水電站高邊坡處理探究

■陳軍

（新疆水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院830091）

水電站高邊坡處理探究

■陳軍

（新疆水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院830091）

隨著綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加速，我國水電站建設(shè)進(jìn)入高潮期，各類大中小型水電站開工建設(shè)。在水電站建設(shè)中，高邊坡防護(hù)加固處理是不可回避的問題。在這樣的背景下，本文從影響水電站高邊坡穩(wěn)定的因素入手進(jìn)行分析，進(jìn)而詳細(xì)探討了水電站高邊坡加固處理方法。

水電站高邊坡影響因素加固處理

1 影響水電站高邊坡穩(wěn)定的因素

1.1 內(nèi)在因素

（1）巖石類別及其強(qiáng)度的穩(wěn)定性。比如軟弱巖石一般具有層狀結(jié)構(gòu)，極不耐水泡，一經(jīng)浸水強(qiáng)度迅速降低，變?yōu)槿菀讓?dǎo)致滑坡的軟弱層，這類軟弱巖石中一般有粘土頁巖、泥板巖、千枚巖等。

（2）構(gòu)造應(yīng)力。施工過程中，會不可避免的出現(xiàn)由高邊坡巖體產(chǎn)生的張拉應(yīng)力，這會加劇高邊坡巖體的形變，對其造成破壞，若不采取措施，最終將會惡化為大規(guī)模的傾斜體。

（3）地質(zhì)構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造越復(fù)雜，施工現(xiàn)場的情況就越困難，即便規(guī)范的施工也難以避免高邊坡的崩塌現(xiàn)象。究其原因，主要是巖層的情況錯綜復(fù)雜且動態(tài)變化，其中的斷層、裂隙都會直接作用于高邊坡，形成強(qiáng)大的破壞力。

（4）巖體結(jié)構(gòu)面。結(jié)構(gòu)面的強(qiáng)度對高邊坡的穩(wěn)定有著直接的關(guān)系。結(jié)構(gòu)面中若夾雜了軟弱層就會削弱其抗剪強(qiáng)度。在施工過程中，當(dāng)結(jié)構(gòu)面與高邊坡切割分離時，若該強(qiáng)度小于滑坡體的剪應(yīng)力，就會導(dǎo)致滑坡。

1.2 外在因素

（1）水的作用。水是高邊坡穩(wěn)定性的殺手，水可以通過滲透軟化堅(jiān)硬巖體，地下水的滲透流動更是會直接沖擊高邊坡，造成較大的危害。

（2）高邊坡的物理形態(tài)。不同的空間構(gòu)造會出現(xiàn)不同的受力方式，若不能針對性地制定出開挖流程，盲目施工，都會對高邊坡的穩(wěn)定造成破壞。

（3）外部震動作用。瞬時的爆破與強(qiáng)大的機(jī)械作用通常會引起高邊坡的應(yīng)激變化。其中，尤以附帶的周期性振動產(chǎn)生的動荷載影響較大，當(dāng)其反復(fù)作用于巖體時，會直接加大巖體的下滑力。反復(fù)震動在使結(jié)構(gòu)面變得松軟的同時，打破巖體內(nèi)原有的結(jié)構(gòu)層面，新出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)層面會加劇巖體變形，極大了削弱巖體的強(qiáng)度。

（4）氣候因素。主要表現(xiàn)為溫差對巖石風(fēng)化的影響，降水量豐富的地區(qū)尤甚。

2 水電站高邊坡處理方法

（1）利用混凝土進(jìn)行加固?；炷潦蔷哂兄T多優(yōu)點(diǎn)的建筑材料，不僅方便施工塑形，還有較好的抗壓強(qiáng)度，并且價(jià)格便宜，具有較高的性價(jià)比。目前較為主流的混凝土加固高邊坡的形式方法為抗滑樁技術(shù)，設(shè)置擋墻與沉井施工?；炷量够瑯都夹g(shù)主要是通過混凝土灌注樁的形式，在高邊坡的前端位置，利用專業(yè)技術(shù)透過土層、巖石層埋設(shè)兩到三排。這種排列安置的目的在于削弱阻擋下滑力對坡體的沖擊，抗滑樁的命名由此而來。通過實(shí)際應(yīng)用的反饋來看，各類現(xiàn)場環(huán)境中淺中層高邊坡中混凝土抗滑樁起到的抗滑效果是最好的，通過混凝土的灌注，巖體與灌注樁成為一個牢靠的整體。設(shè)置擋墻，與抗滑樁原理類似，只是把樁進(jìn)一步加強(qiáng)為了混凝土防護(hù)墻。因其極好的防護(hù)效果，近年來逐漸成為了治坡攻城中最主流的辦法?；炷练雷o(hù)墻的特點(diǎn)十分明顯，針對局部滑坡體受力不均導(dǎo)致的不平衡情況，防護(hù)墻可以有效進(jìn)行受力平衡，防止高邊坡滑落變形。當(dāng)坡體附近有建筑物需要埋深的情況，挖井方式就成了最為經(jīng)濟(jì)合理的施工方式?；诖嗽恚藗冮_發(fā)出了沉井方法，前期整平地基并制作出無蓋無底的結(jié)構(gòu)物，然后利用結(jié)構(gòu)物掏空井內(nèi)的土物，最后在此空間內(nèi)澆筑混凝土。該方法最佳的施工環(huán)境為巖體不過于堅(jiān)硬的高邊坡現(xiàn)場環(huán)境，施工現(xiàn)場多采用的是田字型結(jié)構(gòu)分節(jié)逐步施工。經(jīng)過數(shù)年的現(xiàn)場反饋情況來看，混凝土沉井法同時兼具抗滑樁和擋土防護(hù)墻的作用，在滑坡的治理問題上效果更佳。

（2）錨索加固法。錨索技術(shù)應(yīng)用廣泛，錨索加固法是人們在高邊坡加固工程中對其的靈活運(yùn)用。其主要方法為通過錨索將高邊坡地基與工程建筑物連接起來，通過轉(zhuǎn)移地基壓力的形式起到維持高邊坡穩(wěn)定的效果。錨索加固法中對細(xì)節(jié)處理要求較為嚴(yán)格，其中尤以錨固洞、混凝土噴射、錨索的預(yù)應(yīng)力的運(yùn)用為關(guān)鍵。為了保證混凝土與錨固洞洞壁緊密相連，施工過程中要嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，嚴(yán)密作業(yè)，一定要按照內(nèi)到外、自上而下、逐層加固的順序進(jìn)行施工。只有保證了錨固洞的牢靠性，才能對高邊坡起到很好的抗滑作用。

（3）間接加固法。不同于采用混凝土直接抵抗高邊坡下滑力，通過一定措施，降低下滑力，從而緩解滑坡現(xiàn)象的方法稱之為間接加固法。現(xiàn)場具體施工方法是拆后補(bǔ)前，運(yùn)用減裁反壓法，清除目標(biāo)坡體后緣的巖石，將這些巖石放置于滑坡前緣位置，提高受力平衡度，降低了坡體下滑力。該方法工藝簡單、造價(jià)低廉，是諸多高邊坡加固措施中優(yōu)先度最高的一種，其最佳的現(xiàn)場施工環(huán)境是上陡下緩的地形。表里排水法也是間接加固法的一種，這種方法針對的是巖石含水量對其堅(jiān)硬程度有較大影響，通過排除坡體表面給水，降低含水量及隙水壓力，間接地起到降低坡體下滑力的效果。因?yàn)樾枰懦e水，這就需要現(xiàn)場施工建設(shè)中修建排水?dāng)r水系統(tǒng)，該系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置在滑坡體外。而針對地下水的排水，則需通過盲溝與水平鉆孔的方法。

3 小結(jié)

水電站關(guān)系民生大計(jì)，而其配套的高邊坡更直接影響水電站的正常運(yùn)行，當(dāng)前針對高邊坡的加固防治措施中還有許多問題。作為一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，筆者希望水電工程單位對其重要性引起重視，對其復(fù)雜性深入探究，認(rèn)真思考，理論實(shí)際相結(jié)合，做好水電站高邊坡的加固防治工作。

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TV[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-6-462-1