论文部分内容阅读
摘要：水利水电工程中边坡开挖与支护是整个工程施工问题的高发阶段，所以对其开挖支护进行技术分析显得尤为重要。本文就水利水电工程边坡开挖支护的整个工艺流程做出论述并举出实例分析，目的在于减少安全事故，引起施工过程对此环节的重视。
关键词：水利水电工程 边坡 开挖 支护
我国地质条件复杂，边坡多样，因此边坡开挖与支护成为整个水利水电施工过程中难度大且事故发生频率高的环节。为了了解此环节的难度，降低事故的发生，减少经济的损失，开挖与支护工艺流程及技术要点的阐述，显得尤为重要。
1. 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：
a.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。
b.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。
c.对水利工程中边坡工程所在的区域进行水文、气象资料收集及分析，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。
d.做好危险源辨识及应对措施。
e.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。
f.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。
g.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。
h.对机械伤害、爆破伤害、坍塌和滑坡要有足够的预防措施。
j.对水利工程中，对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。
2. 水利水电施工工程中边坡开挖的施工流程及工序
2.1技术交底
在施工准备阶段，建筑单位技术部人员必须对相关管理人员及施工作业管理人员进行技术交底，而现场管理人员及施工作业人员必须熟悉设计图纸、相关技术措施及规程规范的要求。倘若对技术交底内容还有合理化的建议，应当向技术部申请，经核实同意后方可采纳并进行实施。
2.2测量放线
在开挖施工前，现场施工作业人员必须按照设计图纸及相关技术措施的要求对开挖轮廓线进行测量放线，保证测量放线点数满足施工质量及规格控制的要求。当开挖断面成型后，作业人员应当严格检测其是否满足设计及规范要求。倘若不满足应当及时进行处理，倘若满足相关要求则可进行下一环节的工作。
2.3边坡开挖施工方式
水利水电工程的边坡开挖主要采用钻爆法进行施工，并按照自上而下顺序分段、逐层进行施工。钻爆法的开挖方式主要包括逐层爆破开挖、台阶式分层爆破开挖及薄层爆破开挖。一般水电站的边坡施工都在陡峭的山坡，开挖普遍采用由上而下分成梯段开挖，边坡保护层开挖采用预裂爆破或光面爆破。除此之外，还要严格依据开挖排炮进尺，尽量减少排炮错台，使排炮均匀分布在边坡表面。
2.4爆破设计及爆破试验
对于水利水电这种岩质边坡来讲，边坡开挖的钻爆设计是尤为重要的关键环节，对保证开挖质量、加快施工进度及提高施工效率具有非常重要的意义。技术部人员必须严格考察施工现场的实际情况及岩石结构去选择一套科学、合理的施工方法，并必须进行爆破性试验后来检验爆破参数的合理性。倘若发现不合理之处，应当及时对其进行调整和修整，直至满足技术措施的相关要求。在钻爆方式设计过程中，应当注意单响爆破药量及起爆顺序安排，还要采取一定的措施减少爆破振动对周围边坡岩体的损坏程度。
3. 水利水电施工工程中边坡支护施工流程及工序
3.1锚杆、锚筋桩造孔
现场施工作业人员应当根据设计图纸所标注的位置和参数布置锚杆、锚筋桩孔位。与此同时，还要按照施工技术规范绘制锚杆、锚筋桩孔位布置图。其中，孔位偏差不能大于100mm，孔轴方向偏差不能大于5°，孔深偏差不能大于50mm。完成锚杆、锚筋桩钻孔工作后，务必将孔内残留碎石渣清理干净，并保证没有岩粉和积水。
3.2锚杆、锚筋桩注桩
锚杆、锚筋桩注桩工作主要包括三个步骤：拌制注桩砂浆、安插锚杆及锚杆、注桩、养护。下面将对以上三个方面的内容进行详细地探讨与分析。
3.2.1拌制注桩砂浆
锚杆、锚筋桩造孔完成后，孔洞经相关单位监理验收合格后才能进行注浆和安插锚杆工作。其中，作业人员一定要严格按照事前实验得到的配合比配置锚杆砂浆，并采选用实验室开具的配料进行拌制。拌制砂浆用的水泥和砂子也要经过相关检验合格后才能使用。检验的主要内容包括水泥的强度、砂子的形状、大小尺寸、光滑程度等。在施工现场还要具备称量设备等器具，以保证砂浆的拌制质量和强度，然后将砂浆缓慢注入空洞中。
3.2.2安插锚杆
在安插锚杆之前要检查锚杆的规格及尺寸是否符合设计要求，检查锚杆注浆是否饱满。安插锚杆后，空洞中的砂浆可能会有所溢出，必要时应当采取补浆措施。补浆中严禁采用对锚杆孔口抹浆的方式来掩饰孔内砂浆不饱满的问题。在一切准备工作完成后，作业人员便可将锚杆缓慢插入孔内。
3.2.3锚杆注桩养护
为了保证锚杆具有一定的强度，应当持续养护一个月左右时间。在养护期间，有关技术人员还要定期或不定期地检测锚杆的密实程度。一但发现未能达到设计要求，一定要对不合格的锚杆采取补救措施，严格追查相关负责人的责任，并对其进行处罚。 3.3挂网喷混凝土
在进行挂网喷混凝土前应当确认此处是否进行过开挖验收，保证岩面没有松散的石渣和松土，这样混凝土与岩面才能具有较好的粘结效果。然后按照施工设计要求，选用符合标准的挂网材料，网格尺寸也要满足设计规范和要求。同时，必须保证钢筋网与锚杆连接牢固，且与岩面的距离符合设计要求。只有在一切影响因素得到控制的前提下，混凝土的施工质量才会有所保障。同样，混凝土的配置材料也要经过有关检测技术的检验，检验合格后方可使用。通常情况下，最好不要采用人工拌制，应当采用专业的混凝土搅拌机来搅拌，以保证混凝土的拌制质量。混凝土拌制工作完成后，开始准备喷混凝土。喷混凝土应当采用分区、分片、分层的方式，注意保证混凝土喷层的均匀性和连续性，以及喷层的厚度。混凝土喷层的局部厚度最好不要小于设计要求的60%，平均厚度应当满足设计要求。由于采用的是分层喷混凝土的方式，两层混凝土之间的间隔时间应当大于一个小时，才能保证喷层不夹渣、不包砂，具有良好的混凝土喷制效果。当所有挂网喷混凝土施工完成后，则进入养护阶段。养护阶段是混凝土强度形成和定型的重要时期，任何工程项目施工都不能忽视这一阶段。此阶段的混凝土养护仍然需要持续一个月左右时间，并在过程中检测混凝土的强度。倘若混凝土强度尚未满足边坡设计要求，要对施工的混凝土进行必要的处理措施。其中，最重要的二项检测内容就是混凝土的强度及混凝土的厚度。混凝土的厚度及强度是保证支护质量的重要条件，只有保证了以上的条件，支护的安全采用保障。
4. 工程案例
某水电站工程是Ⅱ等工程，工程的规模属于（2）型。经过勘察得出此水电站的厂房开挖及支护的工程量情况：土方明挖24.62万m3，石方明挖56.09万m3，护坡混凝土0.83万m3，各类锚筋根数达0.5万根。借鉴工程的具体作业图纸，得知设计厂房边坡最大开挖高在120m，实际施工边坡最大开挖高差在140m。水电站厂房的形式是岸边式地面厂房，厂房的相关位置处于钢筋混凝土面板堆石坝坝后右岸。厂内共布置了4台水轮发电机组，总装机容量880MW，主厂房长136.0m、宽25.3m、高67.58m，机组安装高程358.9m。厂房388.7m高程以上边坡基本按1：0.5，1：1，1：1.5的坡比进行开挖施工。对开挖边坡每隔15m高则布置一马道，马道宽为2～3m。厂房389.5m高程之下的基础多数是垂直开挖。一期支护厂房边坡时选择锚喷，二期支护时选择钢筋混凝土护坡或锚索加固处理。
4.1边坡开挖控制爆破施工的技术
根据高陡边坡在复杂地质条件下的施工特点，开挖施工中遵循的原则是“以开挖作为主线，以支护作为重点，对爆破进行严格控制，保证开挖的质量”。
4.1.1爆破控制和爆破网络
爆破网络使用的是非电雷管孔内微差顺序爆破网络，预裂孔在相邻梯段孔之前起爆时间不得少于75s～100s。控制拱坝建基面预裂孔的最大单响药量在20kg以内，距离建基面30m之外的单响药量控制在100kg以内，15m以内的要少于或等于25kg，30m～15m的要少于或等于75kg，同时还要满足质点振动的速度要求。
4.1.2爆破孔和缓冲孔
爆破孔和缓冲孔主要是使用液压钻进行钻孔，爆破孔和缓冲孔要平行，要控制预裂孔和缓冲孔之间的距离在1m～1.5m。马道顶面预裂面和梯段爆破孔孔底的垂直距离不得小于2.5m。缓冲孔的药卷直径为50mm，连续不耦合分两段装药，堵塞段为1.0m～1.5m，线装药的密度是2.0～2.8kg/m，第二段封堵孔口，第一段封堵中部。爆破孔的药卷直径为70mm，不耦合连续装药，单耗为0.4～0.55kg/m3，孔口堵塞为2.0m～2.5m。
4.1.3预裂孔
预裂孔分作马道水平预裂孔和坡面预裂孔。使用YT28手风钻钻马道水平预裂孔，孔深为2m，间距为50cm，孔口堵塞为0.5m，线装药的密度是150～200g/m，药卷的直径为25mm。坡面预裂孔的孔径为90mm，造孔使用的是KQG-100D潜孔钻，孔深为17.28m，超深为0.5m，间距为60cm～80cm，根据2个爆破梯段进行预裂。药卷的直径为32mm，不耦合导爆索串联隔装药，加强底部，孔口堵塞为1.0m～1.5m，线装药的密度是260～350g/m。
4.2边坡开挖和支护的施工程序
4.2.1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×20m，每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。
4.2.2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（15m）。施工程序是喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。
4.3边坡开挖支护施工技术措施
水电站边坡支护施工紧跟开挖作业面并滞后于开挖作业面1个台阶进行，这样既可避免开挖区域出现塌方，同时又加快施工进度、保证了施工安全。具体采用如下施工方法：
4.3.1锚杆施工方法
锚杆是边坡支护施工中常用的方法，水电站结合边坡锚杆开展一期支护的方面较多，如：厂房后边坡477m高程以下、右坝肩530m高程以下、放空洞出口465m高程以下等范围都可使用此技术。锚杆参数为Φ25@3m×3m，L=6.1m/6.5m/9m，外露100cm，按照梅花形分布，倾角30°，灌注M20水泥砂浆；施工时选择Φ48×3.5mm的标准焊管、扣件，需做好施工脚手架的临时建立工作，为创立安全平台，需在上面铺设马道板，并且对支架附近设置安全网，这样可以保证高空作业的安全开展。锚杆钻孔选择手风钻（Φ25L=6.1m、Φ25L=6.5m）和YQ-100B简易潜孔钻（Φ25L=9.0m）。整个操作过程利用Φ48mm焊管和扣件搭设脚手架结构，脚手架层高在2.2m左右，钻孔需参照岩石走向、倾角等情况对锚杆孔角度调整，钻头直径要比杆体直径大18mm左右，钻孔钻到标准深度之后，需采用高压风清理干净，把孔内杂质去除。锚杆选用II级普通螺纹钢筋，水泥采用强度等级不低于P.042.5的普通硅酸盐水泥，砂选用最大粒径小于2.5mm的中细砂，水泥砂浆强度等级为M20，采用人工注浆并安装锚杆。 4.3.2钢筋网铺设
水电站在边坡施工中为有效遏制边坡岩体遇水后发生塌滑、塌方等地质灾害，在边坡的破碎区域选用挂钢筋网的手段以进一步提高边坡的稳定性。如厂房边坡477～428m高程、放空洞出口边坡415～465m高程以及右坝肩全部开挖区域均采用钢筋网护坡。施工时采用Φ48mm钢管搭设脚手架平台，人工在现场绑扎铺设钢筋网Φ8@20cm×20cm，一般铺设面积为2m×2m，以便于运输。在经过人工运输钢筋网至需铺设的区域后，，将钢筋网严密紧贴岩面，并与边坡内原有的锚杆头牢固焊接，使其连成整体。
4.3.3喷混凝土施工
喷混凝土是一期支护中常用的施工方法，其主要目的是将开挖到位的边坡建基面进行强化封闭，以减少和避免建基面基岩在风吹日晒下进一步风化的机会。该施工方法在厂房边坡开挖、放空洞出口边坡开挖、右坝肩开挖中普遍使用，并取得了良好的效果。本工程在边坡喷混凝土的施工中，通过放空洞出口配备的2台JS1500型强制式拌和机统一供应混凝土，采用6m3混凝土搅拌运输车将混凝土运至施工现场，利用锚杆施工已搭设好的钢管脚手架平台，采用TK961型混凝土喷射机按湿喷法工艺喷射C20混凝土，喷射混凝土的厚度为10～20cm，喷混凝土施工时由预先埋设的钢筋条进行控制，采用钻孔法检查其喷射厚度。
4.3.4排水孔施工
考虑到边坡长时间的排水问题，避免山体中的水压力给边坡带来过大的损害，制定边坡永久排水孔布设方案则成为了支护施工较为常用的方法。永久排水孔在喷混凝土或贴坡混凝土区域中的运用广泛，其对于减轻山体内部的水压很有帮助。本次选择20m3/min空压机并配备YT-28手风钻作为操作的相关设备，排水孔孔径为Φ50mm，孔深为L=4m@3m×3m，分布形式为梅花形，排水孔仰角在10°，和锚杆分开布置。考虑到防止排水孔在运行中发生塌孔现象，在排水孔内部安插Φ40mmPVC排水盲材，其获得的排水效果较为显著。
4.3.5贴坡混凝土支护
贴坡混凝土在边坡施工支护中是普遍采取的一种方式，该操作对水电站边坡施工的运用条件为厂房后坡高程达390m，该贴坡混凝土是厚度大于40cm的C20混凝土（二级配），为保证顺向边坡的稳定性而在边坡局部陡峭的区域增加钢筋条带混凝土。选择贴坡混凝土时要确保良好的持续性，施工操作必须按照水工混凝土的标准严格控制。
总结
就本文所论述的内容，让我们很明了的知道整个水利水电施工工程中开挖与支护的施工工艺流程及应注意的技术要点。大大提高了我们对此施工环节的重视程度，对提高施工质量，降低安全事故提供了有力的理论指导。
参考文献
【1】水利部水利水电规划设计总院.预应力锚固技术【M】.北京：中国水利水电出版社，2010.
【2】翟才旺 黄河小浪底工程泄水建筑物出口边坡稳定分析及工程治理【J】.西北水电.2009.
【3】万林伟 水利水电工程中的安全生产及其管理【J】.河南水利与南水北调.2008.（06）.
关键词：水利水电工程 边坡 开挖 支护
我国地质条件复杂，边坡多样，因此边坡开挖与支护成为整个水利水电施工过程中难度大且事故发生频率高的环节。为了了解此环节的难度，降低事故的发生，减少经济的损失，开挖与支护工艺流程及技术要点的阐述，显得尤为重要。
1. 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：
a.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。
b.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。
c.对水利工程中边坡工程所在的区域进行水文、气象资料收集及分析，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。
d.做好危险源辨识及应对措施。
e.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。
f.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。
g.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。
h.对机械伤害、爆破伤害、坍塌和滑坡要有足够的预防措施。
j.对水利工程中，对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。
2. 水利水电施工工程中边坡开挖的施工流程及工序
2.1技术交底
在施工准备阶段，建筑单位技术部人员必须对相关管理人员及施工作业管理人员进行技术交底，而现场管理人员及施工作业人员必须熟悉设计图纸、相关技术措施及规程规范的要求。倘若对技术交底内容还有合理化的建议，应当向技术部申请，经核实同意后方可采纳并进行实施。
2.2测量放线
在开挖施工前，现场施工作业人员必须按照设计图纸及相关技术措施的要求对开挖轮廓线进行测量放线，保证测量放线点数满足施工质量及规格控制的要求。当开挖断面成型后，作业人员应当严格检测其是否满足设计及规范要求。倘若不满足应当及时进行处理，倘若满足相关要求则可进行下一环节的工作。
2.3边坡开挖施工方式
水利水电工程的边坡开挖主要采用钻爆法进行施工，并按照自上而下顺序分段、逐层进行施工。钻爆法的开挖方式主要包括逐层爆破开挖、台阶式分层爆破开挖及薄层爆破开挖。一般水电站的边坡施工都在陡峭的山坡，开挖普遍采用由上而下分成梯段开挖，边坡保护层开挖采用预裂爆破或光面爆破。除此之外，还要严格依据开挖排炮进尺，尽量减少排炮错台，使排炮均匀分布在边坡表面。
2.4爆破设计及爆破试验
对于水利水电这种岩质边坡来讲，边坡开挖的钻爆设计是尤为重要的关键环节，对保证开挖质量、加快施工进度及提高施工效率具有非常重要的意义。技术部人员必须严格考察施工现场的实际情况及岩石结构去选择一套科学、合理的施工方法，并必须进行爆破性试验后来检验爆破参数的合理性。倘若发现不合理之处，应当及时对其进行调整和修整，直至满足技术措施的相关要求。在钻爆方式设计过程中，应当注意单响爆破药量及起爆顺序安排，还要采取一定的措施减少爆破振动对周围边坡岩体的损坏程度。
3. 水利水电施工工程中边坡支护施工流程及工序
3.1锚杆、锚筋桩造孔
现场施工作业人员应当根据设计图纸所标注的位置和参数布置锚杆、锚筋桩孔位。与此同时，还要按照施工技术规范绘制锚杆、锚筋桩孔位布置图。其中，孔位偏差不能大于100mm，孔轴方向偏差不能大于5°，孔深偏差不能大于50mm。完成锚杆、锚筋桩钻孔工作后，务必将孔内残留碎石渣清理干净，并保证没有岩粉和积水。
3.2锚杆、锚筋桩注桩
锚杆、锚筋桩注桩工作主要包括三个步骤：拌制注桩砂浆、安插锚杆及锚杆、注桩、养护。下面将对以上三个方面的内容进行详细地探讨与分析。
3.2.1拌制注桩砂浆
锚杆、锚筋桩造孔完成后，孔洞经相关单位监理验收合格后才能进行注浆和安插锚杆工作。其中，作业人员一定要严格按照事前实验得到的配合比配置锚杆砂浆，并采选用实验室开具的配料进行拌制。拌制砂浆用的水泥和砂子也要经过相关检验合格后才能使用。检验的主要内容包括水泥的强度、砂子的形状、大小尺寸、光滑程度等。在施工现场还要具备称量设备等器具，以保证砂浆的拌制质量和强度，然后将砂浆缓慢注入空洞中。
3.2.2安插锚杆
在安插锚杆之前要检查锚杆的规格及尺寸是否符合设计要求，检查锚杆注浆是否饱满。安插锚杆后，空洞中的砂浆可能会有所溢出，必要时应当采取补浆措施。补浆中严禁采用对锚杆孔口抹浆的方式来掩饰孔内砂浆不饱满的问题。在一切准备工作完成后，作业人员便可将锚杆缓慢插入孔内。
3.2.3锚杆注桩养护
为了保证锚杆具有一定的强度，应当持续养护一个月左右时间。在养护期间，有关技术人员还要定期或不定期地检测锚杆的密实程度。一但发现未能达到设计要求，一定要对不合格的锚杆采取补救措施，严格追查相关负责人的责任，并对其进行处罚。 3.3挂网喷混凝土
在进行挂网喷混凝土前应当确认此处是否进行过开挖验收，保证岩面没有松散的石渣和松土，这样混凝土与岩面才能具有较好的粘结效果。然后按照施工设计要求，选用符合标准的挂网材料，网格尺寸也要满足设计规范和要求。同时，必须保证钢筋网与锚杆连接牢固，且与岩面的距离符合设计要求。只有在一切影响因素得到控制的前提下，混凝土的施工质量才会有所保障。同样，混凝土的配置材料也要经过有关检测技术的检验，检验合格后方可使用。通常情况下，最好不要采用人工拌制，应当采用专业的混凝土搅拌机来搅拌，以保证混凝土的拌制质量。混凝土拌制工作完成后，开始准备喷混凝土。喷混凝土应当采用分区、分片、分层的方式，注意保证混凝土喷层的均匀性和连续性，以及喷层的厚度。混凝土喷层的局部厚度最好不要小于设计要求的60%，平均厚度应当满足设计要求。由于采用的是分层喷混凝土的方式，两层混凝土之间的间隔时间应当大于一个小时，才能保证喷层不夹渣、不包砂，具有良好的混凝土喷制效果。当所有挂网喷混凝土施工完成后，则进入养护阶段。养护阶段是混凝土强度形成和定型的重要时期，任何工程项目施工都不能忽视这一阶段。此阶段的混凝土养护仍然需要持续一个月左右时间，并在过程中检测混凝土的强度。倘若混凝土强度尚未满足边坡设计要求，要对施工的混凝土进行必要的处理措施。其中，最重要的二项检测内容就是混凝土的强度及混凝土的厚度。混凝土的厚度及强度是保证支护质量的重要条件，只有保证了以上的条件，支护的安全采用保障。
4. 工程案例
某水电站工程是Ⅱ等工程，工程的规模属于（2）型。经过勘察得出此水电站的厂房开挖及支护的工程量情况：土方明挖24.62万m3，石方明挖56.09万m3，护坡混凝土0.83万m3，各类锚筋根数达0.5万根。借鉴工程的具体作业图纸，得知设计厂房边坡最大开挖高在120m，实际施工边坡最大开挖高差在140m。水电站厂房的形式是岸边式地面厂房，厂房的相关位置处于钢筋混凝土面板堆石坝坝后右岸。厂内共布置了4台水轮发电机组，总装机容量880MW，主厂房长136.0m、宽25.3m、高67.58m，机组安装高程358.9m。厂房388.7m高程以上边坡基本按1：0.5，1：1，1：1.5的坡比进行开挖施工。对开挖边坡每隔15m高则布置一马道，马道宽为2～3m。厂房389.5m高程之下的基础多数是垂直开挖。一期支护厂房边坡时选择锚喷，二期支护时选择钢筋混凝土护坡或锚索加固处理。
4.1边坡开挖控制爆破施工的技术
根据高陡边坡在复杂地质条件下的施工特点，开挖施工中遵循的原则是“以开挖作为主线，以支护作为重点，对爆破进行严格控制，保证开挖的质量”。
4.1.1爆破控制和爆破网络
爆破网络使用的是非电雷管孔内微差顺序爆破网络，预裂孔在相邻梯段孔之前起爆时间不得少于75s～100s。控制拱坝建基面预裂孔的最大单响药量在20kg以内，距离建基面30m之外的单响药量控制在100kg以内，15m以内的要少于或等于25kg，30m～15m的要少于或等于75kg，同时还要满足质点振动的速度要求。
4.1.2爆破孔和缓冲孔
爆破孔和缓冲孔主要是使用液压钻进行钻孔，爆破孔和缓冲孔要平行，要控制预裂孔和缓冲孔之间的距离在1m～1.5m。马道顶面预裂面和梯段爆破孔孔底的垂直距离不得小于2.5m。缓冲孔的药卷直径为50mm，连续不耦合分两段装药，堵塞段为1.0m～1.5m，线装药的密度是2.0～2.8kg/m，第二段封堵孔口，第一段封堵中部。爆破孔的药卷直径为70mm，不耦合连续装药，单耗为0.4～0.55kg/m3，孔口堵塞为2.0m～2.5m。
4.1.3预裂孔
预裂孔分作马道水平预裂孔和坡面预裂孔。使用YT28手风钻钻马道水平预裂孔，孔深为2m，间距为50cm，孔口堵塞为0.5m，线装药的密度是150～200g/m，药卷的直径为25mm。坡面预裂孔的孔径为90mm，造孔使用的是KQG-100D潜孔钻，孔深为17.28m，超深为0.5m，间距为60cm～80cm，根据2个爆破梯段进行预裂。药卷的直径为32mm，不耦合导爆索串联隔装药，加强底部，孔口堵塞为1.0m～1.5m，线装药的密度是260～350g/m。
4.2边坡开挖和支护的施工程序
4.2.1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×20m，每个区块都是根据开挖施工工序进行平行流水作业。
4.2.2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（15m）。施工程序是喷混凝土，锚杆束，排水孔，锚索。
4.3边坡开挖支护施工技术措施
水电站边坡支护施工紧跟开挖作业面并滞后于开挖作业面1个台阶进行，这样既可避免开挖区域出现塌方，同时又加快施工进度、保证了施工安全。具体采用如下施工方法：
4.3.1锚杆施工方法
锚杆是边坡支护施工中常用的方法，水电站结合边坡锚杆开展一期支护的方面较多，如：厂房后边坡477m高程以下、右坝肩530m高程以下、放空洞出口465m高程以下等范围都可使用此技术。锚杆参数为Φ25@3m×3m，L=6.1m/6.5m/9m，外露100cm，按照梅花形分布，倾角30°，灌注M20水泥砂浆；施工时选择Φ48×3.5mm的标准焊管、扣件，需做好施工脚手架的临时建立工作，为创立安全平台，需在上面铺设马道板，并且对支架附近设置安全网，这样可以保证高空作业的安全开展。锚杆钻孔选择手风钻（Φ25L=6.1m、Φ25L=6.5m）和YQ-100B简易潜孔钻（Φ25L=9.0m）。整个操作过程利用Φ48mm焊管和扣件搭设脚手架结构，脚手架层高在2.2m左右，钻孔需参照岩石走向、倾角等情况对锚杆孔角度调整，钻头直径要比杆体直径大18mm左右，钻孔钻到标准深度之后，需采用高压风清理干净，把孔内杂质去除。锚杆选用II级普通螺纹钢筋，水泥采用强度等级不低于P.042.5的普通硅酸盐水泥，砂选用最大粒径小于2.5mm的中细砂，水泥砂浆强度等级为M20，采用人工注浆并安装锚杆。 4.3.2钢筋网铺设
水电站在边坡施工中为有效遏制边坡岩体遇水后发生塌滑、塌方等地质灾害，在边坡的破碎区域选用挂钢筋网的手段以进一步提高边坡的稳定性。如厂房边坡477～428m高程、放空洞出口边坡415～465m高程以及右坝肩全部开挖区域均采用钢筋网护坡。施工时采用Φ48mm钢管搭设脚手架平台，人工在现场绑扎铺设钢筋网Φ8@20cm×20cm，一般铺设面积为2m×2m，以便于运输。在经过人工运输钢筋网至需铺设的区域后，，将钢筋网严密紧贴岩面，并与边坡内原有的锚杆头牢固焊接，使其连成整体。
4.3.3喷混凝土施工
喷混凝土是一期支护中常用的施工方法，其主要目的是将开挖到位的边坡建基面进行强化封闭，以减少和避免建基面基岩在风吹日晒下进一步风化的机会。该施工方法在厂房边坡开挖、放空洞出口边坡开挖、右坝肩开挖中普遍使用，并取得了良好的效果。本工程在边坡喷混凝土的施工中，通过放空洞出口配备的2台JS1500型强制式拌和机统一供应混凝土，采用6m3混凝土搅拌运输车将混凝土运至施工现场，利用锚杆施工已搭设好的钢管脚手架平台，采用TK961型混凝土喷射机按湿喷法工艺喷射C20混凝土，喷射混凝土的厚度为10～20cm，喷混凝土施工时由预先埋设的钢筋条进行控制，采用钻孔法检查其喷射厚度。
4.3.4排水孔施工
考虑到边坡长时间的排水问题，避免山体中的水压力给边坡带来过大的损害，制定边坡永久排水孔布设方案则成为了支护施工较为常用的方法。永久排水孔在喷混凝土或贴坡混凝土区域中的运用广泛，其对于减轻山体内部的水压很有帮助。本次选择20m3/min空压机并配备YT-28手风钻作为操作的相关设备，排水孔孔径为Φ50mm，孔深为L=4m@3m×3m，分布形式为梅花形，排水孔仰角在10°，和锚杆分开布置。考虑到防止排水孔在运行中发生塌孔现象，在排水孔内部安插Φ40mmPVC排水盲材，其获得的排水效果较为显著。
4.3.5贴坡混凝土支护
贴坡混凝土在边坡施工支护中是普遍采取的一种方式，该操作对水电站边坡施工的运用条件为厂房后坡高程达390m，该贴坡混凝土是厚度大于40cm的C20混凝土（二级配），为保证顺向边坡的稳定性而在边坡局部陡峭的区域增加钢筋条带混凝土。选择贴坡混凝土时要确保良好的持续性，施工操作必须按照水工混凝土的标准严格控制。
总结
就本文所论述的内容，让我们很明了的知道整个水利水电施工工程中开挖与支护的施工工艺流程及应注意的技术要点。大大提高了我们对此施工环节的重视程度，对提高施工质量，降低安全事故提供了有力的理论指导。
参考文献
【1】水利部水利水电规划设计总院.预应力锚固技术【M】.北京：中国水利水电出版社，2010.
【2】翟才旺 黄河小浪底工程泄水建筑物出口边坡稳定分析及工程治理【J】.西北水电.2009.
【3】万林伟 水利水电工程中的安全生产及其管理【J】.河南水利与南水北调.2008.（06）.