水利水电工程施工中边坡开挖支护技术应用分析

1.张宇辰 2.宋荣森 3.孔令华

江苏兴水建设工程有限公司 江苏省南京市210000

摘要：边坡开挖支护技术在水利水电工程施工中起着至关重要的作用。边坡开挖是一项复杂的工程，它涉及到多个因素。合理选择和应用边坡开挖支护技术，可以有效控制边坡破坏和地质灾害，确保工程的安全和稳定。基于此，以下对水利水电工程施工中边坡开挖支护技术应用进行了探讨，以供参考。

关键词：水利水电工程施工；边坡开挖支护技术；应用分析

引言

随着科学技术的不断进步，边坡开挖支护技术也在不断发展和创新。新的支护技术和材料的引入，为水利水电工程的边坡开挖提供了更多的选择和可能性。然而，在实际应用中，需要根据工程的具体情况和要求，综合考虑各种因素，选择最适合的支护技术，并合理进行设计和施工。

1水利水电工程施工的特点

水利水电工程施工的特点主要包括以下几个方面：受地形地质、水文、气象等自然条件的影响很大，施工导流、围堰填筑和基坑排水是施工进度的控制因素，需要修建临时导流工程，妥善解决施工期通航供水等问题。施工规模大，工作量大，工期长，耗资大。由于水利水电工程多处于交通不便的偏远山谷地区，建筑材料的采购运输，机械设备的进出场，运输量特别大，成本耗资巨大。施工中需要应用大量的专业工种和复杂的技术，须应用系统工程学原理，因时因地选择最优的施工方案，达到缩短工期、均衡施工的目的。施工中需要建设大量的临时设施和辅助企业，如施工通行的道路、施工供水的管线、施工供电的线路、施工工厂等。这些设施和企业的规模都很大，投资也很大。水利水电工程的质量安全问题突出，劣质工程会对国民经济带来不可弥补的损失。因此百年大计质量绝不是一句口号。施工中涉及的部门多，利益关系复杂。如防洪、发电、航运、灌溉、渔业、工业与城市用水等，要统一考虑，妥善安排，这就增加了施工的复杂性。施工中存在多种安全隐患，如爆破作业、地下作业、水上水下作业、高空作业等，这些作业往往平行或交叉进行，对施工安全带来一定威胁，必须采取可靠的防范措施。

2水利水电工程施工中边坡开挖支护技术应用要点

2.1土方开挖技术要点

进行土方开挖前，需要对工程地质条件进行详细的勘察和分析，确定地层的稳定性、土质力学特性、坡度等参数。根据勘察结果，合理制定土方开挖的方案和施工方法。土方开挖中需要选择合适的机械设备和工具进行作业。常见的土方开挖机械设备包括挖掘机、推土机、装载机等，可以根据具体情况选择适应工程规模和复杂度的设备。在进行土方开挖时，应按照设计要求和施工方案，逐层进行开挖。为了保持边坡的稳定和避免坡面坍塌，可以采用适当的露天倾倒、夯实和披筹等支护措施。此外，在土方开挖过程中需不断对施工现场进行监测，以掌握边坡变形和土体状态的变化，采取相应的防护和处理措施。在土方开挖完成后，需要及时清理作业现场，并进行必要的复测和检查，确保边坡的稳定性和坡面的光滑性。

2.2石方爆破技术要点

石方爆破前需要进行详细的地质勘察和岩石力学特性测试，以了解岩石的性质、硬度和破裂模式等参数。根据勘察结果，合理规划和布置爆破孔的位置和间距，确定合适的爆破方案和药量。在进行石方爆破前，需制定详细的安全操作规程和爆破作业方案，并确保爆破作业人员具备必要的爆破技术培训和资质认证。在进行石方爆破时，需严格按照爆破设计方案的要求进行孔的钻探和药包的装填。选择合适的起爆方式，确保爆炸能量能够有效释放，避免不完全破碎或过度破碎等问题。在爆破作业过程中，需严格控制爆破震动和飞石等危险因素的扩散范围，采取必要的防护措施，确保施工现场的安全和周边环境的保护。在石方爆破完成后，需要及时清理爆破碎石和碎屑，进行现场评价和检查，以确保边坡的稳定和工程安全。

2.3钻孔作业施工要点

钻孔作业在水利水电工程的边坡开挖中常常用于地下水的排水或预应力锚杆的施工等，钻孔前需要对施工现场进行踏勘和勘测，确定钻孔的位置、深度和数量，同时还需考虑到地质条件和周围环境等因素。根据勘察结果，制定合理的钻探设计方案和施工方法。在钻孔过程中，需要选择合适的钻探设备和工具，例如钻头、钻杆、冲击器等。施工人员应该熟悉操作规程，确保钻孔的准确度和效率。在进行钻孔作业时，应根据设计要求和施工方案，严格控制钻孔的直径、倾角和深度。在施工过程中，应及时检测钻孔的质量，确保孔壁的平整和孔径的一致性。钻孔结束后，需及时将钻孔孔底和孔口的碎石清理干净，并采取必要的钢筋、水泥灌注等加固措施。

3水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的未来发展趋势

3.1推广和应用数字化技术

未来，数字化技术将在边坡开挖支护中得到更广泛的推广和应用。数字化技术可以通过三维建模、模拟仿真等手段，将边坡的地质信息、土力参数和工程参数进行数字化处理，从而更准确地评估边坡的稳定性和选择最佳的支护方案。同时，数字化技术还可以结合传感器和监测系统，实现对边坡变形和位移的自动化监控和数据分析，进一步提高边坡开挖与支护的安全性和效率。

3.2大数据的应用

在边坡开挖支护技术的未来发展中，大数据将发挥重要作用。大数据是指海量、高速产生的各种结构化和非结构化数据，通过采集、存储、处理和分析这些数据，可以提取出有价值的信息和知识，为决策和问题解决提供支持。在边坡开挖支护过程中，大数据的应用可以有以下几个方面：数据驱动的边坡评估与设计：通过收集和分析大量的地质勘探数据、工程监测数据以及历史工程的数据，可以建立边坡的数据库，并利用数据挖掘和机器学习算法，对边坡稳定性进行评估和预测。基于数据的边坡评估和设计方法能够更加精确和可靠地判断边坡的稳定性，降低工程风险。实时监测与预警：传感器和监测设备能够实时获取边坡变形、位移、裂缝等数据。

3.3人工智能的应用

在边坡开挖支护技术的未来发展中，人工智能将发挥重要作用。人工智能（Artificial Intelligence，AI）是模拟人类智能的一种技术，通过机器学习、深度学习和自然语言处理等技术，使计算机具备类似人类的感知、思维和决策能力。在边坡开挖支护过程中，人工智能的应用可以有以下几个方面：边坡稳定性预测与评估：人工智能可以通过学习大量的地质信息、监测数据以及历史工程，建立模型来预测和评估边坡的稳定性。利用机器学习和深度学习算法，可以从海量的数据中发现边坡稳定性的规律和趋势，提供科学的评估结果。自动化监测和预警系统：人工智能技术结合传感器和监测设备，可以实现对边坡变形、位移、裂缝等数据的实时监测。通过对监测数据的分析，利用人工智能算法，可以实现对边坡的自动化监测和预警。当边坡出现异常情况时，系统能够自动发出警报，并提供相应的处理建议。自动化施工与机器人技术：人工智能可以结合机器人技术，实现边坡开挖与支护的自动化施工。

结束语

边坡开挖支护技术的应用对于保障水利水电工程施工的安全和顺利进行起着至关重要的作用。深入研究边坡的地质特征和力学行为，选择合适的支护技术和材料，并合理设计和施工，可以最大程度地减少边坡开挖带来的不稳定性和风险。我们鼓励工程领域的专家和研究人员加强对边坡开挖支护技术的研究和应用，为水利水电工程的安全施工提供更可靠的技术支持。

参考文献

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