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【摘要】为确保水利水电施工过程中边坡开挖工程质量和施工质量,规范现场及作业程序和过程控制标准,指导施工人员在边坡开挖过程中必须严格按照设计规程、规范及质量验收标准进行施工。本文在分析边坡工程在水利水电工程中的重要地位的基础上,对目前的边坡开挖技术控制进行了介绍,并对水利水电边坡工程的稳定性分析评价做了阐释,从而为目前水利工程中边坡工程设计及建设提供一些建议。
【关键字】水利水电，边坡开挖，支护技术
中图分类号： TV212 文献标识码： A 文章编号：
一．前言
边坡在矿山开采、交通运输、水利和国防等建设工程中十分常见，其稳定性对这些工程有着重要的影响。由于自然作用力和人类社会活动的影响，边坡发生失稳的事故时有发生，给国家和人民带来了巨大的损失，反之，边坡的合理设计支护又将给人们带来显著的效益。因此，边坡的稳定及其合理的开挖支护，己引起了人们极大的关注，国家和地方己经投入了很大的人力、物力和财力来进行这方面的研究。边坡工程所涉及的领域极其广泛，它和经济、数学、力学、地质、仪器测试、材料和结构等学科有着密切的联系，这些学科的发展将对其稳定性研究起到促进作用。在目前的水利工程建设过程中，由于受到各种地质条件的影响，使在建设水利工程的过程中遇到一些施工难题。其中边坡工程的稳定性就是重要的一个难题。因为它会直接影响到建成后的水利工程的运行状况，因此建筑施工过程中对边坡开挖技术控制的要求极高。
二．水利水电施工过程中边坡开挖前的准备
水利水电施工过程中边坡开挖技术控制的主要目的就是查明工程建设区内的边坡工程地质条件，并对其进行分析。同时还要分析有可能对边坡的稳定性运行产生影响的因素，做到在评价边坡目前的地质状况的基础上，还应分析预测边坡地质有可能发生的变化，从而为水利工程的边坡设计和施工提供强有力的地质依据，保证水利工程建设的开展和建后工程的运行安全。对水利边坡工程高边坡开挖技术来说，开挖前应做到：
1、对水利工程中组成边坡的岩性、软弱夹层的分布、性状和成因进行勘察。
2、对水利工程所涉及到的沟、谷进行地质形态、对称情况、切割深度等方面的调查，勘察水利工程的自然边坡的高度、坡度和坡形。
3、对水利工程中边坡工程所在的区域进行水文、气象的高边坡开挖技术，勘察边坡工程所涉及到的地下水的类型及补排情况，同时对边坡工程中的岩体渗透性和水文地质结构进行高边坡开挖技术与分析。
4、做好危险源辨识及应对措施。
5、明确切实可行的施工方法和工艺，投入满足施工要求的设备和机械。
6、对水利工程中边坡工程的岩体进行物理力学特性的测试，研究物理力学特性对边坡稳定性运行的影响情况。
7、对水利工程中边坡的岩体裂隙的分布及特征进行勘察分析，并勘察边坡工程中，岩层的风化与风化带的情况。
8、对机械伤害、爆破伤害、坍塌和滑坡要有足够的预防措施。
9、对水利工程中，影响边坡工程稳定性的岩层结构分布、性状、产状进行勘察，并进行必要的计算，同时还应对各岩层的组合情况进行分析，预测边坡工程有可能存在的不稳定因素。
三．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 x20m，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。施工程序是：喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。
四．水利水电工程中边坡支护施工的技术
1、深层支护
使用导向仪对锚素钻孔进行斜度控制，及时纠偏和测斜，使用轻型锚固钻机如XYZ-90或全液压锚固钻机等对锚索钻孔。使用灌浆对地质条件比较差的地方进行固壁。待编锚平台编制成束后把钢绞线绑扎牢固，而且和钢管导向帽的连接要稳固。下锚在探测锚索孔孔道合格后进行，要防止在下锚过程中整体扭转锚索体或使锚索体受到损坏，使用3SNS高压灌浆泵进行灌浆，使用溜槽入仓锚墩混凝土，待锚墩混凝土的强度达到设计要求后进行锚索张拉，油表采用YDC50-200型千斤顶对单根钢绞线进行对称循环张拉，根据设计值的90％控制初期张拉力，按照锚索的监测数据进行分析，以确定是否需要补偿张拉，锚素封锚最后进行。
2、浅层支护
边坡浅层支护的项目主要包括排水孔、锚杆束及喷混凝土等。
（一）使用XZ-30型钻机或QZJ100D(100B)潜孔钻机在边坡排架上进行排水孔钻孔，完成钻设后，及时进行清孔和安装。待钻孔到富水层后安装滤管。
(二)使用XZ-30钻机或全液压钻机进行锚杆束钻孔。采用开挖形成的施工平台进行全液压钻机造孔施工，可以高效、快速的进行钻孔施工。待完成排架搭设后，采用XZ-30钻机对边坡上部的孔位进行造孔。安装锚杆束的施工：使用后插杆先注浆的方式对岩层较完整的部位进行施工；使用后注浆先插杆的方式对岩层易塌孔、较破碎的部位进行施工。
（三）使用干喷法喷混凝土，通过滑道系统把水泥和骨料运到工作面。受喷面和混凝土喷射机的喷嘴要垂直，而且喷嘴要稍微偏向喷射的地方，且倾斜角不可大于l0度。
五．边坡开挖后的稳定性分析评价
边坡工程的稳定性对水利工程来说至关重要，因为它直接影响到建成后的水利工程的使用情况，因此对水利工程中高边坡工程的稳定性进行分析评价是非常有必要的。
1、对水利高边坡工程稳定性分析，主要包括几个方面：
（一）分析水利高边坡工程岩土體结构、性状等，从而明确边坡工程有可能出现的变形模式与边界条件。
（二）分析水利高边坡工程稳定性的影响因素，主要包括环境因素和工程因素，从而分析判断边坡工程可能的破坏模式及边界条件。
（三）分析水利高边坡工程选择岩体的物理力学特性，选择适当地分析方法，真实的分析计算出边坡工程地质中各岩体的物理力学参数。
（四）分析水利高边坡工程潜在的不稳定因素，根据综合评价，对高边坡工程的地质破坏提出治理措施。
2、对水利高边坡工程稳定性进行评价时，既要有定性评价，也要有定量评价。本文在此只对水利边坡工程稳定性评价中定性评价方法进行简单的介绍。其主要有：边坡地质类比评价、边坡地质变形判断评价、边坡的坡率允许值评价和边坡的极射赤平投影评价。
（一）高边坡地质类比评价
高边坡地质类比评价是将边坡同已知稳定性的类似高边坡进行对比，根据类似高边坡的稳定性分析该边坡的稳定性。
（二）高边坡地质变形判断评价
高边坡地质变形判断评价是根据已经表现出来的变形破坏迹象判断边坡的稳定性。
（三）高边坡的坡率允许值评价
高边坡的坡率允许值评价是把边坡坡率同相应的坡率允许值进行对比，从而判断现有高边坡的稳定性。
（四）高边坡的极射赤平投影评价
高边坡的极射赤平投影评价是利用极射赤平投影图来分析边坡岩层结构面之间、结构面与边坡坡面之间的组合关系，从而来判断高边坡的抗滑稳定性。
六．结束语
综合上述，在水利水电工程建设过程遇到的施工难题中，高边坡工程的稳定性就是最重要的一个难题，因为它直接影响到建成后的水利工程的运行状况。本文作者主要介绍了水利高边坡开挖前的工作准备、开挖技术支护技术和开挖后的稳定性分析评价，为当前的水利工程中高边坡开挖技术方面提供一些技术上的参考。
参考文献：
[1]王朋辉 韩晓燕 孙建新 水利水电施工工程中边坡开挖支护技术分析 科技资讯2012-02-03期刊
[2]喻军华 岩质高边坡开挖与支护过程分析浙江大学2003-01-01博士
[3]张萍 胡冉 张勤 大岗山水电站右岸边坡开挖支护的有限元模拟水电能源科学2009-04-25期刊
[4]徐华敏 张萍 董磊华 唐小松 边坡开挖支护有限元模拟及稳定性分析 中国农村水利水电2009-08-15期刊
[5]漆祖芳 唐忠敏 姜清辉 位伟 潘少华 大岗山水电站坝肩边坡开挖支护有限元模拟第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）2008-11-01中国会议
[6]陈樊建乐昌峡大坝坝肩边坡开挖方案优选及边坡稳定分析广东水利水电2012-01-25期刊
【关键字】水利水电，边坡开挖，支护技术
中图分类号： TV212 文献标识码： A 文章编号：
一．前言
边坡在矿山开采、交通运输、水利和国防等建设工程中十分常见，其稳定性对这些工程有着重要的影响。由于自然作用力和人类社会活动的影响，边坡发生失稳的事故时有发生，给国家和人民带来了巨大的损失，反之，边坡的合理设计支护又将给人们带来显著的效益。因此，边坡的稳定及其合理的开挖支护，己引起了人们极大的关注，国家和地方己经投入了很大的人力、物力和财力来进行这方面的研究。边坡工程所涉及的领域极其广泛，它和经济、数学、力学、地质、仪器测试、材料和结构等学科有着密切的联系，这些学科的发展将对其稳定性研究起到促进作用。在目前的水利工程建设过程中，由于受到各种地质条件的影响，使在建设水利工程的过程中遇到一些施工难题。其中边坡工程的稳定性就是重要的一个难题。因为它会直接影响到建成后的水利工程的运行状况，因此建筑施工过程中对边坡开挖技术控制的要求极高。
二．水利水电施工过程中边坡开挖前的准备
水利水电施工过程中边坡开挖技术控制的主要目的就是查明工程建设区内的边坡工程地质条件，并对其进行分析。同时还要分析有可能对边坡的稳定性运行产生影响的因素，做到在评价边坡目前的地质状况的基础上，还应分析预测边坡地质有可能发生的变化，从而为水利工程的边坡设计和施工提供强有力的地质依据，保证水利工程建设的开展和建后工程的运行安全。对水利边坡工程高边坡开挖技术来说，开挖前应做到：
1、对水利工程中组成边坡的岩性、软弱夹层的分布、性状和成因进行勘察。
2、对水利工程所涉及到的沟、谷进行地质形态、对称情况、切割深度等方面的调查，勘察水利工程的自然边坡的高度、坡度和坡形。
3、对水利工程中边坡工程所在的区域进行水文、气象的高边坡开挖技术，勘察边坡工程所涉及到的地下水的类型及补排情况，同时对边坡工程中的岩体渗透性和水文地质结构进行高边坡开挖技术与分析。
4、做好危险源辨识及应对措施。
5、明确切实可行的施工方法和工艺，投入满足施工要求的设备和机械。
6、对水利工程中边坡工程的岩体进行物理力学特性的测试，研究物理力学特性对边坡稳定性运行的影响情况。
7、对水利工程中边坡的岩体裂隙的分布及特征进行勘察分析，并勘察边坡工程中，岩层的风化与风化带的情况。
8、对机械伤害、爆破伤害、坍塌和滑坡要有足够的预防措施。
9、对水利工程中，影响边坡工程稳定性的岩层结构分布、性状、产状进行勘察，并进行必要的计算，同时还应对各岩层的组合情况进行分析，预测边坡工程有可能存在的不稳定因素。
三．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 x20m，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。施工程序是：喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。
四．水利水电工程中边坡支护施工的技术
1、深层支护
使用导向仪对锚素钻孔进行斜度控制，及时纠偏和测斜，使用轻型锚固钻机如XYZ-90或全液压锚固钻机等对锚索钻孔。使用灌浆对地质条件比较差的地方进行固壁。待编锚平台编制成束后把钢绞线绑扎牢固，而且和钢管导向帽的连接要稳固。下锚在探测锚索孔孔道合格后进行，要防止在下锚过程中整体扭转锚索体或使锚索体受到损坏，使用3SNS高压灌浆泵进行灌浆，使用溜槽入仓锚墩混凝土，待锚墩混凝土的强度达到设计要求后进行锚索张拉，油表采用YDC50-200型千斤顶对单根钢绞线进行对称循环张拉，根据设计值的90％控制初期张拉力，按照锚索的监测数据进行分析，以确定是否需要补偿张拉，锚素封锚最后进行。
2、浅层支护
边坡浅层支护的项目主要包括排水孔、锚杆束及喷混凝土等。
（一）使用XZ-30型钻机或QZJ100D(100B)潜孔钻机在边坡排架上进行排水孔钻孔，完成钻设后，及时进行清孔和安装。待钻孔到富水层后安装滤管。
(二)使用XZ-30钻机或全液压钻机进行锚杆束钻孔。采用开挖形成的施工平台进行全液压钻机造孔施工，可以高效、快速的进行钻孔施工。待完成排架搭设后，采用XZ-30钻机对边坡上部的孔位进行造孔。安装锚杆束的施工：使用后插杆先注浆的方式对岩层较完整的部位进行施工；使用后注浆先插杆的方式对岩层易塌孔、较破碎的部位进行施工。
（三）使用干喷法喷混凝土，通过滑道系统把水泥和骨料运到工作面。受喷面和混凝土喷射机的喷嘴要垂直，而且喷嘴要稍微偏向喷射的地方，且倾斜角不可大于l0度。
五．边坡开挖后的稳定性分析评价
边坡工程的稳定性对水利工程来说至关重要，因为它直接影响到建成后的水利工程的使用情况，因此对水利工程中高边坡工程的稳定性进行分析评价是非常有必要的。
1、对水利高边坡工程稳定性分析，主要包括几个方面：
（一）分析水利高边坡工程岩土體结构、性状等，从而明确边坡工程有可能出现的变形模式与边界条件。
（二）分析水利高边坡工程稳定性的影响因素，主要包括环境因素和工程因素，从而分析判断边坡工程可能的破坏模式及边界条件。
（三）分析水利高边坡工程选择岩体的物理力学特性，选择适当地分析方法，真实的分析计算出边坡工程地质中各岩体的物理力学参数。
（四）分析水利高边坡工程潜在的不稳定因素，根据综合评价，对高边坡工程的地质破坏提出治理措施。
2、对水利高边坡工程稳定性进行评价时，既要有定性评价，也要有定量评价。本文在此只对水利边坡工程稳定性评价中定性评价方法进行简单的介绍。其主要有：边坡地质类比评价、边坡地质变形判断评价、边坡的坡率允许值评价和边坡的极射赤平投影评价。
（一）高边坡地质类比评价
高边坡地质类比评价是将边坡同已知稳定性的类似高边坡进行对比，根据类似高边坡的稳定性分析该边坡的稳定性。
（二）高边坡地质变形判断评价
高边坡地质变形判断评价是根据已经表现出来的变形破坏迹象判断边坡的稳定性。
（三）高边坡的坡率允许值评价
高边坡的坡率允许值评价是把边坡坡率同相应的坡率允许值进行对比，从而判断现有高边坡的稳定性。
（四）高边坡的极射赤平投影评价
高边坡的极射赤平投影评价是利用极射赤平投影图来分析边坡岩层结构面之间、结构面与边坡坡面之间的组合关系，从而来判断高边坡的抗滑稳定性。
六．结束语
综合上述，在水利水电工程建设过程遇到的施工难题中，高边坡工程的稳定性就是最重要的一个难题，因为它直接影响到建成后的水利工程的运行状况。本文作者主要介绍了水利高边坡开挖前的工作准备、开挖技术支护技术和开挖后的稳定性分析评价，为当前的水利工程中高边坡开挖技术方面提供一些技术上的参考。
参考文献：
[1]王朋辉 韩晓燕 孙建新 水利水电施工工程中边坡开挖支护技术分析 科技资讯2012-02-03期刊
[2]喻军华 岩质高边坡开挖与支护过程分析浙江大学2003-01-01博士
[3]张萍 胡冉 张勤 大岗山水电站右岸边坡开挖支护的有限元模拟水电能源科学2009-04-25期刊
[4]徐华敏 张萍 董磊华 唐小松 边坡开挖支护有限元模拟及稳定性分析 中国农村水利水电2009-08-15期刊
[5]漆祖芳 唐忠敏 姜清辉 位伟 潘少华 大岗山水电站坝肩边坡开挖支护有限元模拟第二届中国水利水电岩土力学与工程学术讨论会论文集（一）2008-11-01中国会议
[6]陈樊建乐昌峡大坝坝肩边坡开挖方案优选及边坡稳定分析广东水利水电2012-01-25期刊