肖銀鎖

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1 邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的概述

1.1 邊坡開挖支護(hù)技術(shù)的定義

在項(xiàng)目的初始階段，通常都需要對(duì)地面結(jié)構(gòu)進(jìn)行臨時(shí)開挖，并提前做好在開挖作業(yè)過程進(jìn)行中的支護(hù)工作。一般來說，施工開挖前監(jiān)理必須加強(qiáng)與建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)工作人員的溝通，開挖支護(hù)規(guī)劃圖和有關(guān)支護(hù)現(xiàn)場(chǎng)施工管理的具體技術(shù)信息資料必須提供給監(jiān)理相關(guān)單位技術(shù)管理人員，以便施工單位在具體技術(shù)和實(shí)施的環(huán)節(jié)，能保證施工人員對(duì)開挖技術(shù)、圖紙、場(chǎng)地、設(shè)備資料的了解比較全面。并且，在施工完成前，施工單位必須先進(jìn)行線路復(fù)測(cè)計(jì)算和施工放線預(yù)測(cè)工作，確保在以往相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙和新技術(shù)領(lǐng)域得出的施工預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)信息與工程建設(shè)實(shí)際需求信息高度相符。此外，開挖支護(hù)工程應(yīng)采用符合洞室、豎井和溝槽開挖要求的施工方法。

1.2 邊坡開挖方式

1.2.1 質(zhì)邊坡開挖方式

水利水電工程開挖施工階段中的弱質(zhì)邊坡工程開挖作業(yè)應(yīng)充分遵循自上而下的作業(yè)原則，結(jié)合水電工程邊坡施工驗(yàn)收規(guī)范內(nèi)容和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格要求控制好邊坡工程開挖層厚度。為做到盡可能地避免因削挖坡層厚度計(jì)算不太合理，影響工程開挖工程質(zhì)量，也避免影響到邊坡建筑物后續(xù)安全功能安全發(fā)揮。在坡度減退或削挖坡層處理的階段，規(guī)范地使用反鏟挖掘機(jī)，保證邊坡機(jī)械材料的高效合理地使用，提高工程邊坡工程開挖效率。

1.2.2 巖質(zhì)邊坡開挖方式

巖質(zhì)邊坡的開挖條件與其他土質(zhì)邊坡的開挖不同。施工過程中遇到巖石的側(cè)向沉積，必須保證合理選擇開采方法。鑒于巖石本身的化學(xué)性質(zhì)特點(diǎn)和高硬度，必須科學(xué)地進(jìn)行爆破。因此，水利水電工程邊坡開挖順利進(jìn)行。巖質(zhì)邊坡在開挖作業(yè)時(shí)，必須事先根據(jù)巖場(chǎng)的實(shí)際分布變化情況而選擇比較合理科學(xué)的施工爆破方法，并根據(jù)巖場(chǎng)的高度和角度確定爆破點(diǎn)，以保證爆破的成功。

1.2.3 槽挖方式

不同水利水電工程的地理位置和環(huán)境存在著一定的差異。因此，在開挖施工過程中，有必要了解環(huán)境因素對(duì)施工質(zhì)量的影響。需要結(jié)合施工區(qū)域的實(shí)際情況，選擇合適的開挖方式，提高施工效率和質(zhì)量。工程溝槽開挖一般可分為拉槽分層爆破開挖法和基面附近保護(hù)層開挖法。整體結(jié)構(gòu)不受水保護(hù)和水電工程直接影響的坡度可能會(huì)被爆破。根據(jù)邊坡的輪廓特征，選擇槽挖方式，可在邊坡采用分層開挖法，并定位爆破點(diǎn)，加強(qiáng)嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制。

1.2.4 鉆爆方式

鉆爆法也是水利水電工程爆破施工中常用的一種方法。施工前應(yīng)結(jié)合工程實(shí)踐，明確鉆孔爆破設(shè)計(jì)方案，提高邊坡開挖爆破效率，縮短施工時(shí)間，有效控制施工成本。鉆孔爆破設(shè)計(jì)中，必須到施工現(xiàn)場(chǎng)了解施工情況，掌握施工區(qū)域地質(zhì)，進(jìn)行爆破試驗(yàn)，通過試驗(yàn)確定一定的具體爆破資料。此外，在爆破施工過程中，采用微差爆破技術(shù)和預(yù)裂爆破技術(shù)，使邊坡一次開挖成形，有效地避免了對(duì)邊坡巖體的嚴(yán)重破壞。

2 防護(hù)措施

在邊坡工程開挖或支護(hù)設(shè)計(jì)施工準(zhǔn)備過程管理中，防護(hù)管理措施工作主要包括以下幾點(diǎn)。（1）要求在工程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備環(huán)節(jié)要規(guī)劃完整、合理的邊坡開挖支護(hù)工程技術(shù)施工控制方案，包括工程開挖實(shí)施前各項(xiàng)的前期準(zhǔn)備工作。不同地區(qū)的場(chǎng)地、地質(zhì)、采礦、排水、支架和其他工藝必須采用不同的采礦方法。設(shè)計(jì)制作必須是嚴(yán)格地按照中國(guó)建筑規(guī)范中的建筑相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在適當(dāng)情況下，還應(yīng)按照建筑規(guī)范的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，且應(yīng)注意針對(duì)開挖方案進(jìn)行一些具體的施工設(shè)計(jì)或計(jì)算。（2）在實(shí)際無法單獨(dú)進(jìn)行各種機(jī)械設(shè)備作業(yè)和各種爆破工程材料作業(yè)的土石方開挖工作過程中，則極有必要先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的安全狀況進(jìn)行評(píng)估，尤其是當(dāng)土石方采用現(xiàn)場(chǎng)人工進(jìn)行開挖時(shí)，一方面，施工現(xiàn)場(chǎng)人員之間都必須嚴(yán)格保持隔著超過3m 的安全保護(hù)距離；另一方面，機(jī)械設(shè)備之間的安全距離則必須保持在10m以上，無特殊設(shè)計(jì)要求，所有開挖必須自上而下逐個(gè)進(jìn)行。（3）挖掘前，相關(guān)人員必須仔細(xì)檢查現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境。危石或危險(xiǎn)建筑物的挖掘只能在安全處理后進(jìn)行，以確保沒有危險(xiǎn)因素。此外，如果發(fā)現(xiàn)基坑在開挖施工后地基不很穩(wěn)定，必須及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)地基處理，開挖回填前施工人員必須站在扶手處或做好人工專用爬梯。（4）施工運(yùn)土現(xiàn)場(chǎng)的地形路況等必須能嚴(yán)格并遵守基坑開挖或支護(hù)作業(yè)的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是要求運(yùn)土路面邊坡的垂直坡度、長(zhǎng)度控制等主要指標(biāo)，均必須控制在允許施工的指標(biāo)范圍之內(nèi)。（5）安全爆破工作現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的所有施工爆炸過程也應(yīng)能符合國(guó)家有關(guān)安全技術(shù)規(guī)程的要求及有關(guān)技術(shù)規(guī)定，嚴(yán)禁露天肆意爆破［1］。

3 常見的水利水電工程邊坡開挖支護(hù)技術(shù)

3.1 錨桿技術(shù)

錨桿技術(shù)在邊坡支護(hù)施工中應(yīng)用廣泛，其主要優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、實(shí)用性強(qiáng)、安全性高，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些缺陷，如對(duì)建材質(zhì)量要求較高、管理較為細(xì)致。錨桿技術(shù)一般采用人工灌漿法，使用手縫鉆進(jìn)行人工施工。施工過程中，施工人員應(yīng)充分了解邊坡巖體的傾斜度和方向，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理調(diào)整鉆頭直徑。若鉆孔已達(dá)到施工深度，應(yīng)采用高壓風(fēng)吹除孔內(nèi)雜質(zhì)，防止堵塞。

3.2 安全輔助鋼筋網(wǎng)

為了使供水水電工程邊坡充分穩(wěn)定，有效防止坍塌，施工人員必須在施工過程中采取安全措施。在施工過程中需在破碎區(qū)，特別是重點(diǎn)礦區(qū)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，并加強(qiáng)保護(hù)。支架是施工中常用的工具，支架安裝材料為48mm的鋼管。此外，為便于運(yùn)輸，應(yīng)確保鋼筋網(wǎng)的緊固面足夠大，并與巖石表面緊密配合，焊接牢固，形成一個(gè)整體的錨桿頭，以更好地確保邊坡的穩(wěn)定性和安全性。

3.3 混凝土噴涂

噴涂混凝土的作用是防止風(fēng)雨對(duì)邊坡的侵蝕，延長(zhǎng)水利水電工程的使用壽命，實(shí)現(xiàn)有效的分離，盡量避免各種因素的不利影響。目前，混凝土噴射技術(shù)已廣泛應(yīng)用于水利水電工程邊坡開挖支護(hù)施工中，取得了良好的效果。

4 邊坡開挖支護(hù)技術(shù)實(shí)施步驟

在水利水電工程施工過程中，施工管理人員必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和巖土工程質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)分析，確定設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容和功能劃分。了解設(shè)計(jì)基坑埋深的形狀，然后劃分當(dāng)?shù)赝寥拉h(huán)境，為以后的基坑開挖和支護(hù)打好基礎(chǔ)，確保項(xiàng)目實(shí)施的質(zhì)量。第一，必須根據(jù)技術(shù)地質(zhì)條件進(jìn)行合理分析，建立全面的預(yù)算計(jì)劃，在不影響周圍環(huán)境的情況下，確保邊坡爆破的順利進(jìn)行。此期間的主要任務(wù)是創(chuàng)建爆破網(wǎng)絡(luò)布局，確保有效地控制爆破的強(qiáng)度，并能夠根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目施工需要靈活設(shè)置爆破孔與緩沖爆破孔。精確定量控制邊坡爆破量，修改邊坡爆破安全規(guī)范指標(biāo)和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，確保邊坡爆破工程作業(yè)質(zhì)量不會(huì)在短期內(nèi)對(duì)礦山地質(zhì)環(huán)境狀況產(chǎn)生太重大的有害影響。第二，根據(jù)技術(shù)情況，邊坡支護(hù)采用錨桿支護(hù)，在錨桿鉆孔時(shí)，可在鉆孔位置使用風(fēng)鉆進(jìn)行簡(jiǎn)單施工。當(dāng)腳手架安裝在邊坡支撐系統(tǒng)旁邊時(shí)，必須選擇合格的焊管，以確保鉆孔在地面上穩(wěn)定。在鉆孔過程中，施工人員必須根據(jù)巖壁的結(jié)構(gòu)方向確定錨桿的傾斜參數(shù)，只有當(dāng)錨桿的設(shè)計(jì)和長(zhǎng)度滿足技術(shù)要求時(shí)，才能有效地降低傾斜坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。第三，根據(jù)當(dāng)?shù)卮笮退姽こ涕_挖的水文地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)，確保邊坡與排水通道網(wǎng)絡(luò)之間的配合施工，避免嚴(yán)重影響相鄰建筑物基坑質(zhì)量。在此工程期間，根據(jù)大量巖土工程技術(shù)研究報(bào)告數(shù)據(jù)，將定期對(duì)工程基坑附近的巖土地下水環(huán)境問題進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，以達(dá)到確保工程通過采用沖擊法樁支護(hù)和鋼筋混凝土樁施工等各種技術(shù)形式來解決工程邊坡巖體失穩(wěn)問題，以免地下洞穴和建筑物倒塌。在水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目的安全管理建設(shè)規(guī)范中，在邊坡建筑物上通過安裝一個(gè)永久的排水導(dǎo)流孔還可以明顯降低邊坡山體建筑內(nèi)部產(chǎn)生的靜水壓，確保設(shè)計(jì)及施工條件的基本穩(wěn)定性，減少地下水變化對(duì)設(shè)計(jì)施工作業(yè)過程帶來的各種影響。此外，通過材料的定向滲透可以更加合理、有效地吸收排空利用地下水，只有這樣才能更為有效、快速地提高各項(xiàng)水利水電工程設(shè)計(jì)的安全施工質(zhì)量［2］。

5 邊坡開挖支護(hù)控制技術(shù)在水利水電工程施工中的具體作用

第一，淺層地基支護(hù)設(shè)施包括排水灌孔、錨桿支架和外噴加氣混凝土裝置等。在大中型水利水電工程邊坡施工技術(shù)中，邊坡基坑開挖作業(yè)和鉆孔施工采用大型全回轉(zhuǎn)液壓鉆機(jī)。安裝錨桿時(shí)，必須先提前進(jìn)行鉆孔灌漿，然后設(shè)置插桿，再進(jìn)行基坑邊坡基礎(chǔ)開挖，如果需要開挖的巖石土層并不是很牢固、穩(wěn)定，在整個(gè)施工開挖過程中應(yīng)當(dāng)注意選擇插桿施工和鉆孔灌漿工作的時(shí)間順序［3］。立柱支護(hù)應(yīng)始終置于砂漿澆筑之前，以保證提高邊坡及開挖工作的安全性。第二，深基坑技術(shù)和較深的邊坡開挖支護(hù)技術(shù)，主要是使用大型液壓錨機(jī)鉆孔錨索，并用鉆孔導(dǎo)向器正確調(diào)整出鉆孔方向角度和鉆孔位置，鉆孔軸線不允許偏離工程原始軸線位置［4］。在重大水利水電工程建設(shè)施工準(zhǔn)備期間，在深邊坡工程開挖工程中，應(yīng)先做好鉆孔鋼筋網(wǎng)孔的正確安裝孔和鉆孔錨栓頭孔的安全焊接，鋼筋網(wǎng)孔和巖石之間基本沒有間隙。第三，做好臨時(shí)排水孔工程的配套施工工作，利用邊坡永久性的排水孔來解決臨時(shí)排水的工程需求，提高邊坡永久性排水工程的邊坡穩(wěn)定性，特別是在噴射混凝土區(qū)域，引入永久排水孔，并在其上添加排水盲管，以減少水壓力對(duì)邊坡的不利影響，防止排水孔坍塌［5］。

6 邊坡開挖支護(hù)技術(shù)在水利水電工程施工中的運(yùn)用

6.1 邊坡開挖分析

對(duì)于水利水電工程邊坡開挖施工，影響最大的因素是施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)因素，特別是在一些地質(zhì)條件非常差的地區(qū)，邊坡開挖的施工相對(duì)來說是非常困難的，相對(duì)而言，地質(zhì)較好的地方，其土質(zhì)較軟，在實(shí)際開挖的難度相對(duì)較小，但是無論地質(zhì)條件如何，由于軟土和高含水量，雖然在地質(zhì)條件良好的地方開挖難度較小，但對(duì)邊坡開挖有一定影響，這就使后期支護(hù)的穩(wěn)定性較差，地質(zhì)環(huán)境較弱的土壤較硬，促進(jìn)了邊坡支護(hù)穩(wěn)定性的提高。在具體的邊坡開挖施工中，不同地質(zhì)條件土壤的開挖方法也不同。例如，在軟土中開挖邊坡時(shí)，一方面要按照具體施工工藝和相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行施工，另一方面要根據(jù)軟土的特性嚴(yán)格控制開挖現(xiàn)場(chǎng)的土層厚度，為保證邊坡開挖時(shí)土層厚度的一致性，可有效避免后續(xù)支護(hù)縫中土層厚度不一致引起的應(yīng)力不均勻，在地質(zhì)條件較差的硬土情況下，最終會(huì)導(dǎo)致墻體滲透到支護(hù)中，影響支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和效果，邊坡開挖施工人員需要考慮更多的問題，特別是要詳細(xì)分析施工區(qū)域的具體地質(zhì)條件，如土壤硬度、材料類型等，然后是爆炸的強(qiáng)度、位置等。根據(jù)地質(zhì)條件確定，然后相應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施，以確保施工過程中的安全。

6.2 邊坡支護(hù)分析

在水利水電工程邊坡基礎(chǔ)支護(hù)設(shè)計(jì)施工規(guī)范中，采用錨桿等支護(hù)輔助措施，既保證能及時(shí)保證現(xiàn)場(chǎng)高空爆破作業(yè)設(shè)施的基本安全，又能有力地保證施工建設(shè)進(jìn)度質(zhì)量。此外，在基坑工程邊坡結(jié)構(gòu)處理中，可采用人工或注漿樁安裝支護(hù)錨桿，以充分確保基坑支護(hù)和錨桿體系的結(jié)構(gòu)剛度?；舆吰轮ёo(hù)工作中，先要開挖溝槽進(jìn)行支護(hù)，撐開溝槽之后方可再采挖。開挖應(yīng)分層進(jìn)行，嚴(yán)禁超挖。嚴(yán)格控制橫向支撐質(zhì)量和地腳螺栓安裝質(zhì)量，確保支撐穩(wěn)定。在某一個(gè)水利水電工程中，后坡高460m，右壩柱高527m，排水孔出口高455m。錨桿支護(hù)可用于建造這些位置。采用錨桿支護(hù)，可按梅花形狀布置，使錨桿傾角控制在30°左右，施工時(shí)還需選用標(biāo)準(zhǔn)焊管和緊固件，搭設(shè)臨時(shí)腳手架，落實(shí)安全防護(hù)措施，切實(shí)保障水利水電施工人員的安全。在邊坡支護(hù)施工中，鋼筋網(wǎng)也可布置在水電站Φ48mm鋼管架的邊坡上，人工綁扎鋼筋網(wǎng)，并敷設(shè)在水利工程施工現(xiàn)場(chǎng)，可有效減少坡體坍塌事故，提高水利水電工程邊坡穩(wěn)定性。

6.3 鉆爆法施工技術(shù)要點(diǎn)

根據(jù)工程地形條件，在水利水電工程施工過程中，將開挖作為主線處理，并充分落實(shí)支護(hù)措施，避免對(duì)工程施工造成影響，確保后續(xù)工程的施工質(zhì)量。在此期間，如果土壤環(huán)境強(qiáng)度較高，則根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境設(shè)置爆破點(diǎn)，并應(yīng)控制影響范圍［6］。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，邊坡支護(hù)開挖對(duì)水利水電工程質(zhì)量有著重要的影響，良好的邊坡支護(hù)是提高施工安全性的關(guān)鍵。在我國(guó)綜合實(shí)力的發(fā)展中，水利水電工程建設(shè)起著關(guān)鍵作用。政府也在大力支持和發(fā)展這類項(xiàng)目，項(xiàng)目的施工設(shè)備也在逐年更新，并趨近于完備。在水利水電工程建設(shè)過程中，要嚴(yán)格對(duì)待每一個(gè)環(huán)節(jié)和技術(shù)，控制好每一個(gè)細(xì)節(jié)，盡可能提高施工質(zhì)量和效率，從而充分發(fā)揮邊坡開挖支護(hù)技術(shù)在水利水電工程建設(shè)過程中的作用，為我國(guó)水利水電工程的進(jìn)一步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。