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【摘要】水利水电工程施工容易受到地质条件的影响，因此边坡的开挖及支护问题长期以来都是工程作业的重要环节，且也是施工问题的高发阶段，影响了整个水利水电工程的顺利实施，本文对边坡开挖支护技术进行了分析。
【关键词】水利水电工程边坡开挖支护技术
中图分类号： TV212 文献标识码： A 文章编号：
水利水电施工工程中边坡开挖支护在施工前期需要对工程的地理位置进行调查了解，主要是根据现场施工、勘察、调整等操作掌握相关的信息。若能够积极针对建筑部位边坡实施有效的施工技术，可以显著防止边坡岩体的顺层滑塌，让边坡开挖的轮廓尺寸维持正常的状态。另一方面，开挖后的坡面的完整性能保证工程施工达到理想状态。
一、边坡开挖控制爆破施工的技术
根据高陡边坡在复杂地质条件下的施工特点，开挖施工中遵循的原则是“以开挖作为主线，以支护作为重点，对爆破进行严格控制，保证开挖的质量”。
1、爆破控制和爆破网络
爆破网络使用的是非电雷管孔间的微差顺序爆破网络，预裂孔在相邻梯段孔之前的起爆时间不得少于75ms～100ms。控制拱坝建基面预裂孔的最大单响药量在20kg以内，距离建基面30m之外的单响药量控制在100kg以内，15m以内的要少于或等于25kg，30m～15m的要少于或等于75kg，同时还要满足质点振动的速度要求。
2、爆破孔和缓冲孔
爆破孔和缓冲孔主要是使用液压钻进行钻孔，爆破孔和缓冲孔要平行，要控制预裂孔和缓冲孔之间的距离在1m～1.5m。预裂面和爆破孔孔底的垂直距离不得比2.5m小。缓冲孔的药卷直径为50mm，连续不耦合分两段装药，堵塞段为1.0m～1.5m，线装药的密度是2.0～2.8kg/m，第二段封堵孔口，第一段封堵中部。爆破孔的药卷直径为70mm，不耦合连续装药，单耗为0.4～0.55kg/m3，孔口堵塞为2.0m～2.5m。
3、预裂孔
预裂孔分作马道水平预裂孔和坡面预裂孔。使用YT28手风钻钻马道水平预裂孔，孔深为2m，间距为50cm，孔口堵塞为0.5m，线装药的密度是150～200g/m，药卷的直径为25mm；坡面预裂孔的孔径为90mm，造孔使用的是XZ-30潜孔钻，孔深为17.28m，超深为0.5m，间距为60cm～80cm，根据2个爆破梯段进行预裂。药卷的直径为32mm，不耦合导爆索串联间隔装药，加强底部，孔口堵塞为1.0m～1.5m，线装药的密度是260～350g/m。
二、边坡开挖和支护的施工程序
1、边坡开挖的施工程序
使用由上而下分层的方式进行边坡开挖，在开挖每一层的过程中，沿上、下游的方向分成了三个施工区，每个施工区都是由外向里分块推进，每块的面积约为30m×20m，每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。
2、边坡支护的施工程序
随边坡下挖由上自下分层进行支护施工，紧跟着开挖工作面进行浅层支护，相对浅层支护，深层支护滞后一级马道(15m)。施工程序是:喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。
三、边坡的开挖支护
1、喷混凝土
在喷水利水电工程的一期支护施工过程中，喷混凝土是最常用的一种施工方法，该施工的主要目的在于使开挖后的边坡建基面更加的坚固和封闭，以免建基面的基岩因长期暴露在自然环境下而出现风化现象。喷混凝土法在当前水利水电工程的厂房边坡开挖以及放空洞的出口边坡开挖过程中比较常用，效果也非常的明显。在该工程项目建设过程中，所采用的是放空洞出口配置的两台S1500型号的强制搅拌机，通过这一机械供应混凝土材料，通常采用的是6立方米的混凝土搅拌运输车，将该材料运至现场；再通过锚杆施工钢管脚手架平台，通过混凝土喷射机利用湿喷工艺将C20的混凝土材料喷射到所需的位置，一般而言，其厚度大约在10至20厘米左右。
2、锚杆束
水利水电工程建设中的另一个边坡支护技术就是锚杆，通常情况下边坡锚杆施工方法在一期支护过程中使用的比较多，比如厂房位置处的后边坡470米的高程下、放空洞的出口位置460米的高程下以及右坝肩的530米高程下，都可以采用该技术进行施工。其中锚杆的绝对参数是Φ25×3米；若按照预设的梅花形布局，则其倾角大约在30度，而且其所灌注的水泥浆为M20；实际施工过程中所选择的是型号为Φ48×3.5毫米的焊管和扣件，因此需要认真做好水利水电工程施工前的脚手架临时设置工作；如果想创立一个新的安全平台，则应当在其上面铺设一个满竹的胶板，同时还要在相关的支架周围布设适量的安全网。通常情况下，锚杆钻孔都是选择那些技术相对比较成熟的手风钻，实际上整个操作过程都是利用了型号为Φ48毫米的焊管及扣件，同时还搭设了一些脚手架，一般其层高都在两米以上，且钻孔时一定要严格按照岩石的自然走向及其倾斜角度，对锚杆孔位置的角度进行适当的调整；一般而言，其钻头的直径一定要超过杆體的直径，其数值大约为18毫米，待钻孔钻至预设的标准深度后立即停止，用高压风将钻孔处清理干净，尽量除去孔内的杂质。通常情况下，选用的锚杆应当为II级的螺纹钢筋，而且水泥的强度等级也要以P.042.5以上的硅酸盐水泥为宜；砂石的选择主要是注意其最大的粒径，一般应当小于2.5毫米，即以细砂为最佳，而且水泥砂浆的强度等级应当在M20以上，最后采用人工注浆的方式，并对锚杆进行纯手工安装。
3、排水孔
由于水利水电工程的边坡长排水时间比较长，为避免周围的山体因长期受水压的冲击可能给边坡造成损害，所有在边坡支护方案制定过程中，多采用了排水孔作为常用方法。目前来看，永久性的排水孔施工方案在混凝土结构较多的区域应用的最为广泛，这对于降低山体中的水压强度具有重要的作用。针对该水利水电工程建设项目，笔者选择了每分钟20立方米的空压机，并配备相关设备，其排水孔径达到了50毫米，孔深是4米；该排水孔的布设形式是梅花形状，排水孔的仰视角度大约为10度。实践中我们也充分地考虑到了排水孔实际运行过程中可能会出现严重的塌孔现象，因此我们可以在排水孔的中间位置插上一个直径为0.4毫米的PVC盲管，从而可以获得良好的排水效果。
除以上外，还要铺设适量的钢筋网，为使边坡施工过程中能够有效地遏制岩体的滑、塌病害，可在边坡破碎处选择挂钢筋网的策略提高边坡自身的牢固性与稳定性。
四、边坡开挖的监测和物探分析
1、监测
(1)边坡安全监测。通过永久与临时相结合的方式对内部变形监测进行断面布置的监测。经过分析监测资料，高程M14多点位移计测量的是的14.27mm，逐渐呈现收敛趋势。总体上锚杆应力计的变化不大，1841.5m高程的Rf5、1855.5m高程的Rr1及1885.95m高程的Rr1的累计应力达到了150MPa之上，不过变化量不大，其他锚杆应力的总量较小。总体上锚索测力计呈现衰减的趋势，变化较小，边坡趋于收敛。
(2)爆破振动监测。按照衰减规律的经验公式和爆破振动速度的传播可以得知边坡爆破振动的衰减规律，用来对边坡开挖施工的爆破振动控制进行指导。
2、物探检测
开挖的过程中在左岸坝肩的边坡上布置了长观孔、变模孔及声波孔以用作物探检测分析。全部检测孔全孔段的声波都平均达到了4000～6000m/s，建基面以下3m范围内是边坡爆破松弛破坏的主要集中地，孔口段的岩体完整性较差、裂隙发育、岩体破碎、孔壁粗糙，且波速较低，其他孔段的岩体完整性较好、孔壁光滑。采用物探检测和分析，可以使开挖技术参数得到不断的优化，施工工艺得到改进，边坡的开挖质量得到不断的提高。
结束语
边坡开挖技术对水利水电施工有着重要的作用，为了保证工程项目达到理想的质量标准，维持施工作业的安全进行，我们需积极采取此项技术操作。同时，这也是未来项目施工技术的发展趋势。
参考文献
[1] 龙伟. 基坑工程的锚杆支护施工技术[J]. 水电站设计. 2005(03)
[2] 黎明，胡兆东. 压力管道开挖支护施工技术[J]. 中国科技信息. 2010(24)
[3] 李越，范萍，赵龙飞. 泸定水电站3号泄洪洞出洞开挖支护[J]. 水力发电. 2011(05)
【关键词】水利水电工程边坡开挖支护技术
中图分类号： TV212 文献标识码： A 文章编号：
水利水电施工工程中边坡开挖支护在施工前期需要对工程的地理位置进行调查了解，主要是根据现场施工、勘察、调整等操作掌握相关的信息。若能够积极针对建筑部位边坡实施有效的施工技术，可以显著防止边坡岩体的顺层滑塌，让边坡开挖的轮廓尺寸维持正常的状态。另一方面，开挖后的坡面的完整性能保证工程施工达到理想状态。
一、边坡开挖控制爆破施工的技术
根据高陡边坡在复杂地质条件下的施工特点，开挖施工中遵循的原则是“以开挖作为主线，以支护作为重点，对爆破进行严格控制，保证开挖的质量”。
1、爆破控制和爆破网络
爆破网络使用的是非电雷管孔间的微差顺序爆破网络，预裂孔在相邻梯段孔之前的起爆时间不得少于75ms～100ms。控制拱坝建基面预裂孔的最大单响药量在20kg以内，距离建基面30m之外的单响药量控制在100kg以内，15m以内的要少于或等于25kg，30m～15m的要少于或等于75kg，同时还要满足质点振动的速度要求。
2、爆破孔和缓冲孔
爆破孔和缓冲孔主要是使用液压钻进行钻孔，爆破孔和缓冲孔要平行，要控制预裂孔和缓冲孔之间的距离在1m～1.5m。预裂面和爆破孔孔底的垂直距离不得比2.5m小。缓冲孔的药卷直径为50mm，连续不耦合分两段装药，堵塞段为1.0m～1.5m，线装药的密度是2.0～2.8kg/m，第二段封堵孔口，第一段封堵中部。爆破孔的药卷直径为70mm，不耦合连续装药，单耗为0.4～0.55kg/m3，孔口堵塞为2.0m～2.5m。
3、预裂孔
预裂孔分作马道水平预裂孔和坡面预裂孔。使用YT28手风钻钻马道水平预裂孔，孔深为2m，间距为50cm，孔口堵塞为0.5m，线装药的密度是150～200g/m，药卷的直径为25mm；坡面预裂孔的孔径为90mm，造孔使用的是XZ-30潜孔钻，孔深为17.28m，超深为0.5m，间距为60cm～80cm，根据2个爆破梯段进行预裂。药卷的直径为32mm，不耦合导爆索串联间隔装药，加强底部，孔口堵塞为1.0m～1.5m，线装药的密度是260～350g/m。
二、边坡开挖和支护的施工程序
1、边坡开挖的施工程序
使用由上而下分层的方式进行边坡开挖，在开挖每一层的过程中，沿上、下游的方向分成了三个施工区，每个施工区都是由外向里分块推进，每块的面积约为30m×20m，每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。
2、边坡支护的施工程序
随边坡下挖由上自下分层进行支护施工，紧跟着开挖工作面进行浅层支护，相对浅层支护，深层支护滞后一级马道(15m)。施工程序是:喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。
三、边坡的开挖支护
1、喷混凝土
在喷水利水电工程的一期支护施工过程中，喷混凝土是最常用的一种施工方法，该施工的主要目的在于使开挖后的边坡建基面更加的坚固和封闭，以免建基面的基岩因长期暴露在自然环境下而出现风化现象。喷混凝土法在当前水利水电工程的厂房边坡开挖以及放空洞的出口边坡开挖过程中比较常用，效果也非常的明显。在该工程项目建设过程中，所采用的是放空洞出口配置的两台S1500型号的强制搅拌机，通过这一机械供应混凝土材料，通常采用的是6立方米的混凝土搅拌运输车，将该材料运至现场；再通过锚杆施工钢管脚手架平台，通过混凝土喷射机利用湿喷工艺将C20的混凝土材料喷射到所需的位置，一般而言，其厚度大约在10至20厘米左右。
2、锚杆束
水利水电工程建设中的另一个边坡支护技术就是锚杆，通常情况下边坡锚杆施工方法在一期支护过程中使用的比较多，比如厂房位置处的后边坡470米的高程下、放空洞的出口位置460米的高程下以及右坝肩的530米高程下，都可以采用该技术进行施工。其中锚杆的绝对参数是Φ25×3米；若按照预设的梅花形布局，则其倾角大约在30度，而且其所灌注的水泥浆为M20；实际施工过程中所选择的是型号为Φ48×3.5毫米的焊管和扣件，因此需要认真做好水利水电工程施工前的脚手架临时设置工作；如果想创立一个新的安全平台，则应当在其上面铺设一个满竹的胶板，同时还要在相关的支架周围布设适量的安全网。通常情况下，锚杆钻孔都是选择那些技术相对比较成熟的手风钻，实际上整个操作过程都是利用了型号为Φ48毫米的焊管及扣件，同时还搭设了一些脚手架，一般其层高都在两米以上，且钻孔时一定要严格按照岩石的自然走向及其倾斜角度，对锚杆孔位置的角度进行适当的调整；一般而言，其钻头的直径一定要超过杆體的直径，其数值大约为18毫米，待钻孔钻至预设的标准深度后立即停止，用高压风将钻孔处清理干净，尽量除去孔内的杂质。通常情况下，选用的锚杆应当为II级的螺纹钢筋，而且水泥的强度等级也要以P.042.5以上的硅酸盐水泥为宜；砂石的选择主要是注意其最大的粒径，一般应当小于2.5毫米，即以细砂为最佳，而且水泥砂浆的强度等级应当在M20以上，最后采用人工注浆的方式，并对锚杆进行纯手工安装。
3、排水孔
由于水利水电工程的边坡长排水时间比较长，为避免周围的山体因长期受水压的冲击可能给边坡造成损害，所有在边坡支护方案制定过程中，多采用了排水孔作为常用方法。目前来看，永久性的排水孔施工方案在混凝土结构较多的区域应用的最为广泛，这对于降低山体中的水压强度具有重要的作用。针对该水利水电工程建设项目，笔者选择了每分钟20立方米的空压机，并配备相关设备，其排水孔径达到了50毫米，孔深是4米；该排水孔的布设形式是梅花形状，排水孔的仰视角度大约为10度。实践中我们也充分地考虑到了排水孔实际运行过程中可能会出现严重的塌孔现象，因此我们可以在排水孔的中间位置插上一个直径为0.4毫米的PVC盲管，从而可以获得良好的排水效果。
除以上外，还要铺设适量的钢筋网，为使边坡施工过程中能够有效地遏制岩体的滑、塌病害，可在边坡破碎处选择挂钢筋网的策略提高边坡自身的牢固性与稳定性。
四、边坡开挖的监测和物探分析
1、监测
(1)边坡安全监测。通过永久与临时相结合的方式对内部变形监测进行断面布置的监测。经过分析监测资料，高程M14多点位移计测量的是的14.27mm，逐渐呈现收敛趋势。总体上锚杆应力计的变化不大，1841.5m高程的Rf5、1855.5m高程的Rr1及1885.95m高程的Rr1的累计应力达到了150MPa之上，不过变化量不大，其他锚杆应力的总量较小。总体上锚索测力计呈现衰减的趋势，变化较小，边坡趋于收敛。
(2)爆破振动监测。按照衰减规律的经验公式和爆破振动速度的传播可以得知边坡爆破振动的衰减规律，用来对边坡开挖施工的爆破振动控制进行指导。
2、物探检测
开挖的过程中在左岸坝肩的边坡上布置了长观孔、变模孔及声波孔以用作物探检测分析。全部检测孔全孔段的声波都平均达到了4000～6000m/s，建基面以下3m范围内是边坡爆破松弛破坏的主要集中地，孔口段的岩体完整性较差、裂隙发育、岩体破碎、孔壁粗糙，且波速较低，其他孔段的岩体完整性较好、孔壁光滑。采用物探检测和分析，可以使开挖技术参数得到不断的优化，施工工艺得到改进，边坡的开挖质量得到不断的提高。
结束语
边坡开挖技术对水利水电施工有着重要的作用，为了保证工程项目达到理想的质量标准，维持施工作业的安全进行，我们需积极采取此项技术操作。同时，这也是未来项目施工技术的发展趋势。
参考文献
[1] 龙伟. 基坑工程的锚杆支护施工技术[J]. 水电站设计. 2005(03)
[2] 黎明，胡兆东. 压力管道开挖支护施工技术[J]. 中国科技信息. 2010(24)
[3] 李越，范萍，赵龙飞. 泸定水电站3号泄洪洞出洞开挖支护[J]. 水力发电. 2011(05)