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浅谈水利工程施工边坡开挖支护技术

发表时间：2021/6/1 来源：《基层建设》2021年第2期作者：刘亚鹏

[导读] 摘要：水利工程与人们的日常生活密切相关，所以应该加强对于水利工程施工技术的研究和应用，提高水利工程施工质量，更好的为人民服务。

        天津市北三河管理中心天津 301800
        摘要：水利工程与人们的日常生活密切相关，所以应该加强对于水利工程施工技术的研究和应用，提高水利工程施工质量，更好的为人民服务。在水利工程施工中，需要利用先进的施工技术保证施工进度，提高施工质量，在所有的施工技术中，开挖支护技术十分重要，是保证水利工程建设安全性的基础。
        关键词：水利工程；边坡开挖支护技术；应用
        一、边坡稳定因素的分析
        在整个的边坡支护施工环境内，存在多种影响因素，且这些影响因素较为不稳定，具有典型的多变性，这些都会给边坡支护工艺带来极大的影响，给水利工程施工质量带来了多方不确定威胁。因此，建设部门相关人员必须要充分了解工程实况，在此基础上进行多次的论证推敲，不断优化管理模式，确保管理的科学性与有效性，通过对施工工艺、施工材料、施工人员等等多种要素的规范化管理来降低不确定因素对施工的影响，为水利工程边坡施工创造一个较为稳定的环境。
        1.1 变形失稳因素
        水利工程一般都具有工程规模大，投资高，工程建设周期长，工程服役时间长的特点，这就给建设质量提出了超出一般工程的高要求。为保障工程效能的长远稳定发挥，在建设过程中必须把边坡的稳定性摆在突出的位置。实践中已经有一些项目因边坡变形或失稳的问题影响到了水利工程的正常作业，甚至给人民群众的生命财产带来严重的威胁，这些教训都说明了边坡稳定性的重要性。
        1.2地质因素
        边坡的原理在应对一些特殊的地质环境时，将现有的不稳定的或不利于工程建设的平衡地质条件进行改造，首先通过开挖打破这一平衡状态，然后再利用支护、加固的方法使其形成一个新的，比较适合工程建设的平衡的地质环境。根据这一原理，施工方必须要对施工现场及其水文、地质等多个影响要素进行一个完整的准确的勘察，熟悉并正确认识现场环境。
        二、水利施工边坡开挖支护技术的分析
        2.1 重力式挡墙
        重力式挡土墙是依靠墙体自身重力来抵挡土体的侧压力，主要的应用材料有混凝土的预制块石、片石混凝土、混凝土以及浆砌毛石等。其中混凝土形式需要进行整体浇筑，而半重力式的挡墙可以采用混凝土或者是少筋混凝土进行浇筑重力式挡土墙的优势在于材料来源广泛、施工的时候快捷简便、具有一定的经济效益，这种边坡形式在水利工程中较为常见[3]。在正常施工时，重力式挡土墙内部都是不配结构钢筋的，只是在局部小范围配上少量钢筋，当高度在六米以下，并且地质条件较好，开挖对周边影响较小时，具有较强的经济性。
        2.2 喷凝混凝土技术
        喷涂技术是目前我国边坡支护技术过程中最为常见的方法之一，其具有容易获取原材料、施工速度相对较快，并且在施工完成后不会对原本的土壤情况造成负面影响。混凝土之所以能够成为目前最为常用的建筑材料，是因为其拥有造价低廉且建筑强度大的优点，尤其针对与水资源需要长时间相接触的情况，利用混凝土喷涂能够有效延长相关设施的使用寿命，也能有效避免雨水冲击而导致边坡坍塌事故。然而混凝土喷涂技术也有一定的问题与不足，即为对施工队伍的要求相对较高。例如，喷涂工作为了达到更好的效果，不能连续完成喷涂作业，需要分次、有序进行。同时在完成一次喷涂作业后，应当及时做好清理工作，确保无灰尘、杂质后，再进行后续处理。此外，还要做好对喷涂设备的实时检查，一旦出现设备过热或其他异常情况，需要及时暂停作业。
        2.3 抗滑桩技术
        从受力特点来看，抗滑桩构件包含多种形式，比如人工挖孔桩、预支钢筋混凝土板桩、钻孔灌注桩等。

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在实际操作时，通过将桩有效连接在一起，还可以利用素混凝土进行桩之间的连接，这样能够形成整体的防护结构，避免边坡土体塌方、变形，确保边坡施工的有序开展。这种支挡方法的工作机理是侧向支撑，主要对边坡上部的变形或者破坏力进行传递，使之传递到下部锚固段，由锚固段的侧向力来维持平衡。抗滑桩加固优点较多，在施工时可以灵活使用，不同的施工段在结构形式上可以联合使用，也可以单独使用，且安全系数较高。其缺点是施工成本高、外露式的抗滑桩影响整体美观。抗滑桩主要在土质松软、地下水较多的区域使用，在工程使用较多。
        2.4锚杆支护技术
        在边坡支护技术中，锚杆支护方式能够体现良好的安全性，在大型水利工程中应用较为普遍，同时实用性较强。由于工序复杂，锚杆支护技术对于管理水平要求较高，不同的地质情况在锚杆材质选择上也不尽相同。因此，在锚杆支护施工前，要明确岩层走向、倾角等，把控好钻孔位置和尺寸，结合地质数据及时调整钻头，确保钻孔数量和深度满足基本要求。钻孔施工结束后，要及时清理孔内杂物，以免对后续施工产生不利影响。
        2.5 坡面防护
        水利工程边坡开挖成形后，将作为永久设施保存。为了保证施工质量，当开挖面周围存在滑坡体时，应将相应的土体全部清除，这样能够起到降低荷载的作用。还可以采用挡墙的方式，防止坡体坍塌，以提升坡面的整体性和稳定性。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，这种处理方式相对简单，同时防护网质量较小，不会对坡面产生太大负荷。在坡面防护时，要严格保证下方施工的安全，通常在开挖面的两侧和上方布置柔性防护网，防止飞石、材料、杂物等可能造成的危害，保证施工人员和设备的安全。
        三、边坡开挖支护技术在水利工程中的应用
        3.1边坡开挖和支护形式
        从水利工程施工边坡开挖的形式来看，主要是开挖为主线，支护为重点，并对爆破严格控制，提高开挖的整体质量。在进行实施边坡开挖的时候，施工的顺序保障方面是比较重要的，通过自上而下施工顺序的实施，削坡过程中厚度在3米内，完成后就要进行修整操作，提高工作的效率。进行爆破控制环节是比较重要的，钻爆法是比较新型的技术，和锚杆以及喷射混凝土组合形成支护方式。边坡的支护形式多样，其中的浅层支护以及深层支护是比较重要的支护形式[3]。如浅层支护就需要锚杆以及喷混凝土等，进行设置排水孔，完成孔之后清理和安装实施，从整体上保证支护质量。深层支护的操作施工，主要是对于土质相对松软情况实施的技术，施工当中就要避免有坡道损坏等问题。
        3.2支护技术的应用
        水利工程施工中应用边坡开挖支护技术，就要按照施工的流程实施，做好技术交底的工作。开挖支护技术的应用当中，对不同的支护技术应用也要遵循不同的要求。水利工程边坡开挖支护施工当中，浅层支护有排水孔以及喷混凝土等，施工中采用钻机或是全液压钻机钻孔操作，对形成施工平台实施开挖操作，保障钻孔施工能达到高效化以及可靠化的效果。锚杆施工工序的落实中，先进行注浆然后插杆，提高施工的整体效率。边坡排水孔钻孔的施工在对钻机的应用下，配备相应工作人员，提高钻孔施工质量。而对于深层支护技术的应用过程中，这是必要的工序，施工中通过轻型锚固钻机达到锚索钻孔效果，避免存在偏差和倾斜的问题。深层支护施工当中，通过高压灌浆泵灌浆实施，以及采用溜槽入仓，锚墩混凝土操作，保障其强度。锚索张拉施工当中在初期就要按照相应设计值控制张拉工序，通过专门设备对称循环张拉施工。
        结论：总之，边坡开挖支护是确保水利工程建设安全的重要手段，因此水利工程建设中的边坡开挖支护需要结合工程实际，注重施工中的每一个环节，以提高水利工程质量、缩短水利工程施工工期、降低施工成本。
        参考文献：
        [1]王一凡.边坡开挖与支护技术在水利水电工程施工中的应用探讨[J].科技创新与应用，2017（35）：154.
        [2]王中兴.浅析水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].科技创新与应用，2017（33）：58-59.