浅谈水利工程施工中边坡支护技术

摘要：水利工程施工规模大，时间长，施工安全是一大重要问题。而由于水利工程的地理位置特点，施工中的开挖方工程量较大，边坡的安全稳定对施工安全有着重要影响。运用合适的方法进行边坡支护，对缩短工程施工时间、减少工程量、降低工程造价都有着重要作用。

关键词：水利工程；边坡支护；施工安全

引言：

水利工程是一国福祉的保证，影响着生态环境，对国民经济发展有着重要作用，所以水利工程的安全的重要性非比寻常。大多数水利工程都建设在深山峡谷，周围山势险峻，工程受周围地质条件和地理环境影响较大，施工条件复杂，施工作业难度较大，边坡安全成为影响水利工程施工安全的重要因素。在正式施工前应提前对边坡支护的施工方式及其可行性进行论证，对施工地周围环境的地质条件、水文条件等进行深入考虑，全面分析周围环境对工程的影响，选择合适的边坡支护方式，运用可行性高的边坡支护技术，保证施工安全及工程的正常运行。 1.水利工程边坡支护的意义

水利工程具有规模大、技术复杂、工期长、投资多等特点，对国民经济影响深远，且施工环境复杂、施工难度大。而很多水利工程在施工过程中需要对大量坡面进行开挖或者进行隧洞施工，为了保证工程安全顺利进行，必须要对坡面或隧洞采取必要的支撑保护措施。这些支撑保护措施很有可能成为工程顺利施工的关键步骤与环境，成为安全施工的重要步骤，为以后的施工环境奠定良好的基础。但如果该措施施工不当，施工质量不保，水利工程本身的工程质量很有可能会受到连带影响，从而间接造成施工工期延长，施工成本增加，既不利于水利工程施工的安全，也会造成相关单位利益损失。如果此项施工环节仅作为施工过程中的临时要求，则在之后的施工环节结束后势必要被全部拆除，但是不论该保护措施是临时还是永久，都会对工程施工造成巨大影响，所以不能因为眼前利益而放松对边坡支护措施的要求，通过工程挖掘与支撑保护措施的建设，可为工程的安全顺利完成提供基础的保障。 2.边坡破坏类型

要讨论边坡支护的种类，就要分析边坡破坏的类型。边坡破坏主要受岩体的工程地质条件特别是岩体结构面的控制。边坡变形形式有松动变形和蠕动变形而边坡破坏形式则主要有崩塌和滑坡。其中滑坡按照破坏面的类型，可以分为平面剪切滑动和旋转剪切滑动，细分又可以分为：圆弧形破坏、平面破坏、楔体破坏和倾倒破坏。平面剪切滑动产生的原因是由于这一平面上的剪切抗力与边坡形状不相适应，剪切抗力小于重应力所引起的下滑力。而产生平面剪切滑动的条件是：岩体中必须存在可供滑移的节理面、滑动面的走向近似平行或平行坡面、破坏面必须在边坡面上露头、破坏面的倾角必须大于该面的摩擦角。旋转剪切滑动以圆弧形滑动较为常见，其产生的条件是岩体中的单个颗粒与边坡尺寸相比极小且这些颗粒由于形状原因不是互相咬合当滑动力大于抗滑力是最终形成圆弧形破坏性产生圆弧形破坏。

3.边坡岩体稳定性分析方法

边坡稳定性分析可以分为定性分析和定量分析。定性分析是在工程地质勘察

基础上对边坡岩体的破坏的可能性和形式进行初步判断，定量分析则是在定性分析的基础上，应用一定的计算方法对边坡岩体进行稳定性计算并进行定量评价。定量评价的方法有很多种，主要有模型模拟试验法，数学力学分析法，工程类比法和图解法。数学力学分析法又可以分为块体极限平衡法，弹性力学、弹塑性力学法，有限元法等。

不同的边坡破坏需采用不同的分析方法，用于边坡稳定分析的方法很多，现行的DL/T 5353--2006《水利水电工程边坡设计规范》（以下简称《规范》）推荐基础刚体极限平衡理论的下限解法。对于重要或复杂边坡，采用数值方法进行边坡的变形、稳定和运动形式分析。对于外倾崩塌型失稳边坡，可单纯考虑倾倒、崩塌、弯折等极限情况进行稳定性分析评价；对于内倾崩塌型失稳边坡，常常伴随有滑动产生．需要同时采用抗滑和抗倾覆稳定评价；对于有限变形失稳破坏机制、崩塌及复合失稳破坏模式的边坡，需要采取数值分析法进行综合评价。《规范》推荐采用有限元法、离散元法、块体元法、有限差分法和流形元法等。 4.水利工程边坡支护技术

边坡支护是指为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。边坡支护则包括浅层支护和深层支护。水利工程边坡支护施工技术的实际应用则包括锚杆支护技术、辅助钢筋网法等。 4.1浅层支护与深层支护

水利工程边坡支护施工中浅层支护中所需运用的设备包括喷混凝土、排水管、锚杆等。在排水孔施工之后需对安装孔进行清理，确保排水孔设计的科学合理性。在浅层支护的后期施工中，排水孔需进行长期的排水，来确保山体内水体的压力可得到有效缓解。而深层支护的选用一般在土质比较疏松不够密实的情况下。进行深层支护时需防止下道时发生意外情况，以免对坡道造成破坏。进行灌浆时需采用高压灌浆泵，确保灌浆可达到施工锚墩混凝土的强度。灌注完成后需对循环的张拉力进行检验，使用锚索进行拉涨，确保其质量合格。 4.2锚杆施工法

锚杆施工法是现今边坡施工中较为常见的边坡支护方法，也是较为有效的支护方式，其作用在无数水利工程中得到的验证。对于施工中所采用的锚杆，应当尽可能采用二级普通螺纹钢筋，水泥的强度也需要超过5ⅡP 的普通硅盐酸水泥。对于施工所采用的砂石，应尽量选用中细砂，砂粒粒径通常要不超过 2.5mm，水泥浆的硬度应不小于 M20。土层锚杆支护方式一般在地下室隧洞以及开挖的基坑立壁土层中进行钻孔。在进行钻孔作业时，需要沿着岩石的走向进行，并且还要对一些影响因素进行合理的调整，注意钻孔角度需要合适。同时，对于钻头大小，需确保其大于杆直径 18mm。

在钻孔施工至一定深入之后，还需要钻孔进行全面的清理，对于清水固壁造孔的井，洗井时间应不迟于２ｈ，对泥浆固壁造孔的井，时间应更短，否则时间越长泥皮越牢固，难以洗净。洗井有钻杆式活塞法、压缩空气法、离心泵法、抽水洗井法、抽注水双向洗井法等。以钻杆式活塞 法工效最高，推荐使用。抽水洗井可配合抽水试验进行。 4.3辅助钢筋网法

辅助钢筋网法又称为安全辅助钢筋网法或挂网支护法。对边坡施工过程中的塌方问题起到良好的防治作用。在施工现场的破碎区设置钢筋网，对边坡危险区域进行处理，在重点开挖区域加强保护措施。辅助钢筋网可选用48mm的钢管，搭建后进行人工绑扎，钢筋网的铺设面积可根据实际需要进行设计或适当增加，

在铺设过程中，钢筋网需与岩棉紧密贴合才能起到防护作用，绑扎完成后需要对锚杆头进行有效焊接使辅助钢筋网形成一个整体，使其在保障边坡稳定安全方面发挥出更大的作用。 5.结束语

水利工程的安全问题一直是影响水利工程正常运行、创造经济效益、为国民经济发展做贡献的一大阻力。水利工程施工过程中的边坡处理是水利工程施工的重要部分，需要更加细致、谨慎地做好勘测、规划、设计工作，全面考虑边坡施工的影响因素，合理选择利用边坡支护技术，有助于水利工程安全、顺利的施工。

参考文献：

[1]董素英. 水利工程边坡支护施工技术研究[J]. 建材与装饰，2016（13）.

[2]黄淑云. 关于水利工程边坡支护施工技术的研究[J]. 黑龙江水利科技，2017，45（3）：87-88.

[3]朱义俊，朱天久. 水利工程边坡支护施工技术的浅述[J]. 大陆桥视野，2017（20）.

[4]李强. 水利工程中高边坡开挖与支护工程的施工技术分析[J]. 科学技术创新，2012（31）：284-284.

[5]杨健，黄静波. 水电水利工程边坡若干问题探讨[J]. 水力发电，2013，39（5）：16-19.

[6]吴一凡，申霖，朱立旭. 水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J]. 水能经济，2016（6）：192-192.