水利水电工程中高边坡开挖及锚喷支护的应用

摘要:在水利水电工程施工过程中，边坡、高边坡的开挖及支护是普遍的，其施工也是较为重点的内容，锚喷支护作为一种行之有效的支护方式，已广泛应用于各大、中、小型水利工程，其施工简便、支护成本低、效率高、省材料且适用性强。文章从土石方开挖方面重点阐述溢洪道高边坡的开挖技术，从锚喷支护方面阐述高边坡的支护技术，并结合锚喷支护技术在溢洪道工程高边坡治理中的应用情况，从施工工艺方面做浅层次的分析、研究和探讨，希望对后续水利工程中高边坡施工有所帮助。

关键词:水利水电工程高边坡开挖锚喷支护

1高边坡开挖技术控制

1.1 施工准备

(1)临时道路修筑。本工程主要临时道路为渣料转运道路。工程开挖渣料按用途主要分成上坝料、坝后回填料及弃渣料。渣料运输路线按就近原则布置，以便于渣料转运，实现效率最佳。

(2)图纸会审。当施工蓝图到位后，项目部第一时间派专业人员领取并审核图纸，保证设计图纸准确性。

(3)施工组织。建立项目经理部，依据招投标办法，落实项目组织结构。依据投标及施工组织设计，及时安排人员到位，并组织安全、质量、技术等专业部门对进场人员培训。

(4)测量放样。项目测量技术人员对收到的测量控制网进行复核并加密，经专业测量人员核对校准之后，依据审核数据进行点位放样。

(5)技术部门制定开挖支护施工方案并组织交底，使员工对成产任务认识充分到位。

1.2 清理边坡

将边坡开挖施工范围内的树木、杂草、杂物彻底清理，清除范围需超过施工所需开挖边线，一般超过开口线外侧至少有5m的距离，对于大型树根、突岩采取标记、重点清理策略。在半坡适当位置设置拦阻线，防止杂物翻落，以保证下部安全。此外，注意保护线外原生植被，减小因施工对原生态的影响。

1.3 土方开挖

由于本工程土层为土加石结构，施工过程中要充分考虑降雨影响，避免在工作面低洼位置形成积水坑，引起边坡滑动，开挖时，按一定比例进行坡面修筑，以便外来水的排流。坡顶开口线外设永久性或临时性截、排水沟，以防雨水集流冲刷开挖坡面。采用机械剥离方式将土方挖除，挖除顺序由高到低、层层开挖。根据蓝图设计要求，以15m为标准进行分层开挖，为避免出现超欠挖情况的发生，机械开挖时要预留修坡量，以便后续人工修整。

若开挖完成后不能及时进行支护施工，则考虑预留保护层，在支护条件成熟后，再进行保护层开挖，杜绝因支护不及时造成的裂缝、垮塌现象发生。

1.4 石方开挖

边坡石方开挖作为开挖施工中最为重要的程序，不仅关系到整个边坡的开挖质量，也关系到后续支护的可操作性。首先，按设计图纸中明确标注的坡比以自上而下的形式进行，对于软弱围岩用挖机直接开挖；对于弱风化围岩不能直接开挖的，采用机械钻孔爆破方式开挖。无论何种开挖方式均按梯段分层方式进行，为保证施工安全性，垂直梯段高度一般不大于15m。为了使爆破开挖达到更好的效果，减少爆破振动对开挖边坡的影响，采取爆破开挖方式时，需分层分块梯段爆破，以增加爆破临空面。开挖完成后对开挖面及时按设计要求进行支护处理，如过程中遇到夹层、断裂的等地质条件恶劣情况，应及时采取专项措施进行处理，保证边坡整体稳定性，在防护作业完成前不得开展下层开挖。单层开挖结束后即刻进行支护施工，支护以最短时间完成，避免天气对原始边坡影响。开挖层支护结束后进行下循环施工，在未完成上层支护时，不进行下循环开挖施工。开挖面不得存在突兀、坑洼现象，岩石中的断层、裂隙、软弱夹层局部反坡、凹坑按设计要求处理以保证破面的平整顺滑性。在接近设计马道时，马道平台位置需预留1.0～1.5m的保护层，保护层开挖严格按照施工技术要求进行，并在平台外侧设置防护栅栏，避免渣料滑落。

 2 高边坡锚喷支护技术应用

2.1 钢筋网绑扎敷设

按设计要求，本工程挂网钢筋选用Ⅰ级钢，直径8.0mm,间排距20cm×20cm规格，敷设面积覆盖整个开挖边坡。为确保整体性，钢筋网与岩面距离控制在3～5cm,网筋采用绑扎或焊接。在现场铺设时，网筋与锚杆和插筋采用焊接,以保证钢筋网与支护岩体之间形成一个整体，连接紧密。

2.2 锚杆施工

在坡面成型后，锚喷支护施工应及时跟进施工，避免坡面长时间暴露风化。结合现场实际，本工程锚杆孔钻孔选用阿特拉斯液压钻配合TYP-28手风钻进行施工。锚杆设计为砂浆锚杆施工。

前期准备工作中，检查锚杆孔坍塌、堵塞现象是一项重要工作，合格的成孔是锚杆施工质量合格的基本保证。成孔检验合格后进行洗孔，清除孔内钻孔遗留碎石、粉尘。清理好的锚杆孔进行注浆，注浆管由孔底缓慢抽至孔口，保证孔内浆液填充饱满；待锚杆孔灌浆满足要求后再插锚杆。锚杆孔开孔位置按蓝图布置，先进行测量放样。技术员获取施工范围图后根据设计要求，合理布设孔位，并选取一个较为明显的基准点，作为实际施工时的数据参考。现场施工以标准点为参考，标定孔位与基准点距离，保证偏差不大于10cm。钻孔时，脚手架配合移动平台使系统锚杆钻孔方向与开挖面成垂直角度。钻杆上标识长度记号，对应钻进深度，控制偏差值不大于5cm。

锚杆制作采用加工锚杆，钢筋型号与设计要求一致。统一加工、截取，除锈、保管，不得随意码放，需提供专门场所封存，待工作面其他工序准备充分后，运至安装工作面直接安装。

 2.3 喷射混凝土施工

喷混施工采用湿喷法工艺，由于现场工作面限制，机械选用小型喷射机。喷混凝土厚度控制采取预制专用检测钢筋，长度略小于设计喷射厚度，以覆盖钢筋为控制标准进行喷射作业，养护结束后采用钻孔法检查其厚度。

作业前对喷射坡面进行清理，并做好以下准备工作。

(1)准备控制。

首先将受喷面松动岩块、浮碴等杂物清除、冲洗干净，检查挂网钢筋与坡面是否连接牢固，钢筋网与坡面是否有合适间距，合格后进行喷射作业。如果施工坡面存在渗水、涌水现象，涌水部位需采取钻孔接管排水措施，保证坡面无明显出水情况后才能喷射。

(2)顺序控制。

作业前先进行试喷试验，试验对工艺、喷射质量及混凝土抗压强度进行测定，试验结果达到设计要求后，在按试验数据进行喷射混凝土施工。同一作业面工作时，为保证喷射质量，先进行区域划分，先上后下，按顺序施工。完成上块区域后，转移器具平台，再进行下循环施工，一次喷射层厚按规定数据选用，下循环在上循环初凝后进行。若两循环间隔时间过长时，下循环施工前先用风水清洗坡面，凿出接触毛面后再进行施工。

(3)养护控制。

喷水养护是避免产生裂缝的重要措施，当喷混凝土终凝2h后喷水淋湿养护，时间不间断时间不小于7d,主要部位不小于14d。养护派专人落实，并安排专业人员不定期检查，确保养护面湿润。

 3 结束语

水利工程建设施工中，高边坡的开挖与支护属于水利工程施工前期工作中较为重要的环节，开挖支护施工的好坏关系到整个龙背湾水电站工程后期的安全运行条件。所以实际施工过程中，充分考虑施工环境，对高边坡开挖具体方式进行合理选择，各项施工技术要求要严格落实进行，各项工序质量控制要认识到位，各安全保护措施要落实到位；锚喷技术方面，以锚杆技术、钢筋网、喷混凝土等支护技术作为控制手段，提升这类技术的实际应用效果，这样才能使整个开挖支护工作取得较好的效果，才能使开挖支护工作为整体项目建设提供有力保障。侧重各环节、顺序的落实到位，保障技术应用的规范性，才能促使水利水电工程在高边坡的开挖和支护施工过程质量进一步提高。

参考文献

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