孔中，不能使用耦合方式進行裝藥，避免產(chǎn)生封口困難問題。除此之外，還應注意保障爆破孔周圍的空地和預裂面之間的垂向間距＞2.5m。使用手風鉆在水平預裂孔上進行鉆孔，施工深度在2m左右，相鄰孔間距＜50cm，阻塞深度＜50cm[3]。
5結(jié)束語
總而言之，水利工程中，開挖高邊坡以及支護高邊坡屬于施工過程重要技術。同時施工過程難度系數(shù)高、操作流程復雜，因此，相關人員在實際的施工過程，應注意高邊坡開挖環(huán)節(jié)的準備、清理與開挖順序，以及支護過程的各項施工流程，保障技術應用的規(guī)范性，控制爆破環(huán)節(jié)時間和藥量，促使水利工程在高邊坡的開挖和支護施工過程質(zhì)量更高。
參考文獻
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[2]陳曉瑞，郝利芬.高邊坡支護與開挖技術在水利工程中的應用[J].河南水利與南水北調(diào)，2018，47（06）：37-38.
[3]賀敏翔.水利工程中高邊坡開挖與支護工程的施工技術的研究[J].江西建材，2016（24）：133-134.
