水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用分析 宿磊

水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用分析宿磊
摘要：作为其中一项重要的技术，边坡开挖技术在水利水电工程中具有广泛的
应用，给实际施工带来了很大的便利，确保了工程的质量。

本文从其技术流程出发，对其中的影响因素进行了详细的分析，并对当下工程中经常应用的支护技术
也进行了阐述，如个土方明挖、挖槽施工技术等。

期望通过这些技术的分析和介
绍可以给水利水电工程建设带来实质性的帮助，促进工程的良好开展。

关键词：水利水电；施工；边坡开挖；支护
引言
水利水电工程项目建设与社会经济建设发展以及人们生活有着非常紧密联系，只有不断加强水利水电工程项目建设施工技术的研究力度，对施工技术进行创新、优化，才能保证水利水电工程项目建设施工质量，将工程项目建设的重要作用发
挥出来。

水利水电工程项目建设施工阶段，需要应用边坡开挖支护技术保证施工
的安全性，强化工程项目建设施工质量。

一、水利工程施工中边坡开挖支护技术的重要性
边坡开挖支护技术在水利工程施工中占据了重要地位，边坡的开挖和支护可
以有效的防止出现滑坡的现象，同时提升了水利工程的稳定性，在质量上得到大
大的提升。

此外还能够提高施工场地人员的安全，以及后期使用中的人身安全，
同时由于边坡开挖支护技术的特点和功能使得该技术成为养护工作的重心，这大
大的降低了地基加固养护的成本，给施工单位带来巨大的经济利益，并保障了居
民用水通畅。

如果没有做好边坡开挖支护技术，在大水来临时，一切都将变得不
堪一击，那么不仅仅是建筑资源大量的浪费，而且施工单位的人员安全将会受到
威胁，造成严重的后果。

二、边坡开挖方式
2.1土质边坡开挖方式
水利水电工程项目建设施工阶段，如果应用质边坡开挖施工方式，施工技术
人员需要坚持由上至下的开挖施工原则。

同时还需要严格依据相关规范和标准对
边坡开挖施工进行控制，削坡层厚度需要控制在要求范围内，避免削坡层厚度过
高或者过低，从而对水利水电工程项目开挖施工质量造成负面影响，影响边坡功
能的发挥。

技术人员在对边坡进行减退削坡处理的过程中，施工现场管理人员需
要加强监管控制力度，保证反铲挖掘施工机械设备应用的规范性、合理性，应用
机械设备高效率的完成施工内容。

除此之外在边坡开挖施工中，施工管理人员需
要明确施工质量控制的重要性，科学的组织施工，派遣专业素质过硬的技术人员
承担边坡开挖施工工作。

2.2岩质边坡开挖方式
水利水电工程项目建设施工阶段不可避免的会遇到岩石材质的边层，这类边
层会增加施工的难度性，所以施工管理人员需要应用科学化、合理化的施工方式
才能保证施工工作顺利开展。

施工前需要对岩石性质、厚度和坚硬层度进行检测，综合考虑后选择爆破方法，施工中也需要坚持由上至下的原则，从而有效提升边
坡开挖施工质量和施工效率，高效、安全的完成高边坡开挖施工工作。

岩质边坡
开挖中爆破方式选择是非常关键的，如果爆破方式选择不合理不仅会影响工程项
目建设施工进度，同时还有可能导致不良安全事故发生。

所以施工阶段要根据岩
层层次以及实际分布情况确定爆破方式，爆破工作人员需要结合岩层的角度以及
高度科学选择爆破点，使得爆破成效达到预期设想。

一般情况下，水利水电工程
项目建设施工区域边坡岩层厚度并不是很大，所以爆破人员只要慎重选择爆破点，并且对切角进行严格，严格依据相关规范和标准进行爆破就可以取得良好成效。

2.3槽挖方法方式
不同水利水电工程项目建设施工地点、工程项目建设所处地质环境以及周围
环境都存在着较大差异性。

在水利水电工程项目边坡开挖施工中，施工技术人员
需要考虑到周围环境因素对施工可能造成的不良影响，结合工程项目建设施工区
域的实际情况，对槽挖施工方式进行科学调整，降低工程项目边坡开挖施工周期，强化水利水电工程项目边坡开挖施工质量。

一般情况下，可以将水利水电工程项
目槽挖施工方式概括性的分为两种方法：第一种为拉槽分层爆破开挖施工方法，
另一种为邻近建基面保护层施工方法。

如果边坡开挖支护施工不会对水利水电工
程项目主体结构建设造成不良影响，应用第一种槽挖施工方法较为合理，施工前
需要分析边坡的轮廓特征，以轮廓特征为基础选择槽挖方式。

施工现场管理人员
可以将水利水电边坡工程划分成多个小工程，对水利水电工程高边坡进行分层开挖。

爆破技术人员与施工技术人员需要更多的进行沟通和交流，从而科学合理确
定爆破点，保证施工工作开展符合水利水电工程项目设计要求，对工程边坡开挖
支护进行全方面控制。

2.4钻爆方式
水利水电工程项目边坡开挖支护施工阶段，为了提升施工的便捷性，施工技
术人员可以考虑应用钻爆施工方式。

这种施工方法应用前施工技术人员可以根据
工程项目建设施工现场的实际情况制定爆破施工方案，保证边坡开挖支护施工效
率和爆破效率，加快工程项目建设施工进度，缩减工程项目建设的成本投入。

在
爆破设计前，管理人员要深入施工现场了解目前工程项目建设施工进度，掌握工
程现场地质情况。

爆破工作人员要进行生产性的爆破试验，根据试验结果对爆破
参数进行调增。

爆破处理中要避免进行二次爆破，降低爆破对水利水电工程边坡
岩体的破坏程度。

三、常见的水利水电工程边坡开挖支护技术
3.1锚杆技术
锚杆技术在水利水电工程边坡开挖支护中有着非常广泛应用，是应用频率最
高的技术之一。

锚杆技术的优势在于施工占地面积较小，可以较大程度提升工程
项目建设施工现场的安全性。

锚杆技术在水利水电边坡开挖支护施工中的应用也
存在着一定不足，实际施工中施工技术人员需要选用综合性能较强的材料，施工
工作开展也需要进行全面化、精细化的管理。

通常情况下施工技术人员在锚杆技
术应用中会选用人工注浆的施工方法，施工中还会应用到手风钻施工机械设备。

施工前施工现场管理人员与技术人员需要分析施工区域岩石的实际走向和倾斜角度，结合现场实际情况确定手工钻头的直径。

要对钻探深度进行严格控制，钻探
达到指定位置后技术人员需要及时清除钻探孔洞内部的众多杂质，避免后续灌浆
施工阶段出现不良问题。

3.2安全辅助钢筋网
为了确保水利水电工程边坡岩体的稳定性和安全性，尽量避免塌方问题，在
施工过程中，施工人员应该做好安全防护工作。

在具体的施工中，应该在破碎区
域设置钢筋网，尤其是在重点开挖区更应该加强保护。

在施工过程中，可能会使
用脚手架，在搭建过程中，应该使用48mm的钢管，对于钢筋网可以使用
8@20cm×20cm的规格，进行人工绑扎。

另外，为了便于运输，应该尽量增加钢
筋网的铺设面积，与岩面紧密贴合铺设，然后与锚杆头进行有效焊接，使其形成
一个整体，更好的保障边坡稳定安全。

3.3混凝土喷涂
利用混凝土喷涂的方式进行边坡的防护效率较高，在施工过程中优点较多，
施工材料易取，施工成效较为明显，在施工过程中对边坡开挖后的形状结构造成
极低影响。

混凝土作为防渗透性和腐蚀性较强的材料，采用其进行边坡防护能够
有效保证其使用寿命，避免由于雨水冲刷而造成的边坡坍塌现象，不利于工程施
工的顺利进行。

需要注意的是，在喷涂过程中加强对喷射的管理，例如，利用分
次喷涂的方式进行施工时，需要对已喷涂的表层进行清理，优先喷涂超挖和裂缝
低凹处；为避免因机械设备故障而影响后续工作，在喷涂过程中一旦发现故障现象，必须停止作业，及时检修设备。

另外，喷涂工作完成后，做好后期洒水保养
工作。

四、边坡开挖支护技术在水利水电工程中的应用
4.1工程概况
某水电站是一座以供水、发电为主，兼顾灌溉、防洪等综合利用的小（1）型水利水电工程。

拦河枢纽总库容968万m3。

本工程涉及到边坡施工范围主要为
大坝左、右岸坡。

右岸边坡自坝顶高程1176m至河床最低处高程1121m，高度
55m，左岸边坡自坝顶高程1195m至河床最低处高程1121m，高度74m，按照边
坡坡高进行分类，属高边坡。

左坝肩岩体岩层平缓，稳定性较好。

受节理裂隙切割岩体呈块体状，且为顺
向坡，加之泥岩夹层的存在，在人为活动及降水等不利因素影响下，易产生掉块、崩塌现象。

4.2边坡开挖施工技术
（1）土方开挖技术
土方明挖采用自上而下、分层开挖、及时跟进修坡的施工程序。

土方的分层
高度为5~6m，按照10m为一段，采用360反铲分层分段进行开挖，EL690m以上反铲挖除的土方，甩至修建好的临时施工便道B1路上，然后反铲装车，利用20t
自卸车运至3#渣场；EL690m～EL680.0m段反铲挖除的土方，先甩至引渠进口段
EL680m开挖面，在开挖面利用360反铲装车，然后利用进口引渠施工便道，20t
自卸车运至3#渣场。

开挖过程中，边坡修整与边坡开挖同步跟进，测量放样出每层开挖面的坡脚
线位置，反铲按照所放坡脚线位置进行自上而下开挖，当开挖至距边坡设计坡比
约0.5～0.6m的位置时，进行削坡，削坡时，测量控制每一段开挖面反铲削出两
个100cm宽的标注坡面，然后根据标准坡面反铲依次进行削坡。

边坡开挖及反铲
削坡时质检及测量人员进行控制，严禁出现超挖现象，造成坡面不平整，质量控
制见图1。

图1土方削坡控制图
土方削坡时，主要采用反铲削坡，局部采用人工削坡。

人工开挖的梯段高度
为2m以内；机械开挖的梯段控制在5m以内。

在已开挖的土边坡未进行护坡施
工之前，采用彩条布将其覆盖，避免雨水冲刷。

开挖过程中如遇孤石，若遇孤石
较小（＜0.7t），采用反铲装车，20t自卸车运至3#渣场，若孤石较大（≥0.7t），现场经监理工程师认量后，液压锤破碎或者用YT-28手风钻造孔爆破解小，反铲
装车20t自卸车运至3#渣场。

（2）石方开挖工艺措施
石方开挖爆破以CM-351高风压潜孔钻、轻型潜孔钻钻中、深孔毫秒微差梯
段爆破为主，手风钻配合，永久边坡按设计自上而下分3.0~6.0m左右层高实施梯段开挖，岩石边坡面视层厚确定爆破方式，采用浅孔梯段爆破，保护层采用浅孔
松动爆破。

出渣采用日立330挖掘机配20t自卸车在河床部位装车，运至弃渣场
堆放。

边坡开挖要求开挖面达到平整、稳定，尽量减少对保留区岩体的破坏影响，开挖爆破施工方案初步为：边坡采用控制爆破，建基面采用预留保护层法进行开挖。

主爆孔采用微差爆破，严格控制单响装药。

4.3边坡开挖支护技术
（1）砂浆锚杆施工
采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，边坡锚杆施工首先在要在支护的作业
面搭设脚手架作业平台。

脚手架采用双排脚手架，脚手架间排距2.0m×2.0m，步
距1.5m，距离地面20cm设扫地杆，小横杆伸出立杆约10cm，内侧立杆距离建
筑物30cm，并且3步4跨设连墙体，连墙体采用准20锚杆，长度1，5m，入岩1.0m，外露部分与脚手架立杆焊接牢固，脚手架两端搭设盘梯，每层作业面铺满
马道板，与脚手架大小横杆用铁丝捆牢。

钻孔前，风管和钻机提前移至施工作业
面上。

注浆采用GZJB型液压双液注浆泵，将注浆管插入孔底，由里向外进行注浆，并随注浆压力缓缓向孔外抽出注浆管，注浆达到要求后，停止注浆并立即采用人
工插入锚杆，同时将锚杆固定在钻孔中心。

注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不低于
M20，砂采用最大粒径小2.5mm的中细砂。

（2）喷射混凝土
本工程喷射混凝土主要为素混凝土喷射。

喷射混凝土标号为C30，喷射混凝
土厚度为10mm。

喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料，喷射混凝土
的骨料级配，满足表1的规定。

拌和站拌制喷射混凝土的混合料时，各种材料要按施工配合比要求自动分别称量，搅拌
均匀。

拌和混合料的称量偏差将符合水泥和速凝剂±2%；砂、石±3%。

为保证工程质量，搅拌设备采用强制式搅拌机拌料。

混合料搅拌时间将遵守满足：采用容量小于400L的强制式搅拌机拌料时，搅拌时间不得小于1min，当混合料掺有外加剂时，搅拌时间适当延长。

采用HPZV-5B型混凝土喷射机喷射混凝土。

作业顺序采用自下而上分段分区方式进行，区段间的
接合部和结构的接缝处妥善处理，不得存在漏喷部位。

喷混凝土均需分层喷射。

完成第一层
喷射后，清理回弹物料，然后进行下一层喷射施工，下一层喷射在上层终凝后进行，若终凝
1h后喷护，则用压力风清洗受喷面。

五、结束语
边坡开挖支护技术在水利水电工程中起到了重要的支护作用，使得整个水利水电工程建
设质量大幅度提升，在经过强劲水流冲击后还能够依然保持其原有的性能，确保了居民水电
供应的顺畅。

边坡开挖支护的要点在于对地质条件的分析，对岩土层的判断并采用合适的开
挖技术和支护技术，注意开挖过程中的注意点，并做好爆破中的安全防护。

同时加强支护工
作的质量，就要加强养护工作中混凝土的保湿，这样可以有效的观察混凝土在固化过程中的
效果，让施工人员更了解支护装置的实用性。

在各个部门的通力合作下，边坡开挖技术施工
的顺利进行，象征着我国水利水电工程又上了一个新阶段，为我国的经济发展作出不少贡献。

参考文献：
[1]徐申飞.浅析边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中的应用[J].河南建材，2018（05）：25-26.
[2]李震.水利水电工程施工中的边坡开挖支护技术[J].科学技术创新，2018（24）：117-118.
[3]王梓璇.分析水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2018（24）：169.
[4]赵广宇.水利工程施工中边坡开挖支护技术的应用分析[J].现代物业（中旬刊），2018（08）：241.
[5]史明兴.水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].科学技术创新，2018（22）：131-132.
[6]徐燕，林馨，仲兵兵，李郁卉.分析水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].科技风，2018（18）：180.
[7]王冬子.水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用研究[J].农民致富之友，2018（12）：247.。