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1、水利水电工程边坡开挖支护的施工技术浅析【摘要】随着我国社会经济的快速发展，水利水电施工工程逐年增加，由于受到各种地质环境的影响，工程面临着许多施工问题。水利水电边坡开挖及支护工程作为工程作业的重要环节，长期以来一直是施工问题的高发阶段，整个工程能否顺利进行都要受其影响。本文结合四川某水电站工程施工概况，对水利水电施工中的边坡开挖支护施工技术进行了浅析，并就施工中存在的问题及解决措施进行了探讨。【关键字】水利水电工程；边坡开挖支护；存在问题；解决措施1、引言 水利水电工程在施工过程中存在着地质条件复杂、施工过程繁琐的特点，导致水利水电工程施工中存在很多问题，其中，边坡开挖支护技术就存在一定的施工
2、问题。在水利项目施工时，支护项目及边坡开挖均有着十分关键的作用，两者的质量的好坏直接影响着水利项目施工的质量。因此对水利水电施工中的边坡开挖支护施工技术进行探讨，对水利水电工程的顺利实施具有重大意义。2、工程概况锦屏一级水电站由挡水、泄洪及消能、引水发电等建筑组成。挡水建筑物为混凝土双曲拱坝，最大坝高305m；泄洪消能建筑物包括右岸泄洪洞、坝身孔口及坝后水垫塘及二道坝。本工程地质条件复杂，施工条件差、难度大，要求的施工强度高，施工干扰因素多，因此支护项目及边坡开挖质量把关要严格，确保工程能顺利实施。3、水利水电工程边坡开挖支护施工技术分析3.1、水利水电工程边坡开挖施工技术地质环境条件复杂、稳
3、定性差的边坡工程，其安全施工是建筑边坡工程成功的重要环节，也是边坡工程事故的多发阶段。施工方案应结合边坡的具体工程条件及设计基本原则，采取合理可行、行之有效的综合措施，在确保工程施工安全、质量可靠的前提下加快施工进度。对土石方开挖后不稳定的边坡无序大开挖、大爆破造成事故的工程事例大多。采用“至上而下、分阶施工、跳槽开挖、及时支护”的逆施工法是成功经验的总结，应根据边坡的稳定条件选择安全的开挖方案。3.1.1、水利工程边坡开挖流程边坡开挖的流程：首先要把边坡表层的植物清理干净，然后土方开挖，最后石方开挖，要求前一个工序完成后才能进行下一个工序的操作。3.1.2、水利工程边坡开挖施工说明（1）表层
4、植被清除。首先人工清除表层的植被，施工图里的开挖区的最大的边线外侧5米以外包括5米，即使清理的范围，但树根底部的清理范围要扩展到距离施工图里的工挖区的最大的边线外侧3米以外，在施工中必须要保护清理范围周边的野生的动植物。（2）土方的开挖。在土方开挖时一般都是要分段来施工的，通常采用挖掘机由上至下的展开一层层的剥离施工。在分层时要形成一定的坡度，以便排除积水。在开挖时一定不可以让边坡稳定区存有积水，开挖前就要设置长久的或者临时的坡截水渠来引走积水，防止开挖边坡受到雨水的冲刷。在用挖掘机剥离土方时，为了方便第二次人工整理，要在边坡的上部留一定程度的突坡度来充当修整量。（3）石方的开挖。石方开挖主要
5、是对左右岸的坝肩、河床的开挖。接下来就针对锦屏的一级水电站项目的施工过程进行阐述。 1）河床开挖。该项目主要是用露天液压钻机和潜孔钻来钻孔开挖的，当然也用了手风钻钻孔，采用从上至下全径向的开挖。河床开挖时距离地面的高层是94米，相对河底深度是4米，基坑开挖时先从河的下游开始进行，在下游先挖出个先锋槽，然后上游下游进行扩展开挖，这些环节都完成后，就可将先锋槽作为临空面，对大坝的左右两侧采取阶梯性的爆破。 2）左右岸坝肩开挖。对左岸坝肩和右岸坝肩都是采用机械设备来辅助开挖的。左岸跟右岸的坝肩的区别是左岸的坝肩是开挖石方，开挖时每一层都要按照设计的坡度一次性的开挖，建基面和预裂爆破边坡这些都是一次性
6、开挖到位的。锦屏一级水电站左岸1885米高程以上开挖施工结束如图所示。 图1 锦屏一级水电站左岸1885米高程以上开挖施工结束3.2、水利水电工程边坡支护施工技术实施边坡支护的准备工作：依据地质条件、结构形势及工艺要求等影响因素来制定施工方案，并且撰写具体的操作指导书，亲自安排指导基层工作人员的工作及操作细节。（2）相关的操作人员进行支护措施要根据操作指导书的内容和要求。（3）在进行边坡的支护操作时，对施工区域的边坡的稳定状况一定要认真检查，发现问题要及时进行安全处理。（4）地质条件差的区域有必要进行暂时性的支护，施工时要跟长久支护相结合。3.2.1、锚杆（索）锚杆是受拉结构体系，是由外锚头、
7、钢拉杆、联接器、内锚头、灌浆体和防腐层及套管等部分组成的。锚杆和钢筋混凝土肋柱及挡板组成了锚杆挡墙。近几年，锚杆技术迅速发展起来，广泛应用在边坡支护、滑坡整治、高层建筑基础锚固、危岩锚定等的工程中，因为它经济、实用、安全。对于坡顶边缘周边有重要建筑物的工程，是不允许支护结构有较大变形的，而预应力锚杆就能有效的控制边坡变形量和支护结构的变形，有利于建筑安全。对于稳定性不好的边坡 ，预应力锚杆既可以减少变形，还可以增加边坡滑裂面上的阻滑力和正应力，有利于边坡稳定。3.2.2、锚杆（索）挡墙支护根据地形、地质特征和边坡荷载等情况，可分为以下几类锚杆挡墙（1）钢筋混凝土装配式锚杆挡土墙；（2）现浇钢筋
8、混凝土板肋式锚杆挡土墙；（3）排桩式锚杆挡土墙；（4）钢筋混凝土格架式锚杆挡土墙；（5）钢筋混凝土预应力锚杆挡土墙。稳定性一般的高边坡，当采用大爆破、大开挖或开挖后不及时支护或存在外倾结构面时，均有可能发生边坡失稳和局部岩体塌方，此时应采用至上而下、分层开挖和锚固的逆施工法。3.2.3、岩石锚喷支护锚喷支护对岩质边坡尤其是、及类岩质边坡，锚喷支护具有良好效果且费用低廉，但喷层外表不佳；采用现浇钢筋混凝土板能改善美观，因而表面处理包括喷射混凝土和现浇混凝土面板等。锚喷支护中锚杆起主要承载作用，面板用于限制锚杆间岩块的塌滑。、及类岩质边坡应尽量采用部分逆作法，这样既能确保工程开挖中的安全，又便于施
9、工。但应注意，对未支护开挖段岩体的高度与宽度应依据岩体的破碎、风化程度作严格控制，以免施工中出现事故。3.2.4、重力式挡墙重力式挡墙基础底面大、体积大，如高度过大，则既不利于土地的开发利用，也往往是不经济的。一般情况下，重力式挡墙位移较大，难以满足对变形的严格要求。挖方挡墙施工难以采用逆作法，开挖面形成后边坡稳定性相对较低，有时可能危及边坡稳定及相邻建筑物安全。墙型的选择对挡墙的安全与经济影响较大。在同等条件下，挡墙中主动土压力以仰斜最小，直立居中，俯斜最大，因此仰斜式挡墙较为合理。但不同的墙型往往使挡墙条件（如挡墙高度、填土质量）不同。故墙型应综合考虑多种因素而确定。挖方边坡采用仰斜式挡墙
10、时，墙背可与边坡坡面紧贴，不存在填方施工不便、质量受影响的问题，仰斜当是首选墙型。挡墙高度较大时，土压力较大，降低土压力已成为突出问题，故宜采用衡重式或仰斜式。4、基础工程开挖和挡土支护工程存在问题及解决措施。4.1、基础工程开挖和挡土支护工程中存在的问题和原因4.1.1放坡开挖时坡角过陡，地下水位要降低到基坑底面以下，实际深基坑施工时，往往违反要求，致使出现一些原本可以避免的事故。4.1.2边坡补缀没有达到规范、设计的要求，经常出现超挖、欠挖的现象。开挖时，经常因为施工人员没有到位，技术交底不充足，致使分层、分段的开挖高度不统一，操纵挖掘机的操纵水平不达标，使开挖后的边坡表面不平整。人工补缀
11、只在表面做平整修复，没有严格的检查就开始初喷，致使出现超挖、欠挖的现象。4.1.3 喷射混泥土的厚度不够。干喷法设备操纵方便，但因为操纵手的操作水平不同，致使混凝土回弹比较严重，再加上配料不准、养护不到位等的原因，就造成了喷后混凝土的厚度不够。4.2、解决措施4.2.1 增强施工的组织。采取科学合理的土方开挖施工次序，并控制好施工进度，充实利用它们之间的相关性，控制好支护结构的坑周土体位移。4.2.2 强化质量责任，增强喷射混凝土的的质量和厚度，这也是取决于喷射操纵者的水平和操纵方法的。4.2.3 解决好相关人员的的思想问题。特别是项目经理、技术负责人、工长的松懈的思想难题。项目经理要将后勤、
12、人员、物资的保障工作做好，做好协调工作，使工程有条有序的进行。4.3、效果配合上述处理措施，严格遵守设计施工规范，控制开挖施工程序；根据施工现场边坡开挖的实际情况，及时进行计算复核，即时优化和修改边坡开挖施工程序和支护参数。左岸较复杂的边坡开挖稳定的问题得到了有效地处理。5、结束语 综上所述，本文重点对水利水电工程边坡开挖支护的施工技术进行了分析，并对边坡开挖及支护工程施工过程中存在的问题及解决措施进行了探讨，希望能为水利水电工程施工提供有力的参考。参考文献1 张国栋小湾水电站右岸高边坡开挖支护施工技术J水利水电施工，20092 陆马兰. 锦屏一级高拱坝边坡开挖支护设计J. 水电站设计,2009.3 中华人民共和国建设部.建筑边坡工程技术规范（GB 50330-2002）中国建筑工业出版社.2002.
