挂网砼喷在抽水蓄能项目边坡支护工程中的实践与优化策略

摘要：随着抽水蓄能项目的蓬勃发展，边坡支护工程的重要性日益凸显。挂网砼喷技术作为一种有效的边坡支护手段，在应对抽水蓄能项目复杂的岩石面和泥土面地质条件时，有着独特的应用价值。然而，在实践过程中也面临着诸多挑战。本文旨在深入分析其实践情况，并提出优化策略，以提高边坡支护质量和效果，保障项目安全稳定运行。

关键词：挂网砼喷；抽水蓄能项目；边坡支护；实践；优化策略

一、挂网砼喷技术原理与特点

挂网砼喷技术是边坡支护的有效手段。其原理是通过挂网（如钢筋网、铁丝网）为坡面提供支撑骨架，增强坡面整体性。砼喷则是利用喷射机将混凝土高速喷射到坡面，在短时间内凝结硬化形成防护层。其特点明显，相比传统支护方式，它能适应复杂坡面形状。对于抽水蓄能项目边坡，在岩石面可与岩石紧密贴合，在泥土面能有效防止土体流失，且施工速度快、成本相对较低，能快速增强边坡稳定性。

二、抽水蓄能项目边坡特点与支护要求

抽水蓄能项目边坡有岩石面和泥土面两种地质。岩石面边坡可能存在裂隙、节理，坡面不平整，稳定性受岩石强度和结构面影响。泥土面边坡土质可能松软，抗剪强度低，易受雨水冲刷产生滑坡。支护要求较高，需保证边坡在各种工况下的稳定性，包括抗滑、抗倾覆等。同时要具备耐久性，抵抗风化、雨水侵蚀和地下水作用。还需考虑环保，减少对周边生态环境的破坏[1]。

三、挂网砼喷在抽水蓄能项目边坡支护中的实践

（一）工程实例介绍

某抽水蓄能项目边坡支护工程，边坡高度 30 - 50 米，坡角 45° - 60°。其中岩石面边坡占比约 60%，主要为花岗岩，节理裂隙发育；泥土面边坡占 40%，为粉质黏土。该工程对稳定性和环保要求高，周边有水源保护区。此工程规模大，地形复杂，为挂网砼喷技术应用提供典型场景。

（二）施工准备

材料准备上，选用直径 6 - 8mm 的钢筋网，网孔 150mm×150mm。水泥为 P·O42.5 硅酸盐水泥，砂石料细度模数 2.6 - 3.0。机械设备准备空压机风量 10 - 12m³/min，喷射机生产率 5 - 8m³/h。坡面处理中，岩石面清除松动石块，泥土面修整坡度，平整度控制在±10cm 内。

（三）锚杆与挂网施工

1.  锚杆施工

在本抽水蓄能项目边坡锚杆施工中，依据地质勘察和稳定性分析确定锚杆参数。边坡岩体为砂岩与页岩互层且有节理裂隙，裂隙面与坡面夹角小，影响边坡稳定，故锚杆长度设为 3 - 6m，平均 4.5m，以穿越潜在滑动面。锚杆用直径 25mm 高强度螺纹钢，屈服强度 335MPa、抗拉强度超 510MPa。钻孔直径 42mm，钻孔与坡面垂直偏差在 ±2° 内，靠高精度钻孔导向设备，每钻进 1m 校准一次角度。排距 1.5m、间距 2m，经数值模拟确定，可使边坡安全系数提高 30%。现场拉拔试验选 20 个测点，锚杆极限抗拔力平均值 120kN，满足 100kN 要求，离散系数 0.12，施工质量稳定。安装用早强型锚固剂，锚固长度 1m，粘结强度实验室多组测试平均值 1.5MPa，标准差 0.05MPa。灌注锚固剂用专门设备，控制压力在 0.4 - 0.6MPa，实时监测压力和流量，保证填充密实，使锚杆与岩体有效粘结。同时，锚杆头部设 200mm×200mm×10mm 垫板和螺母，螺母拧紧力矩 150 - 200N・m，增强锚固效果。

2.常规挂网操作

在抽水蓄能项目边坡支护的挂网施工中，首先依据设计要求选用合适规格的钢丝网，本工程选用直径为 6mm 的镀锌钢丝网，网孔尺寸为 150mm×150mm。在边坡坡面上按照每 2m×2m 的间距设置固定钢筋，钢筋直径为 12mm，长度为 400mm。施工人员先将坡面进行修整，保证坡面平整度误差在 ±50mm 以内。随后将钢丝网铺设在坡面上，通过焊接或绑扎的方式将钢丝网与固定钢筋连接。经现场测试，钢丝网与固定钢筋连接点的抗拉强度平均值达到 500N，满足设计要求的不低于 450N 的标准，确保钢丝网在后续施工和边坡使用过程中牢固稳定。

（四）砼喷施工

混凝土配合比为水泥:砂:石子 = 1:2:2.5，水灰比0.4 - 0.5，此配合比经多次试验确定，能保证混凝土的强度和工作性能。喷射作业从坡脚开始向上进行，喷射角度与坡面保持70° - 80°，距离精准控制在0.8 - 1.2m，确保混凝土能均匀附着在坡面上。分多次喷射，每次喷射厚度5 - 7cm，总厚度达到10 - 15cm，这样能避免一次喷射过厚导致混凝土脱落。喷射过程中，喷头移动速度控制在0.2 - 0.3m/s，有效保证混凝土喷射的均匀性，将回弹率严格控制在20%以内，减少材料浪费，提高施工质量。

（五）养护措施

砼喷完成后，养护工作至关重要。在夏季高温（日最高气温超过30℃）时，迅速覆盖土工布（单位面积质量为200g/m²），并每隔2 - 3小时洒水一次，使混凝土表面时刻保持湿润状态，防止因高温导致混凝土失水过快而产生裂缝。冬季低温（昼夜平均气温低于5℃）时，覆盖导热系数在0.03 - 0.04W/(m·K)的保温被，同时添加水泥用量3% - 5%的防冻剂，确保混凝土在低温环境下强度正常发展。养护时间不少于7天，期间持续监测湿度和温度，根据监测结果适时调整养护措施，保证混凝土强度和耐久性达到设计要求。

四、挂网砼喷在抽水蓄能项目边坡支护中的问题分析

（一）施工过程中的问题

在施工中，挂网环节可能存在钢筋网与坡面贴合不紧密问题，尤其在岩石面不平整处，影响支护效果。锚杆打入深度若控制不好，会导致固定不牢。砼喷时，喷射角度和距离不当易造成混凝土分布不均，在泥土面还可能因喷射压力大出现局部坍塌。此外，不同地质交接处施工难度大，易产生薄弱环节。

（二）质量方面的问题

质量上，混凝土原材料质量波动可能导致强度不足。在岩石面，因岩石裂隙，砼喷后可能出现空鼓。泥土面由于土质松软，长期受力可能使混凝土产生裂缝。挂网与砼喷结合处可能因粘结不牢，在外界作用下出现分离，降低整体稳定性。

（三）环境影响相关问题

环境方面，砼喷施工产生大量粉尘，危害施工人员健康且污染周边空气。喷射废水若处理不当会污染地下水。施工过程可能破坏周边植被，改变原有地形地貌，加剧水土流失，尤其在泥土面边坡，若防护不当对周边生态环境影响较大。

五、挂网砼喷在抽水蓄能项目边坡支护中的优化策略

（一）施工工艺优化

对于挂网施工，在岩石面使用高精度钻孔设备，确保锚杆孔位偏差小于 5mm，深度误差在 ±5cm 内，提高锚杆安装精度，增强固定效果。对于泥土面，先铺设一层土工格栅再挂网，增加土体稳定性。挂网时使用可调节的固定夹具，保证网片平整度偏差在 ±3cm 内。砼喷施工中，优化喷射机喷头，使喷射角度可在 60° - 90° 精确调节，喷射距离可在 0.6 - 1.5m 灵活调整。采用分层喷射工艺，每层厚度控制在 3 - 5cm，间隔时间为 1 - 2 小时，减少混凝土自重影响和回弹量，回弹率降低至 15% 以下。在不同地质交接处，设置过渡区，过渡区长 1 - 2m，采用渐变式喷射参数。

（二）质量控制优化

原材料质量控制方面，水泥每批次进行安定性检测（雷氏夹法膨胀值不超过 5mm）和强度检验，砂石料含泥量检测频率增加至每 20m³ 一次，含泥量超标率控制在 1% 以内。对于挂网，增加挂网后的抽检频率，每 50m² 检查一处网片连接牢固度。在砼喷过程中，使用激光平整度仪实时监测喷射面平整度，误差超过 ±3cm 及时调整。每 10m³ 混凝土制作一组抗压试件，每 20m³ 制作一组抗折试件，强度平均值不低于设计值的 105%，最小值不低于设计值的 95%。对于岩石面和泥土面交接处，增加 20% 的检测点，重点检查粘结质量。

（三）环境保护优化

施工中，在喷射机上安装高效集尘设备，集尘效率不低于 90%，减少粉尘排放。设置三级沉淀池，容积不小于 10m³，对喷射废水进行处理，悬浮物去除率达到 95% 以上后再排放，避免污染地下水。在施工场地周边设置围挡，高度不低于 2m，减少粉尘扩散范围。对于施工破坏的植被，在施工结束后，按照每平方米不少于 5 株的密度补种当地适生植物，提高植被覆盖率。在泥土面边坡设置截水沟和排水沟，沟宽 30 - 50cm，沟深 40 - 60cm，有效防止水土流失。对施工便道进行硬化处理，面积不少于 80%，减少车辆行驶扬尘。

结语

总之，挂网砼喷技术在抽水蓄能项目边坡支护中作用关键。通过对实践问题的剖析和相应优化策略的实施，可有效提升其施工质量和环保性能。这将进一步保障边坡稳定性，为抽水蓄能项目的长期稳定运营奠定坚实基础，推动该技术更好地应用与发展。

参考文献

[1]郝建平. 边坡挂网喷砼施工中钢筋网工程量的计算方法[J]. 商品与质量,2015(48):196.