水利水電工程高邊坡的加固與治理

【摘要】我國(guó)在水利水電工程的建設(shè)過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)科技進(jìn)行攻關(guān)，總結(jié)出了新的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工新技術(shù)等等。在水利和水電工程的施工過(guò)程中，在處理高邊坡的加固與治理措施上遇到了很多的問(wèn)題，其中水利水電工程高邊坡的加固和治理是尤為重要的。

【關(guān)鍵詞】水利水電工程；高邊坡；加固與治理

引言

由于我國(guó)水利水電工程建設(shè)迅猛的發(fā)展，高壩的陸續(xù)建成，其中高邊坡的質(zhì)量穩(wěn)定問(wèn)題就尤為突出。因?yàn)楦哌吰乱坏p壞，就會(huì)造成人員的傷亡并且還會(huì)使經(jīng)濟(jì)損失加大，高邊坡的穩(wěn)定性，直接影響水利水電工程的安全運(yùn)行和建設(shè)投資，是工程的關(guān)鍵所在。因此，高邊坡的加固治理問(wèn)題，提高工程高邊坡的穩(wěn)定性，是確保工程質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。

1.高邊坡滑坡失穩(wěn)原因分析

1.1 地層的巖性

地層巖性是高邊坡的物質(zhì)基礎(chǔ)，巖性決定著巖石的強(qiáng)度、抗風(fēng)化能力、巖體結(jié)構(gòu)以及邊坡的高度。如果，巖石比較軟弱，風(fēng)化的程度較大，且構(gòu)造破碎也較為嚴(yán)重，當(dāng)邊坡有一定的高度和陡度時(shí)就會(huì)有失穩(wěn)現(xiàn)象發(fā)生。

1.2 地質(zhì)的構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造決定著巖層的層次、節(jié)理縫隙的性質(zhì)、斷層破碎帶的性質(zhì)等。如果高邊坡體上節(jié)理裂隙較大，巖體有破碎現(xiàn)象，那么對(duì)高邊坡的穩(wěn)定性有嚴(yán)重的影響。

1.3 水文地質(zhì)條件

水是邊坡失穩(wěn)的重要因素之一，地下水能夠軟化巖體，降低巖體強(qiáng)度，增大容重使下滑力加大，水壓力加大等，進(jìn)而產(chǎn)生邊坡失穩(wěn)。坡體內(nèi)地下水較為豐富，致使巖性軟弱，大規(guī)模變形產(chǎn)生。地下水的發(fā)育程度是評(píng)價(jià)邊坡穩(wěn)定的重要因素。

1.4 降雨

降水是滑坡致災(zāi)的外因素。降水對(duì)滑坡有著動(dòng)態(tài)的影響，降水進(jìn)入到坡體，巖土的含水量加大、巖體軟化、巖體的抗剪強(qiáng)度降低。降雨滲入到風(fēng)化的巖土內(nèi)，斷水層面就變成了潤(rùn)滑劑，使接觸面抗滑的穩(wěn)定性大大的降低。

1.5 人為因素

邊坡設(shè)計(jì)不合理、爆破、開挖。大量的生產(chǎn)生活用水的滲入等都能造成邊坡變形損壞，甚至整體失穩(wěn)。

2.混凝土抗滑結(jié)構(gòu)的加固智力方法

2.1 混凝土抗滑樁

抗滑樁是深入到滑坡體后固定在穩(wěn)定的土層或巖層中的柱狀踢，抗滑樁大多放置在滑坡的前面位置，對(duì)其起到很好的加固作用，尤特別是在滑面角度比較較小時(shí)其有更加明顯的效果。在設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí)，會(huì)將樁體的1/3或1/4放置到穩(wěn)定的土層或巖石層中，運(yùn)用灌漿的技術(shù)方法把樁體與周圍的土層或巖層變成一個(gè)整體狀態(tài)。

2.2 土沉井

土沉井是由混凝土構(gòu)成的框架結(jié)構(gòu)，在施工時(shí)分為多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行。在水利水電高邊坡工程中有抗滑的作用，同時(shí)也可以起到擋土墻的功能。在進(jìn)行土沉井的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要考慮其所在場(chǎng)地環(huán)境、受力狀況、基坑狀況等，其通常表現(xiàn)現(xiàn)為“田”字形，而井壁及橫隔墻的厚度由下沉的重量決定。沉井的下沉以及封底操作是工程中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。在進(jìn)行下沉施工時(shí)，要盡量的減小土體與沉井間的摩擦力，必須等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，才能進(jìn)行挖土下沉工作。在封底操作時(shí)，先要對(duì)基面清洗，在混凝土強(qiáng)度達(dá)到七成時(shí)，進(jìn)行澆筑封底施工。

2.3 混凝土擋墻

在加固高邊坡時(shí)，常用的施工方法為混凝土擋墻法，其能使滑坡體的受力失衡情況得到改善，并且能有效的控制滑坡體變形。并且有著操作方便且穩(wěn)定較高的特點(diǎn)。在設(shè)計(jì)混凝土擋墻時(shí)，要全面的考慮滑面的形狀及位置所在，從優(yōu)的選擇深度合適的擋墻為基礎(chǔ)進(jìn)行砌筑，另外，擋墻后面必須設(shè)計(jì)泄水孔，對(duì)水壓以及受水浸泡腐蝕情況能有效的降低。

2.4 錨索及預(yù)應(yīng)力錨索加固

錨索的支護(hù)是運(yùn)用錨索把松動(dòng)、不堅(jiān)實(shí)的巖土固定在穩(wěn)定的巖土層里，來(lái)預(yù)防其滑落離層。運(yùn)用預(yù)應(yīng)力錨索加固能把在坡體上比較深的穩(wěn)定巖體的錨索力轉(zhuǎn)傳給混凝土的框架，再由框架施加一個(gè)預(yù)應(yīng)力給不穩(wěn)定坡體，把松散的巖體進(jìn)行擠壓，提高巖體間的正壓力和摩阻力，增大抗滑力，從而起到加固邊坡、穩(wěn)定坡體的作用。

2.5 預(yù)應(yīng)力錨索框架加固

預(yù)應(yīng)力錨索框架是隨著錨固技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，早在上世紀(jì) 90 年代，日本在現(xiàn)澆鋼筋混凝土錨固護(hù)坡的基礎(chǔ)上，應(yīng)用了 PC （Pretress-ingConcrete） 格 構(gòu) 錨 固 工 法 和 QS（QvickStrong） 框架工法。預(yù)應(yīng)力錨索框架結(jié)合仰斜疏干孔既能治理滑坡也可加固邊坡，還能有效保護(hù)坡體，具有技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)美觀、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，是一項(xiàng)有綜合治理作用的系統(tǒng)措施，有較大的推廣價(jià)值。

2.6 壓力分散型錨索在高邊坡加固

近年來(lái)，由于新技術(shù)的發(fā)展，壓力分散型錨索就是其中之一，把鋼質(zhì)承載板和擠壓簧、擠壓套放在有各種長(zhǎng)度的無(wú)粘結(jié)鋼絞線的末端，在錨索受到力時(shí)，不同深處的承載板就會(huì)把壓應(yīng)力轉(zhuǎn)給被加固體，被加固體的錨固力就會(huì)被分散。壓力分散型錨則運(yùn)用獨(dú)特的構(gòu)造和工藝，把集中受到的拉力分散為多個(gè)小的壓力區(qū)，并且分別作用在比較短的錨固體上，降低錨固體和周圍巖土的粘結(jié)應(yīng)力值，充分的發(fā)揮了其所具備的抗剪度，使錨索的承載能力有所提高。由于分散的預(yù)應(yīng)力灌漿體被轉(zhuǎn)換成受壓里，開裂幾率小，對(duì)錨索體的防水、防腐性有利。

2.7 SNS 柔性防護(hù)技術(shù)

SNS 是新型的柔性攔石網(wǎng)防護(hù)技術(shù)，采用鋼繩為主要材料來(lái)對(duì)高邊坡進(jìn)行防護(hù)，其具有很強(qiáng)的柔性和高強(qiáng)度，對(duì)集中荷載和高沖擊荷載比較適用，在坡度較大的崩塌落石坡中非常適用，其是一個(gè)比較理想的防護(hù)方法。

SNS 是一個(gè)新穎的柔性防護(hù)系統(tǒng)技術(shù)，工藝較為簡(jiǎn)單，工作工期較短，見(jiàn)效比較快，在高邊坡的治理中有廣闊的前途。

另外，還有的使用混凝土沉井、錨固洞等相結(jié)合的加固方法，因地制宜，起到更好的效果。

3.結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，我國(guó)在高邊坡治理中有了很大的進(jìn)展，但是還有很多實(shí)際性的問(wèn)題有待解決。要真正的達(dá)到高邊坡的穩(wěn)定性，必須還要努力加強(qiáng)復(fù)雜巖體中高邊坡穩(wěn)定性的研究工作，并在工程實(shí)踐中有效的應(yīng)用；把地質(zhì)與工程結(jié)合，進(jìn)而充分的考慮邊坡的復(fù)雜性。加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力錨索施工技術(shù)研究，加大擴(kuò)展預(yù)應(yīng)力錨固適用范圍。由于水利水電工程高邊坡的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，且影響因素較多，對(duì)其加固治理問(wèn)題要認(rèn)真的考慮，并與多種措施相結(jié)合，使其達(dá)到既能安全運(yùn)行又經(jīng)濟(jì)的目的。

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