王 平

（新疆維吾爾自治區(qū)水利水電工程建設(shè)監(jiān)理中心 新疆烏魯木齊市830000）

0 引言

水電站特高陡邊坡工程的開(kāi)挖監(jiān)測(cè)問(wèn)題是工程施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。關(guān)于邊坡工程的開(kāi)挖監(jiān)測(cè)問(wèn)題，相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了如下研究:陳敬鑫[1]通過(guò)介紹邊坡開(kāi)挖工程的淺層支護(hù)技術(shù)和深層支護(hù)技術(shù)的一般理論，給出了邊坡開(kāi)挖施工技術(shù)在水利水電工程中應(yīng)用的要點(diǎn)，即爆破作業(yè)和支護(hù)施工注意事項(xiàng)。吳月霞[2]通過(guò)總結(jié)分析邊坡開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)的要點(diǎn)，并將其應(yīng)用到工程實(shí)踐中，給出了邊坡工程開(kāi)挖工作在建設(shè)前期和測(cè)量工作與鉆爆式開(kāi)挖的要點(diǎn)，此外還介紹了邊坡工程支護(hù)中關(guān)于淺層支護(hù)和設(shè)計(jì)鋼筋網(wǎng)工作的要點(diǎn)。李野[3]在總結(jié)傳統(tǒng)邊坡工程受地質(zhì)條件、開(kāi)挖工藝等因素受限的開(kāi)挖質(zhì)量缺陷的基礎(chǔ)上，研究了一種基于快速采集開(kāi)挖面參數(shù)及其預(yù)處理的方法，對(duì)邊坡工程開(kāi)挖過(guò)程中容易造成超欠挖、半孔率、平整度等質(zhì)量問(wèn)題，提供了有效的解決方式；此外作者還提出了基于激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)的實(shí)施質(zhì)量分析與反饋方法，并建立了實(shí)時(shí)控制指標(biāo)計(jì)算模型，通過(guò)工程實(shí)踐驗(yàn)證，該方法具有高精準(zhǔn)度和時(shí)效性，對(duì)于邊坡開(kāi)挖質(zhì)量的提高方面具有一定的參考和借鑒價(jià)值。盧才金[4]介紹了邊坡垂直開(kāi)挖技術(shù)在山區(qū)道路擴(kuò)建中的應(yīng)用，贠永峰等[5]介紹了含軟弱夾層邊坡開(kāi)挖與支護(hù)數(shù)值模擬，陳達(dá)等[6]介紹了基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和數(shù)值模擬的公路邊坡開(kāi)挖方案。

綜上所述，基于邊坡工程的開(kāi)挖監(jiān)測(cè)問(wèn)題，相關(guān)學(xué)者進(jìn)行了大量的研究和分析，但是針對(duì)水電站工程特陡高邊坡開(kāi)挖施工監(jiān)測(cè)的研究還比較少，為提高工程施工質(zhì)量，提高施工效率，需要加強(qiáng)此方面的研究。因此，本文結(jié)合實(shí)際工程建設(shè)情況，對(duì)水電站工程的特陡高邊坡開(kāi)挖施工監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行探討和分析。

1 水電站工程特陡高邊坡的施工難點(diǎn)

1）施工場(chǎng)地狹小。一般情況下，水電站施工區(qū)域都位于天然邊坡上，而且還需要隨時(shí)將爆破產(chǎn)生的石碴使用反鏟挖掘機(jī)倒運(yùn)到下部區(qū)域，然后通過(guò)主干線由汽車將石碴運(yùn)出。地基開(kāi)挖后要馬上進(jìn)行支護(hù)工作，這就導(dǎo)致開(kāi)挖工作和支護(hù)工作形成相互制約，互相之間相互干擾，給施工帶來(lái)了困難。

2）地質(zhì)條件復(fù)雜。水電站工程區(qū)域的特陡高邊坡范圍內(nèi)，通常都分布著較厚的堆積體，這些地區(qū)在地下水和裂隙水的相互作用下，堆積體很可能發(fā)生滑移、崩塌的現(xiàn)象。因此，在開(kāi)挖的過(guò)程中要采取相應(yīng)的防范措施。

3）技術(shù)和質(zhì)量要求較高。水電站特陡高邊坡的開(kāi)挖過(guò)程中，由于地質(zhì)條件比較復(fù)雜，因此在開(kāi)挖、支護(hù)過(guò)程中要考慮對(duì)高邊坡穩(wěn)定性、壩肩槽開(kāi)挖面平整度以及開(kāi)挖和支護(hù)的強(qiáng)度控制等問(wèn)題。同時(shí)為了確保施工安全，在實(shí)際施工過(guò)程中要有比較嚴(yán)格的質(zhì)量要求。

2 水電站特陡高邊坡開(kāi)挖施工要求

針對(duì)水電站特陡高邊坡工程的施工特點(diǎn)，要求在施工過(guò)程中嚴(yán)格遵守如下規(guī)定，以保證工程施工的安全進(jìn)行。

1）嚴(yán)格按照程序進(jìn)行施工。工程進(jìn)行前，要首先完成頂部排水溝以及地表排水系統(tǒng)的建設(shè)，并且要求開(kāi)挖臺(tái)階要向內(nèi)傾斜從而使地表水可以順利流入排水溝，這樣可以有效防止地表水滲入巖體。在開(kāi)挖線內(nèi)側(cè)的各個(gè)梯段錨桿、錨索和噴護(hù)混凝土等要隨著開(kāi)挖梯段的進(jìn)行而逐層下降。除此之外，要求開(kāi)挖和支護(hù)工作相互協(xié)調(diào)進(jìn)行。

2）嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范。根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，施工的質(zhì)量要求實(shí)行“三級(jí)”控制方式，只有施工過(guò)程達(dá)到了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，才可以對(duì)下一道施工工序進(jìn)行施工。

3）嚴(yán)格配置相關(guān)設(shè)備。由于水電站施工地區(qū)處于山梁交錯(cuò)的區(qū)域，開(kāi)挖落差較大，進(jìn)行出碴運(yùn)輸?shù)闹鞲傻缆洳钜簿拖鄳?yīng)增大，因此要求相關(guān)設(shè)備的使用要性能優(yōu)越，保證生產(chǎn)效率的穩(wěn)定，同時(shí)使用確保施工安全的技術(shù)工藝，嚴(yán)格按照要求把開(kāi)挖產(chǎn)生的碴料進(jìn)行集中處理，然后使用大型的液壓挖掘機(jī)進(jìn)行裝碴工作，并使用大型的自卸汽車將廢渣運(yùn)到指定的棄碴場(chǎng)，從而有效保證出碴的通暢。

4）嚴(yán)格檢查觀測(cè)制度。水電站特陡高邊坡開(kāi)挖施工工程完工以后，要求在進(jìn)行支護(hù)工作的同時(shí)布置了一定量的監(jiān)測(cè)觀測(cè)儀器，用于監(jiān)測(cè)水電站邊坡的穩(wěn)定性能，并且要求將量化后的數(shù)據(jù)與相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較判斷，及時(shí)反饋給相關(guān)技術(shù)人員，為下一步的施工工作提供必要的安全數(shù)據(jù)，從而有效保證工程的安全穩(wěn)定。

5）嚴(yán)格保障各個(gè)安全環(huán)節(jié)。水電站特陡高邊坡開(kāi)挖施工工程中不僅存在上下形式的立體交叉作業(yè)，而且還由于地質(zhì)條件的影響而存在大量的安全隱患，因此，施工過(guò)程中要將安全施工作為作業(yè)的前提條件，在所有的安全措施到位的情況下，才可以進(jìn)行相應(yīng)的施工作業(yè)，同時(shí)，在施工過(guò)程中要進(jìn)行必要的檢查，對(duì)專業(yè)的施工人員要進(jìn)行定期的安全培訓(xùn)，從而有效減少安全事故的發(fā)生。

3 水電站特陡高邊坡開(kāi)挖施工控制技術(shù)

綜合考慮水電站的復(fù)雜地質(zhì)條件，結(jié)合特陡高邊坡的施工技術(shù)特點(diǎn)，在開(kāi)挖過(guò)程中要嚴(yán)格遵循相關(guān)的原則規(guī)范進(jìn)行施工。筆者提出了幾種針對(duì)水電站特陡高邊坡開(kāi)挖施工的爆破技術(shù)要點(diǎn)。

3.1 預(yù)裂孔

預(yù)裂孔主要分成坡面預(yù)裂孔、馬道水平預(yù)裂孔兩種。坡面預(yù)裂孔的孔徑達(dá)90 mm，主要使用XZ-30 型潛孔鉆進(jìn)行造孔，要求間距為60～80 cm，并且要按照兩個(gè)爆破的梯段進(jìn)行同時(shí)預(yù)裂。藥卷的直徑要求為32 mm，導(dǎo)爆索為串聯(lián)間隔，底部進(jìn)行加強(qiáng)，線裝藥的密度要求在260～350 g/m 之間[7]。

馬道水平預(yù)裂孔則使用YT28 型手風(fēng)鉆進(jìn)行造孔，要求間距為50 cm，孔深為2 m，而且藥卷的直徑25 mm，線裝藥密度在150～200 g/m 之間。

3.2 緩沖孔與爆破孔

水電站邊坡開(kāi)挖的厚度如果較大時(shí)，則需要按照梅花形進(jìn)行布孔。緩沖孔與爆破孔則主要使用液壓鉆進(jìn)行鉆孔，孔徑為90 mm，梯段的高度要達(dá)到7.5 m。緩沖孔和爆破孔相互保持平行，之間的距離要求控制在1～1.5 m 之間。另外，還要求爆破孔的孔底距離預(yù)裂面的垂直距離不能小于2.5 m。緩沖孔的藥卷直徑為50 mm，并且要分成兩段進(jìn)行連續(xù)的不耦合裝藥，第1段對(duì)中部進(jìn)行封堵，第2 段則對(duì)孔口進(jìn)行封堵，線裝藥的密度保持在2.0～2.8 kg/m 之間。

3.3 爆破網(wǎng)絡(luò)及爆破控制

施工過(guò)程中要求使用非電型雷管孔間微差順序的爆破網(wǎng)絡(luò)。預(yù)裂孔要在相鄰的梯段孔爆炸之前進(jìn)行起爆，起爆的時(shí)間不能小于75～100 ms。對(duì)于爆破網(wǎng)絡(luò)的設(shè)定要進(jìn)行嚴(yán)格的控制，對(duì)保證施工的安全有著重要的意義[8]。

4 特陡高邊坡工程施工中的質(zhì)量控制

1）充分應(yīng)用先進(jìn)科技監(jiān)控手段，使監(jiān)測(cè)成果更加安全可靠。針對(duì)水電站特陡高邊坡開(kāi)挖后的巖體結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)特點(diǎn)，研究運(yùn)用相關(guān)塊體理論確定出邊坡中的局部不穩(wěn)塊體分布，采用針對(duì)特陡高邊坡設(shè)計(jì)的錨固方案進(jìn)行加固處理，對(duì)重點(diǎn)需要監(jiān)控的不穩(wěn)塊體進(jìn)行設(shè)點(diǎn)監(jiān)控。

2）嚴(yán)格監(jiān)爆破參數(shù)，為后期開(kāi)挖工作打下良好基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)水電站特陡高邊坡爆破震動(dòng)后的震速實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控分析，發(fā)現(xiàn)控制爆破振動(dòng)強(qiáng)度要首先對(duì)預(yù)裂爆破中各個(gè)分段的裝藥量進(jìn)行有效控制；在預(yù)裂后要盡快實(shí)施崩巖的爆破操作，保證后期邊坡開(kāi)挖工作的安全可靠。通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)測(cè)對(duì)比，研究人員認(rèn)為，一般情況下應(yīng)該在下臺(tái)階預(yù)裂爆破實(shí)施完成后才進(jìn)行上臺(tái)階的錨噴支護(hù)，這樣可以有效保證錨噴支護(hù)系統(tǒng)的質(zhì)量。

3）針對(duì)邊坡工程互為影響的特點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)控指導(dǎo)。針對(duì)水電站特陡高邊坡工程的項(xiàng)目較多而且相互影響的特點(diǎn)，對(duì)整個(gè)的施工流程進(jìn)行適時(shí)適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控指導(dǎo)，從而對(duì)整個(gè)施工順序和工序進(jìn)行合理的調(diào)整。這樣就可以在確保安全和施工質(zhì)量的前提下，有效地加快邊坡開(kāi)挖的速度。

總之，根據(jù)對(duì)水電站特陡高邊坡開(kāi)挖監(jiān)控的各項(xiàng)工作進(jìn)行合理的安排，并對(duì)施工順序進(jìn)行有效的調(diào)整，對(duì)于保證施工質(zhì)量、提高施工效率有著非常重要的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

水電站工程中特陡高邊坡開(kāi)挖施工技術(shù)的優(yōu)化完善對(duì)整個(gè)施工的質(zhì)量和安全有著重要的作用，這是邊坡工程施工中的重要內(nèi)容。因此，為了驗(yàn)證工程設(shè)計(jì)和施工方式的合理性，保證良好的施工質(zhì)量，需要對(duì)整個(gè)邊坡工程的開(kāi)挖進(jìn)行全面的規(guī)劃設(shè)計(jì)，并建立相應(yīng)的安全監(jiān)測(cè)措施。在實(shí)際的施工過(guò)程中，要根據(jù)不同工程地質(zhì)情況和開(kāi)挖環(huán)境對(duì)監(jiān)測(cè)方法以及施工方案進(jìn)行規(guī)劃，注意工程的整體穩(wěn)定性。