水利工程被视为关乎民生的大项目，它不只关联到国民经济的建设和发展，也直接关系到大家的生活品质。如果这些工程项目的建设和施工未能取得理想效果，人们的日常生活将会面临严重的打击。随着我国社会经济水平现代化进程持续上升，水利项目的规模也在不断扩大，这对于施工单位的长远发展构成了一个重大的考验。尤其是近几年，各种类型的工程项目在建设和施工阶段必须满足更高级别的工程标准。因此施工单位应当合理地运用边坡开挖支护技术以提升工程结构的稳固性，从而形成优良的工程体系，以下进行相关分析。

一、水利工程施工中影响边坡稳定性的主要因素

在水利工程中，边坡的稳定性受到多种因素的影响，变形因素和地质因素是其中最关键的两类。首先是变形因素的影响。变形因素主要是指边坡土体或岩体在外界作用下产生的形变，这些形变可能来自地应力、施工扰动、地下水等因素，并且变形会导致边坡的应力重分布，并可能引发局部或整体失稳。其次是地质因素的影响。地质因素是指边坡所在区域的地质结构、岩土性质、地层组合等因素，它们直接决定了边坡的稳定性，不同的地质条件会导致边坡的力学性质和稳定性显著不同。因此，变形因素强调的是边坡在外界作用下的应力变化和形变效应，而地质因素则决定了边坡材料的力学性能和潜在的滑动面。为了确保水利工程边坡的长期稳定性，必须综合考虑这两类因素，并采取适当的支护和监测措施^[1]。

二、边坡开挖支护技术在水利工程中应用的价值

边坡支护不仅可以确保开挖过程中边坡的稳定性，还可以保证施工安全和水利设施的长期运行安全，主要价值体现在以下几点：首先是确保边坡稳定性。在水利工程中，边坡通常受到重力、水压力、施工扰动等因素的影响，容易发生滑坡或崩塌。通过合理的支护措施，可以在开挖过程中提供必要的支撑力，防止边坡失稳，其中锚杆、土钉等可以增强土体或岩体的内在强度，减少应力集中，提高边坡的整体稳定性。再如挡土墙、护坡桩等结构可以在边坡发生变形或滑动时提供阻挡力，限制滑动范围。其次是提高施工安全性。水利工程常涉及大规模的土石方开挖，如果不采取有效的支护措施，边坡滑坡的风险将会增加，可能导致人员伤亡和设备损坏。通过使用锚索、喷射混凝土、网喷支护等措施，可以有效减少土体或岩体的滑动可能性，从而为施工人员和设备提供更安全的工作环境。再次是保护水利设施的长期稳定性。开挖支护技术不仅在施工期间起到重要作用，也为水利设施的长期稳定运行奠定了基础。通过设置支护结构可以防止雨水冲刷、地下水渗流等长期作用对边坡的破坏，确保边坡的长期稳定性。与此同时，边坡支护技术的有效应用可以避免边坡的滑动和坍塌，防止对水工结构的损害，从而延长水利设施的使用寿命。此外，水利工程经常位于地质条件复杂的区域，不同地质条件下的边坡开挖支护技术需要进行因地制宜的设计。比如在软弱岩层或断层发育区，可采用加密锚杆或格构梁加固措施；在砂土或黏土等软土区域，则可以采用桩基或地基加固措施^[2]。

三、水利工程施工中边坡开挖支护的要求

在水利工程施工中，边坡开挖与支护是确保工程安全与稳定的关键环节，特别是在复杂地质条件下，更要重视以下问题：首先是边坡稳定性分析。在开挖前，施工单位必须对边坡的稳定性进行详细的地质勘察和分析，根据地质条件和坡体结构，选择合适的开挖坡度和支护方式，还需需要考虑岩石或土体的类型、结构特征、地下水位、外部荷载等。其次是开挖方式选择。水利工程中的边坡开挖通常采用分层、分步开挖的方式，以减少对坡体的扰动。开挖过程应尽量减少对周围环境的破坏，避免大面积、过深开挖导致边坡失稳或滑坡。再次是支护结构设计。根据边坡稳定性分析结果设计合适的支护结构，常见的支护形式有锚杆、土钉墙、挡土墙、喷射混凝土、预应力锚索等，通过支护结构的设计可承受边坡体可能产生的变形和压力，确保长期稳定性。最后是达到环保要求。在施工过程中，应尽量减少对自然环境的破坏，所以边坡开挖和支护工程中需合理处理弃土和废料，避免水土流失及对周边水体的污染^[3]。

四、边坡开挖支护技术在水利工程中的应用

（一）边坡开挖技术

1土方开挖

在水利工程施工中，边坡开挖中的土方开挖技术是确保施工顺利进行的核心环节，不仅要求施工效率，还要兼顾安全和环保。技术要点如下：首先是开挖方案的选择。土方开挖方案的选择需依据边坡的地质条件、施工场地大小以及土方的特性，比如在较软的土质条件下可使用挖掘机、推土机等设备进行分层开挖；其次是分层、分段开挖。在水利工程边坡开挖中，通常采用分层、分段开挖的方式进行施工，这种方法可以有效减少对边坡稳定性的影响。每层的开挖厚度需根据现场地质情况确定，通常厚度不宜过大，以防边坡过度扰动造成滑移或塌方。再次是土方调度与处理。土方开挖后，必须合理调度和处理，以减少对环境的影响。一般需要事先规划好土方堆场，将开挖出的土方临时存放于指定区域，防止污染河流或其他敏感区域。对于多余的土方，需要做好弃土处理，比如设置弃土场地、采用工程措施防止水土流失。最后是采取排水措施。开挖过程中，地下水的排除非常重要，尤其是当边坡处于高水位区域时，土方开挖时可能会遇到地下水渗出或积水，因此应及时采取排水措施，如设置排水沟、集水井或安装渗排管等，以降低地下水位，防止边坡失稳^[4]。

2石方开挖

土方开挖技术也是保证水利工程边坡开挖质量和安全的关键，该技术主要用于移除边坡表层的土体，并为后续的工程结构施工提供安全稳定的工作面。首先是开挖方法选择。在开挖过程中，工程需要综合考虑地质条件、土体性质以及周边环境对边坡稳定的影响，选择适当的开挖方法。施工单位根据土层的硬度和边坡的稳定性，土方开挖可采用不同的方法，比如大面积开挖时多选择挖掘机、推土机，而高边坡和不稳定边坡可采用分层逐步进行的开挖方式，能够有效减少边坡的失稳风险。其次是边坡稳定性控制。土方开挖时需要持续监测边坡的稳定性。开挖活动会破坏原有的应力平衡，增加边坡滑移的风险。因此，必须采取锚杆、挡土墙和排水措施，以减小地下水对边坡的影响，确保施工安全。再次是排水和防护。排水措施在土方开挖中起着关键作用，地下水可能对边坡造成滑移压力，因此需要预先设计好排水系统，包括设置排水沟、集水井、渗排管，以确保水位降低，避免边坡失稳。最后是关注环保与安全。在水利工程施工中，环境保护与施工安全同样重要。施工过程中需采取措施减少扬尘、噪音等环境影响，并严格按照规范操作，防止由于土方开挖引发的边坡坍塌或其他安全事故^[5]。

（二）边坡支护技术

1复合土钉墙支护技术

这一技术类似于锚杆支护，但使用土钉固定边坡土体，主要用于较浅的边坡支护，还包括软土、砂土等土质较差的区域。这种技术结合了土钉墙和混凝土面层等支护手段，具有较强的抗滑能力和良好的经济性。复合土钉墙支护技术是通过在边坡开挖过程中，将土钉植入坡体，再在坡面上喷射混凝土面层形成复合结构，土钉起到增强边坡稳定性的作用，混凝土面层则提供额外的支撑和防护。技术要点如下：首先是土钉的作用与布置。土钉作为复合土钉墙的核心，其主要功能是通过锚固作用将坡体内部的土体固定，提供附加的抗滑力，防止边坡滑移。土钉通常由钢筋或其他高强度材料制成，长度、直径以及排列密度根据坡体的地质条件确定。一般为边坡高度的50%到70%，以确保能够有效穿透滑动面。施工单位通常采用梅花形或水平分布，以增加坡体的受力均匀性。土钉的倾角一般为10°~20°向下倾斜，这样能够有效抵御剪切力并增强坡体内部的结合力。其次是混凝土面层的作用。安装土钉后，通过喷射混凝土对边坡表面进行加固，形成一个坚固的外部支护层，可起到防止土体流失、分散应力、提升美观性等作用^[6]。

2喷射混凝土施工技术

该技术通过将混凝土材料高速喷射到边坡表面，形成一个紧密结合的防护层，从而提高边坡的抗滑性能。喷射混凝土施工技术主要是通过专用设备将混凝土材料以高速喷射的方式附着在边坡的表面，形成一层具有一定厚度的保护层。喷射的混凝土在未完全凝固前，与边坡岩土结合紧密，从而增强边坡的整体强度和稳定性。技术要点如下：首先是材料选择。喷射混凝土通常采用高强度、早强型混凝土，并根据工程需要适当加入速凝剂、防水剂等外加剂，以提高混凝土的早期强度和粘结力。其次是施工步骤。喷射混凝土前，需要对边坡表面进行处理，清除松散土体、植被和碎石，确保表面清洁，以利于混凝土的附着。施工中使用湿法喷射或干法喷射方式，其中湿法喷射是将混合好的混凝土通过管道喷射到坡面，而干法喷射是将干混料和水在喷嘴处混合再喷射。操作人员通过高压喷射设备将混凝土均匀地喷射到边坡表面，形成连续且紧密的防护层。一般厚度在5—20厘米之间，具体依据坡面要求决定。喷射完成后还需对混凝土进行养护，保证其湿润状态，以防止早期脱水开裂，确保混凝土的强度和耐久性^[7]。

3锚杆支护施工技术

这一技术是将锚杆深埋于边坡内部，通过张拉锚杆提供额外的抗滑力和稳定性。施工要点如下：首先是边坡表面清理。施工前，应对边坡表面进行清理，移除松散物和杂草，以确保钻孔位置的准确性。其次是钻孔施工。按照设计位置和角度进行钻孔，孔径一般比锚杆直径大约2—5厘米，孔深应满足设计要求。再次是锚杆安装。将锚杆插入钻孔中，并采用水泥浆液注入或树脂胶粘结的方式固定锚杆。对于预应力锚杆，在锚固浆液硬化后，需施加预应力。锚杆安装完成后对孔口进行封闭，以防止水分渗入造成锚固失效。最后是加强排水设计。在锚杆支护施工中，排水措施同样至关重要。边坡内部的积水会增加滑坡的风险，因此需要在锚杆支护系统中结合排水孔、排水管道或其他排水设施，确保水分能够及时排出。此外，应用锚杆支护施工技术中，需要施工单位对锚杆的布置位置、钻孔角度和注浆质量加以关注，并且施工时应重视钻孔安全，避免过度振动导致边坡进一步不稳定^[8]。

结束语：

综上所述，边坡开挖支护技术在水利工程中具有不可或缺的价值，其不仅确保了边坡的稳定性和施工安全，还为水利设施的长期运行提供了保障。所以施工单位需要考虑技术层面的安全性和稳定性，还要兼顾环境保护和施工过程中的监测与调整，以确保工程的整体安全和可持续性。因此施工单位需要对边坡开挖技术、边坡支护技术合理选择。此外，施工单位需要严格落实管理制度，加强现场管理，比如在边坡开挖技术管理中关注技术交底和测量放线，再如边坡支护技术管理中科学制定边坡支护方案，加强监测和维护，最终打造高质量的水利工程。

参考文献：

[1]陈金.某水利工程土石方开挖稳定支护施工技术[J].河南水利与南水北调,2023,52(12):51-52.

[2]杨正.水利水电施工过程中边坡开挖支护技术施工技术[J].大众标准化,2023,13(21):35-37.

[3]赖华巨.水利水电施工过程中边坡开挖支护技术的运用[J].城市建设理论研究(电子版),2023,22(29):91-93.

[4]张璐.水利工程施工中高边坡开挖爆破与支护技术的应用[J].石材,2023,14(08):28-29.

[5]叶祖祥.土木工程建筑施工中的边坡开挖支护技术[J].中国住宅设施,2023,24(03):124-126.

[6]彭慧敏,范敏.水利工程项目中边坡开挖支护施工技术分析[J].江西建材,2022,26(06):266-267+270.

[7]王鹏.水利水电施工过程中边坡开挖支护技术施工技术[J].建材发展导向,2022,20(12):133-135.

[8]潘纯.隧洞下穿煤层段开挖支护施工技术在水利工程中的应用[J].东北水利水电,2022,40(05):11-13.