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水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術運用策略研究

文檔作者：林惠顏文檔來源：佛山市三水區(qū)機電排灌總站		更新日期： 2026年05月24日	點擊數：
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工程技術研究 第9卷 總第173期 2024年11月 工程技術與應用
97
摘要：水利水電工程是我國基礎建設工程的重要組成
部分，直接關系我國農業(yè)發(fā)展、工業(yè)生產等多個領域，
因此，需要重視水利水電工程建設，做好技術把控，
提升工程建設的質量和效率，使其為國家社會的發(fā)展
與建設作出更多貢獻。文章首先分析了邊坡穩(wěn)定性的
影響因素，接著對常用的邊坡開挖支護技術展開了分
析，并結合實際工程，探討了如何在工程建設中有效
應用邊坡開挖支護技術，保證施工質量。
關鍵詞：邊坡開挖支護技術；水利水電工程；地質條件；
變形失穩(wěn)
Abstract:Water conservancy and hydropower engineering
is an important part of China's infrastructure construction
engineering, which is directly related to China's
agricultural development, industrial production and
other fi elds. Therefore, it is necessary to pay attention to
the construction of water conservancy and hydropower
engineering, do a good job in technology control, improve
the quality and efficiency of engineering construction,
and make it contribute more to the development and
construction of the national society. This paper first
analyzes the influencing factors of slope stability, then
analyzes the commonly used slope excavation and support
technology, and discusses how to effectively apply the
slope excavation and support technology in engineering
construction combined with the actual engineering to
ensure the construction quality.
Keywords: slope excavation and support technology; water
水利水電工程施工中邊坡開挖支護技術運用策略研究
林惠顏
佛山市三水區(qū)機電排灌總站，廣東 佛山 528100
Research on the Application Strategy of Slope Excavation and Support Technology in the
Construction of Water Conservancy and Hydropower Engineering
LIN Huiyan
Mechanical and Electrical Drainage and Irrigation Station in Sanshui District, Foshan City, Foshan 528100,
Guangdong, China
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2024.21.031 .
1 研究背景
水利水電工程施工中，邊坡穩(wěn)定性受地質條件、
土壤結構、水文條件等多個自然因素的影響，在過去
一段時間內，水利水電工程的壩址選擇受到了較大限
制。邊坡開挖支護技術的應用能通過對坡體構造的強
化，提升邊坡的穩(wěn)定性，從而避免邊坡失穩(wěn)導致的開
挖面塌方、滑坡等問題。因此，水利水電工程施工中，
邊坡開挖支護技術的應用具有重要意義。
2 邊坡穩(wěn)定性的影響因素
2.1　地質因素
地質條件對邊坡穩(wěn)定性有關鍵影響。巖體、土體
等的強度和穩(wěn)定性直接決定了邊坡的穩(wěn)定性，其抗剪
強度是決定邊坡是否會發(fā)生滑動的關鍵因素。通常情
況下，抗剪強度越高，邊坡抵抗剪切破壞的能力越強，
巖體和土體受到壓力時的變形越小，不易因邊坡開挖
施工而導致塌方或滑坡事故。同時，巖體節(jié)理、裂隙
等結構缺陷也會影響邊坡的穩(wěn)定性，成為邊坡開挖施
工中的潛在滑動面，易使邊坡在外力作用下失穩(wěn)[1]。
2.2　變形失穩(wěn)因素
變形失穩(wěn)主要指在工程施工過程中，受工程活動
和外力作用引起的邊坡的變形和不穩(wěn)定現象，主要分
作者簡介： 林惠顏，女，本科，工程師，研究方向為水利工程技術
管理。
conservancy and hydropower engineering; geological
condition; deformation instability
分類號：TV52
工程技術與應用 2024 年 第21 期 總第173 期 工程技術研究
98
為剛性均勻變形和非剛性均勻變形兩類。其中，剛性
均勻變形指邊坡在外力作用下，整體結構發(fā)生剛性位
移而導致的變形，表現為邊坡整體下沉、滑移等現象，
其特征為變形量較小但均勻分布，對邊坡的穩(wěn)定性有
顯著影響。非剛性變形失穩(wěn)指邊坡在外力作用下，其
內部結構發(fā)生非均勻變形，通常表現為邊坡內部出現
局部裂縫或滑動面，特征為變形量較大，且變形部位
分布不均，易引發(fā)局部崩塌和滑坡等事故災害。
3 水利水電工程施工常用的邊坡開挖支
護技術
水利水電工程施工中，常用的邊坡開挖支護技術
主要包括邊坡巖體鞏固技術、鋼筋網輔助技術、鉆爆
技術等。在實際施工中，施工單位需要結合不同的工
程情況選擇適宜的邊坡開挖支護技術，從而有效保證
施工質量。
3.1　邊坡巖體鞏固技術
邊坡巖體鞏固技術的常用方法為錨桿支護和灌漿
加固。錨桿支護施工要點為通過鉆孔將鋼制桿體插入
邊坡巖體，進行灌漿或機械膨脹，使錨桿與周邊巖層
形成一體，以增強邊坡的穩(wěn)定性。這種施工方法選用
的錨桿直徑通常為20 ～ 32 mm，長度由實際巖層厚度、
開挖深度而定。灌漿加固與錨桿支護原理相似，區(qū)別
主要在于灌漿加固使用混凝土漿液、高分子材料等填
充巖體中的裂隙和孔隙，增強巖體的密實度和強度[2]。
邊坡巖體鞏固技術實際施工時，應選擇適宜的支
護材料，保證所用的錨桿、水泥漿液等材料質量符合
相關施工規(guī)范。正式施工前，施工人員需要對錨桿進
行防腐和除銹處理。施工時，需要合理安排施工順序，
分層、分段進行開挖和支護，防止邊坡失穩(wěn)，并注意
控制灌漿壓力和速度，防止巖體內部產生新裂隙[3]。
3.2　鋼筋網輔助技術
鋼筋網輔助技術是一種邊坡巖體鞏固的輔助技術，
主要通過在邊坡表面鋪設鋼筋網，結合噴射混凝土支
護或錨桿支護等技術，形成一個整體的加固體系，提
高邊坡的穩(wěn)定性和抗剪強度。該技術的應用還能有效
防止邊坡表面滑動、剝落等現象的發(fā)生。實際施工過
程中，施工人員需要根據邊坡的具體形狀和開挖設計
選擇適宜的鋼筋規(guī)格型號，確定鋼筋的長度。目前，
市場上鋼筋的供貨長度一般為6 ～ 10 m，考慮到部分
水利水電工程項目規(guī)模較大，為滿足工程施工需求，
須接長鋼筋，鋼筋綁扎接頭的最小搭接長度如表1 所
示，鋼筋對焊長度損失值如表2 所示。
使用點焊連接方式將鋼筋連接成鋼筋網，點焊前，
首先要檢查鋼筋表面，確保沒有裂紋、分層以及其他
不符合規(guī)定的缺陷。接著，使用砂盤、圓盤鋼絲刷等
清理鋼筋表面銹蝕和油污，保證鋼筋平直，無局部彎
曲，中心線同直線的偏差不超過全長的1%。點焊時，
需要使用電極將待連接的兩根鋼筋夾緊，使用點焊機
連接鋼筋。之后，使用錨釘、鋼筋錨桿等方式將鋼筋
網固定在邊坡上，錨釘的布置密度需根據邊坡穩(wěn)定性
要求和鋼筋網規(guī)格確定，通常為2 ～ 4 個/m2。
3.3　鉆爆技術
當邊坡開挖支護施工過程中遇到堅硬巖體時，應
用鉆爆技術能有效破碎巖石，得到所需的邊坡形狀和
尺寸，為后續(xù)施工奠定良好基礎。該技術的應用要點
如下：
（1）鉆孔設計。根據邊坡的巖層和土層條件，制
訂鉆孔方案，確定鉆孔的直徑和分布。
（2）使用鉆機按照鉆孔設計方案執(zhí)行鉆孔作業(yè)，
并在鉆好的孔洞內裝填炸藥，炸藥類型和裝藥量需要
根據巖石性質及爆破設計確定，常用的鉆孔技術包括
毫秒爆破、預裂爆破及光面爆破等。
（3）按照預設的爆破順序和時間引爆炸藥，并在
爆破結束后清理碎石，確保邊坡表面平整[4]。
3.4　噴射混凝土支護技術
噴射混凝土支護技術主要是利用高壓噴射設備，
將混凝土高速噴射到邊坡表面，形成一層具有保護和
支撐作用的混凝土外墻，提高邊坡的整體穩(wěn)定性和抗
剪強度。在噴射混凝土支護施工前，施工人員需要做
好施工區(qū)域松動巖土的清理工作，避免影響混凝土與
表1　鋼筋綁扎接頭的最小搭接長度
鋼筋級別受拉區(qū)受壓區(qū)
Ⅰ級鋼筋30d 20d
Ⅱ級鋼筋35d 25d
Ⅲ級鋼筋40d 30d
5 號鋼筋30d 20d
注：d 為鋼筋直徑。
表2　鋼筋對焊長度損失值 　　單位：mm
鋼筋直徑損失值
＜ 16 20
16 ～ 25 25
＞ 25 30
工程技術研究 第9卷 總第173期 2024年11月 工程技術與應用
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邊坡之間的黏結牢固性。接著，將配制好的混凝土通
過噴射機高速噴射到邊坡表面，噴射厚度通常控制在
50 ～ 100 mm，根據邊坡的穩(wěn)定性要求確定。從上至
下噴射，且整個噴射過程應保持連續(xù)，盡可能避免中
斷時間超過30 min，如果無法在1 h 內用完配制完畢
的砂漿，則應將剩余砂漿廢棄，避免重新使用。
4 邊坡開挖支護技術在水利水電施工中
的運用策略
某水利水電工程項目邊坡作業(yè)存在滑坡風險，該
工程邊坡作業(yè)量大，邊坡開挖的土方量和石方量，以
及項目對混凝土和鋼筋的需求量均較大，因此，做好
邊坡開挖支護施工至關重要。實際施工中，通過地質
勘察，明確施工區(qū)域地下水主要分為三層，分別為與
地面距離1.2 ～ 4.1 m 的滯水、35 ～ 40 m 的潛水，以
及23 m 左右的滯水。巖層下段為厚層灰白色砂巖夾
深灰色泥巖、白云質砂巖和瀝青質頁巖，上段為灰色、
淺灰色泥巖，含蟲孔和鈣質超微化石，砂巖具有較高
穩(wěn)定性，但在夾層存在泥巖和瀝青質頁巖的情況下存
在一定的邊坡失穩(wěn)風險，泥巖在干燥條件下相對穩(wěn)定，
但遇水后強度迅速降低，易軟化和崩解。綜合上述分
析，決定采用錨桿支護技術提升邊坡穩(wěn)定性[5]。
4.1　前期準備工作
4.1.1 現場準備和技術準備
前期準備工作主要包括現場準備工作和技術準備
工作。現場準備方面，施工單位首先需要做好施工現
場的清理工作，清除現場阻礙施工的垃圾和雜物，并
在施工現場周圍設置防護圍欄，為邊坡開挖支護施工
奠定良好的條件。接著，聘請專業(yè)的第三方地質勘察
團隊，對施工區(qū)域展開地質勘察工作，明確施工區(qū)域
的水文、土壤、巖層結構等條件，結合這些條件選擇
適宜的施工技術，確定開挖深度、范圍等基礎數據。
4.1.2 開挖支護前期爆破準備
正式施工前，做好開挖支護前期爆破準備工作，
選用鉆爆技術，保證在爆破位置有足夠的爆破能力。
正式爆破前做好爆破設計，確定鉆孔的深度、孔距、
裝藥量和起爆順序，通過計算機模擬或小規(guī)模試爆，
驗證設計的可行性和安全性，并結合實驗調整爆破參
數，優(yōu)化爆破效果。在爆破區(qū)域設置安全警戒線和防
護設施，防止無關人員進入爆破現場。爆破前，還應
通知周邊區(qū)域的相關單位和人員做好預警工作，并盡
可能控制爆破時產生的飛石和震動，防止對周圍環(huán)境
和人員造成危害。
4.2　鉆孔作業(yè)
根據爆破設計和地質條件，確定孔距為1.2 m，鉆
孔深度為5.5 m，孔徑為75 mm。選擇機械效率高、成
本低和性能穩(wěn)定的潛孔鉆機作業(yè)，該機器具有防卡保
護功能，當鉆具被卡時，電機不易被燒毀，減速器不
易損壞。根據設計要求進行鉆孔作業(yè)時，保證鉆機與
邊坡垂直，并在鉆孔結束后使用高壓水槍進行孔內清
理作業(yè)，確保孔內無殘留物。最后，要使用測孔儀器
檢測鉆孔的位置、深度和孔徑，保證鉆孔符合設計要
求，對不符合要求的，應進行修正或重新鉆孔。
4.3　錨桿支護施工
該工程選用的炸藥為乳化炸藥，每孔裝藥量為1.5 kg，
填塞材料為水泥砂漿，炸藥填塞完畢后，檢查孔內炸藥
裝填情況，確保孔內無空隙。接著，根據確定的起爆
順序和延時時間使用毫秒級雷管起爆，盡可能減少爆
破振動，降低對周邊環(huán)境的影響。爆破作業(yè)完畢后，
根據邊坡的地質條件，選擇直徑為25 mm 的錨桿，按
照2 根/m2 的布置密度進行布置。接著，將錨桿插入
鉆孔，使用水泥漿液灌注，并做好后期養(yǎng)護工作，養(yǎng)
護期結束后，進行拉拔試驗，檢測錨桿的抗拉強度，
保證錨桿支護施工質量。
5 結束語
文章主要針對水利水電工程施工中邊坡開挖支護
技術的運用策略展開探討。邊坡開挖支護技術的應用
有利于解決邊坡不穩(wěn)定問題，提升水利水電工程施工
的質量。在實際工程施工中，施工單位需要做好各項
前期準備工作，合理應用邊坡巖體鞏固技術、鋼筋網
輔助技術、鉆爆技術等施工技術，保證工程施工質量，
延長工程的使用壽命。
參考文獻
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