Research on Slope Excavation Support Technology in Water Conservancy Project Construction
杨淼松 YANG Miao-song
（广东水电二局股份有限公司，广州 511340）
（Guangdong No.2 Hydropower Engineering Company Ltd.，Guangzhou 511340，China）
摘要：边坡施工项目是水利工程建设当中的关键基础之一，边坡开挖支护技术的合理运用，能够有效提升水利工程的建筑质量水平。文章从水利工程施工中边坡开挖支护技术重要性出发，列举了当前边坡开挖施工中的问题，描述水利工程边坡开挖前的施工准备要求，边坡开挖支护技术的具体应用，最后提出了水利工程施工中边坡开挖安全监测的实际意义，希望对水利水电工程施工技术改进提供有效的参考。
Abstract: The slope construction project is one of the key foundations in the construction of water conservancy projects. The rational application of slope excavation support technology can effectively improve the construction quality level of water conservancy projects. Based on the importance of slope excavation support technology in hydraulic engineering construction, the paper enumerates the problems in current slope excavation construction, describes the construction preparation requirements before the excavation of hydraulic engineering slope, and the specific application of slope excavation support technology, and finally puts forward the practical significance of the safety monitoring of slope excavation in the construction of water conservancy projects. It is hoped that this paper can provide an effective reference for the improvement of construction technology of water conservancy and hydropower projects.
关键词：水利工程；边坡开挖施工；支护技术；研究
Key words: water conservancy project；slope excavation construction；support technology；research
中图分类号：TV551.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2019）23-0151-02
0 引言
国民经济高速发展的今天，各行各业都产生了改天换地式的变化，随着我国社会健康持续发展稳步向前，越来越多的水利工程在不断刷新着建造记录。现代水利工程的建设质量要求越来越高，因此，要从更高的层次综合策划和运用水利工程边坡开挖和支护施工技术，全面掌握水利工程实际运行基本情况，要从项目施工的关键路径出发，注意识别每一项重要环节，特别是在边坡开挖施工阶段，要合理运用其先进的支护技术，要综合水利工程的质量标准要求、施工周期控制、成本投入降低等综合因素，保障整个工程项目经济效益和社会效益。在水利工程边坡开挖和支护施工技术具体应用阶段，要注意利用一切有利条件扫除影响施工的干扰因素，特别是在建设过程中经常会遇到的复杂地形和地质条件，这些大幅度提升了水利工程施工难度。所以，要想工程顺利进行，就要发挥边坡的开挖和支护技术的重要作用，这为水利工程行业的可持续发展提供有利支持。
1 水利工程施工中边坡开挖支护技术的重要意义
国家水利工程行业蓬勃发展，这关系到老百姓日常生活的点点滴滴，同时也是地方政府每年大力支持发展的基础设施项目之一。水利工程项目开展建设阶段，边坡结构不规则，对于开展作业的施工人员来说是一个挑战，在工程的质量控制和可靠性上受到的影响较大。因此，当水利工程遇到复杂的边坡条件时，一定要认真细致勘察现场情况，合理实施边坡开挖支护技术，随着工程的推进要即使做好过程检查与控制，作业方案需进行动态调整和优化。一方面有利于缩短整个项目工程周期，一方面有利于改善成本控制效果。在水利工程项目建设中，边坡开挖支护技术可以大大减少边坡岩体脱离并滑落甚至坍塌等疑难杂症问题，改善边坡开挖结构支护效果，从而能够避免水利工程施工阶段发生各类安全事故，提升施工效率，为我国的水利工程事业长远发展提供战略支持。
2 水利水电边坡开挖支护作业阶段存在的困难
2.1 地下水渗漏，拖累施工效率
在水利工程建设阶段，边坡开挖作业是前期非常重要的一个环节。在边坡开挖作业阶段，基坑通常在设计上都是比较大的深度，所以为了满足要求，要进行有效地施工。不过，在挖掘土壤过程中，通常都会对地表生态产生严重的损坏，地质状态发生变化，地表水分会慢慢渗漏出来。基坑越挖越深，而积累的水分也就越来越多，导致周围的土壤变成了稀泥。同时，挖掘施工单位在作业过程中很少会细致地认真勘查地下水源状况，所以就算遇到了积水问题，也没有认真设计排水方案，所以边坡开挖过程中常常遇到水浸基坑，水分积聚导致边坡支护施工效率大幅下降。
2.2 超挖过度的问题比较普遍
一般情况下，水利工程边坡土方开挖阶段，多数是借助人力挖掘的，在地势环境确定好以后，挖掘基坑时两道支撑之间的坡度较平顺，所以人工操作上难以把持深度，导致超挖、挖深的情况比较普遍，所以多数情况下的实测基坑深度跟设计要求是有一定的差距的，需在设法额外进行修复作业。还有就是多开挖出的土壤，一时间无法及时运出，当遇上雷雨天气时，泥水混着土壤重新回流到基坑里面，也给施工造成大麻烦。
3 边坡开挖作业前的准备工作
作业开始前，要全面勘查熟悉现场情况，按照常规的施工程序，提前检查识别可能出现的安全隐患或者不利因素等，并及时落实有效合理的应对方案。在进行水利工程高边坡开挖与支护工程作业阶段，通常需要特别关注几点：
一是高边坡的土壤多数偏软，在开挖作业过程中出现塌陷可能性很大，直接危及到施工生命安全，因此要提前对高边坡两侧进行相应的加固措施，避免安全事故。
二是在现场勘查高边坡的地质情况时，要检查其中岩石的硬度、风化状态。因为岩层的分布差异也会直接影响高边坡的施工质量水平，一定要加以认真的对待。所以要全方位进行检查，包括开挖作业范围内土壤情况，岩石、岩层分布情况，而且当地的自然地质状况也要进行调查，千万不能将水利工程建在地震频发的位置。排除所有干扰性的情况，确保边坡开挖支护工程顺利推进，从而提升整个工程项目的质量水平。
最后是要关注道路布置情况，因为整个施工过程中，工作设备同行，材料运输等等都要借助可靠的道路完成。一定要避免道路布局出现失误，这会大大影响整个工程的周期和成本控制。通常情况下，要合理地铺设不少于两条主干道，还要根据现场实际需求，增加一些必要的分支路线。
4 水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用
4.1 施工技术方案的交底
对于整个水利工程来说，边坡开挖阶段的完成质量非常关键，对水利工程后续相关其他施工项目的安排有直接影响。所以，边坡开挖支护作业开始前，针对施工安全，质量和进度的综合要求，要切实完成整个施工技术方案的交底工作，避免一切相关风险。具体执行上，一是要求施工单位认真执行施工技术方案中的具体要求，落实管理规定。二是施工单位交底人员要向施工人员全面细致分析施工过程中各项注意事项，将施工环境中可能遇到的状况充分梳理，让工程参与人员注意各项风险，按章施工，为高效安全施工提供有力基础。
4.2 完善施工过程规划方案
随着水利工程项目越来越多，其质量标准也在不断提升。在实际边坡开挖支护过程中，开挖作业始终是带有一定的安全风险，而且还会对周围的生态环境造成影响，改变了原来基坑附近的稳定状态，这在一定程度上是不利的。所以，边坡开挖作业前要落实好完善的施工规划方案，结合当地土壤特征以及相关的潜在影响因素做好综合平衡，提前做好预案，使边坡开挖支护工程高效安全地推进。
4.3 钢筋的铺设注意事项
钢筋边坡开挖支护作业中非常重要的原材料，是核心的支撑构件之一。对于整个支护体系来说，只有牢固的连接措施和合理的布局才能发挥钢筋的最大作用。钢筋翻样前要掌握施工图纸的具体要求，严格按照图纸作业，做到工程施工的规范化；翻样时要注意钢筋之间的穿插合理有效，确保制作尺寸不超标。其次，在钢筋连接上下功夫。转换层的钢筋通常是密集型的，设计合理的钢筋连接方案，在施工效率上有所保证。最后，要严格按照设计要求绑扎好钢筋组件，并进行合理的固定。如果遇到了转换梁高度或转换板厚度偏大的情况，要立即根据现场尺寸做好骨架固定，一般都会利用专用的工装来完成，比如临时性或永久支架结构。
4.4 混凝土施工注意事项
边坡开挖支护工程还会经常利用混凝土结构，其主要目把完成开挖作业的边坡基面做好结构强化固定，从而能够有效地消除建基面基岩自然风化因素的持续性影响。混凝土施工作业阶段，要注意彻底有效的完成混凝土振捣作业，借助振动棒的作用效果，能够对混凝土浇筑时不断持续振捣，直至混凝土能够真正地均匀和踏实。然后还要注意混凝土浇筑时候的气候变化，很多混凝土的裂纹都是由于温度应力持续作用而产生的。所以，混凝土浇筑作业时，要事先准备好温度测量设备准确地测出各个选取点上的温度数据。最后，要严格按照混凝土浇筑要求分步实施完成混凝土浇筑动作，接着就要进行定期的养护，要保持混凝土表面的湿润，持续到混凝土凝固到一定的结构强度。
5 水利工程施工中边坡开挖安全监测的意义
边坡开挖支护是一项复杂交叉性的施工作业工程，其涉及到了岩土专业和结构工程专业方面的相关技术，须做好协同配合。基坑临时性的支护结构，当地下工程完工后就不需要发挥作用。根据多年的深基坑施工经验，基坑变形情况也是常常会发生的，形成重大安全隐患。所以要加强支护体系安全监测，保证施工质量。
5.1 边坡安全监测目的
对边坡工程进行安全监测主要目的是确保施工安全过程有所保障，能够及时对关注围岩变化情况，并根据支护受力变化趋势，在设计方案上做好提前的应对措施。另外还能够有效防止滑坡情况的发生，主要是可以根据监测数据变化预测滑坡发生的可能性及滑坡的演变趋势，从而做好相应的预防措施，避免发生严重的经济损失和人员伤亡。
5.2 边坡监测设计原理
对于存在断层、裂痕等可能存在安全隐患的位置，一般情况下按照地质条件状态、边坡位置、高度等基本因素，定义为重要和次要监测断面两种情况。对于重要的断面，要利用更丰富的仪器并设置更多监测点，要实现高度的自动化和信息化，明显优于次要断面的监测水平。另外，同样的监测项目其布置方案要保持高度一致性，这样才能保证监测的结果准确有效。
5.3 物探分析的意义
水利工程进行开挖支护作业阶段，物探分析也是非常重要的内容，这与施工工程质量密切相关。这为水利工程基础数据提供保证，对工程质量控制有利，一般在左岸坝肩边坡上设置长观孔、声波孔用来进行物探监测。通常情况下，边坡爆破破坏主要表现在初地基面之下3m范围之内，浙西部位的岩体完整性不好、岩体破碎、孔壁粗糙。
6 结束语
综上所述，水利水电工程中一定要大力关注开挖支护技术实施过程的规范性，落实开挖和支护技术有效执行，协调好施工过程中的开挖要求和支护方案，强化安全监测的实施，从而对我国水利工程的建造质量提供有力保障，为水利工程事业的长远发展提供支持。
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